电力自动化中智能无功补偿技术的应用论文_蔡增季

电力自动化中智能无功补偿技术的应用论文_蔡增季

(金米勒电气设备(天津)有限公司)

摘要:随着我国电力事业的发展,特别是城乡电网改造的不断深入,使得智能无功补偿技术得到了广泛的应用。智能无功补偿技术在配电网中的应用,使其具备了电压合格率考核、综合配电监测、无功补偿、配电台区线损计量等功能,并充分考虑了该技术与配电自动化系统的有机结合。现阶段,我国电力事业正处于快速发展的新时期,加强对智能无功补偿技术的研究具有十分现实的意义。

关键词:电力自动化;智能无功补偿;技术的应用

在当下国民经济飞速发展的新形势下,我国的科技水平也得到了飞跃式的发展。电能是维持人们正常生活和生产的重要能源,人们生活、生产中使用到的许多设备均必须依靠电能的支撑。因为不同区域的特点均存在一定的差异,且城乡之间也是各不相同的,国内电网建设较为复杂,长距离电能的传输极易因电压的改变而发生问题。而且在传输电能时极易因电力的波动而出现损耗,而智能无功补偿技术的使用可以使这些问题得到有效的解决。

1.智能无功补偿技术概述

当代电网建设的主要负荷形式为感性,变压设备、电动机等供电设备,在运行过程中会形成相应的磁场,进而出现无功。但无功也会分配到相应的电流资源,增大供电系统的供电负担,造成相关设备工作性能的降低。为了尽可能降低无功造成的供电资源损耗,需要安装相应的无功补偿设备,抵消掉原有的无功,减少供电线路中的无功流动,为供电线路稳定性的提高创造有利条件。通过无功补偿技术的应用,能够实现对供电系统中无功资源分配的智能化调整,有效减少或去除无功功率所造成的电能损耗,最大程度提高电力资源利用率,实现电力系统自动化建设水平的不断提高。

2.无功补偿技术在电力自动化中的应用意义

在电力自动化领域中,由于科学技术水平的持续提升,使得电力自动化系统取得了一定的进展。现如今,在变电站、高铁等系统中,电力自动化系统已经被施行于其中。然而在电力系统的实际运行过程中,单相牵引负荷往往会出现非常繁杂的改变,进而必然会致使电力系统中的无功功率不断提高,同时可能会在系统中形成负序以及谐波,这不利于电力系统的安全运行,同时不可避免会导致系统资源的利用率有所降低,电力企业的经济效益也会因此而受损。当前,在电力自动化系统的实际运行过程中,依然存在着这样或那样的问题,比如谐波、负序以及无功等等。由于我国的人口众多,所需要的电量也极为庞大,故往往会给电力自动化系统带来较高的压力,故容易引发各种问题。最近几年以来,部分大型电机厂频繁出现突发状况,致使电力企业的经济效益明显下降很多。而运用智能无功补偿技术正好可以妥善处理这些问题,电力自动化系统也将可以安全运行,故应该给予重视。

3.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用现状

3.1可控饱和电抗器

可控饱和电抗器可以通过调整自身电抗器的饱和度来达到调节其电路中电力传输情况的目的,同时还可以有效的防控电路中可能出现的电能损耗及其他问题。可控饱和电抗器可以通过调整自身状态来干扰电路中电流的传输,同时还可以有效的减少电路中的功率损耗。不过,在可控饱和电抗器的使用过程中,随着电流强度的不断改变,会形成一些电磁效应和各种频率的谐波,可能产生噪音污染,所以,在应用可控饱和电抗器时,应事先采取一些对策来控制噪音。

3.2真空断路投切电容器

智能无功补偿技术在电力自动化系统当中应用的另一项重要设备为真空断路投切电容器设备。该项设备具有较为明显的低成本和易操作特征。在实际的应用过程中,智能无功补偿技术合闸过程会产生较大的电压,从而导致系统设备受到损害。同时,电压投切频繁会导致设备投切也相对频繁,降低设备的使用寿命。

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3.3滤波器应用

无功补偿技术中滤波器的应用主要分为有源和固定两种。应用滤波器的主要目的是,抵消线路中的无功电流,具有补偿速度快、不产生谐波、便于调节等应用优势。但由于这一设备的应用成本较大,难以实现大范围推广使用。通常来说,固定滤波器的应用,需要与电抗以及电容共同作用,在供电过程中,将滤波器连接至低压线上,然后进行调压操作,使之满足电力系统运行需要。值得注意的是,这一操作的实现需要预先在线路中安装晶闸管并设置相应的线路通断闸,为滤波器的高效应用提供保障。

4.智能无功补偿技术在电力自动化中应用的有效建议

4.1选用合适的智能无功补偿技术

智能无功补偿技术会直接影响到补偿效果。随着科学技术的飞速发展,国内在优化设计与电力设备这个方面不断改进,在相关领域中出现的运用方式也随之增多,承担的载荷多种多样,难以达到预期的效果。所以,在实际运用是可以把固定补偿技术和智能动态补偿技术联系在一起。智能无功补偿技术一直在更新,可以综合选用的无功补偿技术也越来越多。如在电网中最常见的问题是三相不平衡,在无功补偿中,可以选择单相补偿这一技术,但成本较高,且无法满足三相共补的要求。无功补偿技术还可以选用公分结合的补偿技术,这一成本较低,且可以满足三相共补的要求。除此之外,还可以选择将快速跟踪补偿与稳定态补偿联系在一起。

4.2选用适宜的智能无功补偿投切开关

投切开关对于智能无功补偿技术而言是极为重要的,其与无功补偿工作效率以及电力系统稳定运行有着紧密的联系。现阶段,电力系统无功补偿技术所运用的投切开关主要有固态继电器、一体化智能开关和智能一体化开关。其中固态继电器的运用比较普遍,其能够根据预设情况来迅速做出反应,由于在投切过程并不会出现附加的负荷,故设备不易出现故障,其所能够使用的时间明显比较长。而一体化智能开关通常有固态继电器以及接触器所构成,两者之间采用并联的方式,故一体化智能开关具备这两种设备的特征,不仅投切速率比较快,而且不会损耗过多的能量,然而该开关的制作费用比较高,故很难推广。智能一体化开关是低压真空技术和永磁技术发展到一定水平后结合的产物。其不仅能够促使电容过零投切,而且具备诸多优势,比如效益高、安全,等等。

4.3优化设计智能无功补偿控制器设备

在实际的管理和发展过程中,电力自动化系统的工作人员,若想充分地提升电力系统的应用效率,降低能源的损耗,可以通过优化设计智能无功补偿控制器设备的方式。一般来说,在进行智能无功补偿控制器设备的选择过程中,相关领域的工作人员需要综合对比多种不同的要素。根据市场当中提供的智能无功补偿控制器设备特征,以及电力自动化系统的实际发展需求,对功率因数型控制器以及无功功率控制器等进行对比分析。在进行设备安装的过程中,技术部门的工作人员需要对线路供电半径超过10km 的重负线路进行重点管理。在供电电压质量较差的线路内部,安装无功补偿装置,可对负载率大于70%的公用变压器设备进行无功补偿。在进行线路补偿时,还需要根据线路的局部电网配电变压器空载损耗以及无功负荷等两个环节的数据进行筛选。在单组配置的情况下,一般需要选择补偿容量为无功缺额60~70%的标准;在两组配置的情况下,则要按照无功缺额的80~85%进行选择;三组配置,按照无功缺额的85~90%进行选择。

结语

综上所述,智能无功补偿技术是新时期电力系统发展的必然趋势,也是现阶段我国最先进的无功补偿技术,在电力自动化系统中的应用,能够提升电力系统运行的稳定性,提高电力企业的经济效益。随着我国科学技术的发展,肯定会有越来越多的新设备、新技术应用到无功补偿技术中,使智能无功补偿技术向着更加智能、经济的方向发展。

参考文献

[1]王思斯.电力自动化中智能无功补偿技术的应用研究[J].黑龙江科技信息,2017(19).

[2]张吉.电力自动化中智能无功补偿技术的应用[J].黑龙江科技信息,2017(18).

论文作者:蔡增季

论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期

论文发表时间:2019/10/18

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