摘要:无功补偿的重要意义就在于其可以提高相关电网的功率因数作用率,能够可以把先前消耗掉的电能降低到最少,也可以针对谐波等不良因素全部加以规划和控制,使其能够帮助提高供电效率。因此,本文在无功补偿和电力调度等相关技术中,分别进行多方面的讨论,针对无功补偿技术主要细节进行了解。了解其对应电力调度的重要性,把电力损耗作为无功补偿的重要功能,这样一来,无功补偿技术的研发和发展都会得到更好的平台。
关键词:电力调度;无功补偿技术;探讨
前言
介绍电力调度无功补偿的常见技术,分析无功补偿技术的配置原则,并对其实践应用措施加以论述,从而为电力调度无功补偿技术的实践应用提供借鉴,研究电力调度无功补偿技术,对于电力调度应用技术的进一步发展具有积极的现实意义。
1无功补偿概述
1.1无功补偿的概念和基本原理
无功补偿技术是指通过使用相关电力设备为电网提供必要的无功功率,并且在一定程度上提高电网的功率因数,从而降低电网的电能损耗,起到无功补偿电源的作用,最终提高整个电网电压的质量。无功补偿技术的关键在于产生一定的无功功率,其对于整个用电网络的正常工作具有十分重要的意义。无功功率使电网中的一些用电设备产生必要的磁场,比如,只有存在无功功率,才能保证变压器在一次线圈产生磁场,然后在二次线圈感应出电压。许多情况下,电网中的无功功率处于较低水平,即使用电设备可以获得足够的有功功率但却无法工作在额定工况下,致使设备端电压降低,最终影响设备的正常工作。从电厂产生的电能经过高压输电线传输后,电网中的无功功率会下降很多,无法满足用户负载需求,所以供电部门要在电网中安装一些无功补偿设备来提供足够的无功功率,保证用电设备正常运行。
1.2无功补偿的配量原则
虽然近年来无功补偿技术得到广泛应用,但采用无功补偿技术获得必要无功功率的发电厂数量却不多,因此需要加强电厂对无功补偿技术的应用,进而提高整个供电系统的功率因数,降低电能损耗,提高电网电压质量。低压电网的供电设备和各级网络消耗的电能比重最大为了最大程度地提高无功功率、降低电能损耗,应用无功补偿技术应当遵循以下原则:就地平衡和分级补偿。具体来讲,就是在输电网中合理分配无功补偿设备,根据不同设备的特点进行集中和分散管理,比如,将并联电抗器、静止补偿器和同步调相机等设备安排在相对集中的区域,而并联电容器则应当分散安排或就地配置。
1.3 无功补偿的意义
改善电能质量。遵循就地平衡和分级补偿的分配原则,可以合理安排无功补偿设备在电网中的位置,从而提高电网电压质量。在低压电网中,线路末端电抗值较其他区段大,结合这一特点在靠近线路末端的地方合理安排无功补偿设备,可以获得较好的补偿效果,使得低压电网的输电质量得到提高。降低电能损耗。合理配置无功补偿设备可以达到节能的目的。假设电网输送的有功功率为一定值从有功功率的计算公式可知负载电流与功率因数成反比关系,当电网中安装了无功补偿设备后,功率因数会逐渐提高,负载电流会越来越小。又因为线路的电能损耗与负载电流的平方成正比所以随着电流的减小,电能损耗也大大降低。
2 关于无功补偿的常见技术
2.1 同步电机技术
同步电机技术包括了同步调相机、电动机和发电机[1]。当它的运作有序的时候,相同的功率因数有着非常显著的落后性,进而实现对体系的无功的供应。关键时通过激励电流的降低手段,来达到功率因数超前的目的,使得多余无功被吸收;同步电动机通过激励电流的调整,来对输出无功电流的方向和大小作出改变,安装复杂,成本高,安装起来较为困难。
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2.2 并联电容器
它就是把一般电度控制系统中能够应用到的补偿元件都进行自主管理控制,让电度系统在进行电容补偿时能够达到功率消耗最小,而且并联电容器作为电器设备虽然携带起来比较方便,但是在补偿电容量方面相对不准确。时常都会造成电气补偿失误,从而促使无功补偿的效果欠佳,因此不会得到更大的发展平台。
2.3 有源滤波器技术
有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流,让其得到相互抵消,最终满足电源对总谐波和无功电流的要求,其方案特点:补偿比较灵活,调节速度较快,而且不会和系统发生谐振现象,不过有一点要注意,那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
2.4 静止无功发生器技术
三相桥式变流电力是静止无功发生器的基本电路,其不需要电容器和电抗器等大容量的储能元件,只需安装小电容电容器在其直流侧,便可实现对电压的维护。通过实施PWM控制,便可发出与吸收无功功率,但对其系统的控制则较为复杂。
3 电力调度无功补偿的常用方法
3.1 随器补偿方法
所谓的随器补偿方法,其主要原理就是在配电变压器二次侧经过低压保险设置低压电容器,通过此种方式来对配电变压器的空载无功进行补偿。正常情况下,空载励磁无功是配变电压器处于空载状态或者是轻负载状态下的无功负荷表现形式,其中,配电变压器的空载状态是造成电力用户产生无功负荷的主要原因;并且,轻负载状态同样会产生大量的电力耗费。综合目前的现实情况,随器补偿方法是当下进行无功补偿的最为有效的方法之一,并且可以有效减低电网线损、提供配变电压器的利用率,获得较大的经济效益。除此之外,随器补偿方法还有补偿效果好、维护方便、接线简单等优势。
3.2 随机补偿方法
调度工作者在开展该项调度活动时,要对相关的技术合理使用,减少功率的耗损,同时还能完善电压品质。防止它经由电网部件等开展远距离、容量的无功输送,确保分层的均衡性,且要结合一般状态中最高以及最低负载的运作模式来分析。当开展检修活动的时候,重大设备无功功率运行方式的编制,上级调度应为下级调度提供无功电力的足够保障。下级调度除应从上级调度进行补偿本地区电网无功损耗的无功功率吸收外,还必须向下一级的电网加以一定无功的送出[3]。当工作者获取调整报告以后,还要结合电网的负载状态,开展负载的布局以及有功无功的调节等,进而防止电网崩塌导致停电现象。
4 无功补偿的技术发展趋势
随着社会生活的不断进步,当今社会对电气设备的要求也不断加大,因为原有的技术达不到相关技术的要求,因此无功补偿技术发生了很大的变化,为了能够使补偿工作稳定的走下去,相关工作人员在不断的进行研究,促使无功补偿技术不断提升,能够使无功补偿的动态进行无级调节,来迎合社会的相关技术上的要求。晶闸管的电容器补偿装置,就是将晶闸管应用到电度无功补偿设备中,达到分析以及测量电气设备的关键步骤,能够使数据得到清晰的正确记录,还能显示和存储过压、欠压等相关电气设备中所存在的问题。反应谐波电流瞬间发生情况时,能有效地控制谐波电流的变化,用以减少电度补偿系统中的破坏力,而且电度补偿的相应也会越来越快。
总结
目前,随着供电网络的扩大,电力系统的容量也逐渐增加,输电过程中产生的无功损失也越来越多。为了提高电网电压质量,需要研发更加稳定和安全的无功补偿技术和设备。同时,调度人员应遵循无功补偿的配置原则,合理利用现有设备进行无功补偿调节,以实现电能的高效利用。
参考文献
[1]王业强,杨柳.低压电网无功功率补偿技术探讨[J].电源技术应用.2013(03).
[2]全凤岐,张志毅,吴兴林.SVQC型变电站无功补偿与电压优化成套装置[J].中国电业(技术版).2014(09).
[3]郝丽.变电站无功补偿的作用及无功优化初探[J].中小企业管理与科技(中旬刊).2014(07).
论文作者:孙若玉,余林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签:电网论文; 技术论文; 功率论文; 电能论文; 电流论文; 设备论文; 电力论文; 《电力设备》2017年第13期论文;