低壓配電線路無功補(bǔ)償裝置治理技術(shù)

于荃

摘 要：通過低壓變配電的自動無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用和控制，我們知道無功補(bǔ)償在供電系統(tǒng)中使用時(shí)，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的供電功率有效地提高，還能降低在電壓傳輸?shù)倪^程中對變壓器的耗損。同時(shí)，在進(jìn)行無功補(bǔ)償裝置的控制使用上，還有效提高了供電的效率，使供電環(huán)境有了改善，這說明在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，對低壓變配電的自動無功補(bǔ)償裝置的管理和應(yīng)用綜合自動化的管理措施非常重要，從根本上改善了電路裝置的應(yīng)用效率。

關(guān)鍵詞：低壓配電線路；無功補(bǔ)償；諧波治理技術(shù)

中圖分類號：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，對電能的需求也更多，電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中怎樣進(jìn)行自動化的裝置控制也越來越被看重，尤其是供電系統(tǒng)與各種技術(shù)相融合之后，對自動無功補(bǔ)償裝置的實(shí)現(xiàn)、控制、運(yùn)行與管理等方面的綜合自動化裝置，為供電設(shè)備提供了安全的技術(shù)保障。

1 低壓變配電自動化的特點(diǎn)

低壓變配電自動化的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：1）功能綜合化。低壓變配電的自動化是將多種科學(xué)技術(shù)手段融合在其中以保證二次系統(tǒng)功能可以使用。一般都使用微機(jī)系統(tǒng)多繼電器設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，微機(jī)的監(jiān)控裝置具有無功補(bǔ)償、信號系統(tǒng)以及調(diào)壓等功能，還能實(shí)現(xiàn)故障錄波、小信號報(bào)警等功能。2）實(shí)現(xiàn)運(yùn)行智能化管理。變配電自動化的系統(tǒng)不僅能完成自動報(bào)警以及實(shí)現(xiàn)對故障進(jìn)行判斷的功能，還可以利用在線功能進(jìn)行自我診斷，對本身的功能實(shí)時(shí)監(jiān)控等特點(diǎn)。3）電腦化結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。在變電所內(nèi)自動化系統(tǒng)都是通過電腦CPU結(jié)構(gòu)進(jìn)行將變電所內(nèi)部的插件和功能都進(jìn)行微機(jī)化的處理方式，使其分工合作，利用網(wǎng)絡(luò)讓各個(gè)系統(tǒng)之間形成有機(jī)整體的形式。4）屏幕化操作模式。在變電所都實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合自動化之后，一些常規(guī)的操作屏以及儀表屏都會被CRT取代，變電所的電壓運(yùn)行人員完全可以在運(yùn)行中心的顯示屏上對遠(yuǎn)方的電壓設(shè)備進(jìn)行操作，并且可以全方位的實(shí)施監(jiān)控。

2 無功補(bǔ)償方式的特點(diǎn)

在配電系統(tǒng)中，通常情況下無功補(bǔ)償主要可以分為動態(tài)補(bǔ)償和靜態(tài)補(bǔ)償這2種形式。這2種形式各有其特點(diǎn)。動態(tài)補(bǔ)償主要是根據(jù)負(fù)載感性及容性變化來隨時(shí)切換補(bǔ)償電容容量或者是電感量的。與動態(tài)補(bǔ)償不同，靜態(tài)補(bǔ)償主要是通過觀察負(fù)載情況來安裝固定容量的補(bǔ)償電感或者是補(bǔ)償電容的。在實(shí)際工作中由于針對配電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償通常并不是一樣多的，無功本身在工作過程中也是不規(guī)則快速改變著的。為了適應(yīng)實(shí)際需要，在今后的工作中就應(yīng)該積極采用動態(tài)補(bǔ)償方式。

動態(tài)補(bǔ)償方式有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢，這種補(bǔ)償方式的特點(diǎn)主要是表現(xiàn)在其實(shí)時(shí)性和快速性上。在實(shí)際補(bǔ)償過程中動態(tài)補(bǔ)償速度非常快，同時(shí)用電負(fù)載需要多少無功就能夠補(bǔ)償多少無功。從組織結(jié)構(gòu)上來看，動態(tài)無功補(bǔ)償裝置主要是由高壓開關(guān)柜、放電線圈、并聯(lián)電容器、氧化鋅避雷器、框架以及串聯(lián)電抗器等組成的。在實(shí)際工作中，動態(tài)無功補(bǔ)償裝置主要是根據(jù)改善及提升公路因素來達(dá)到降低線路損耗、充分發(fā)揮發(fā)電功能的目的。通常情況下在動態(tài)補(bǔ)償方式下供電設(shè)備效率功能強(qiáng)大、性能也比較可靠穩(wěn)定。

近些年來我國的電力系統(tǒng)獲得了較快的發(fā)展，在人們生活水平不斷提高的背景下，人們的供電要求也越來越高。為了適應(yīng)實(shí)際需要就必須要加強(qiáng)對配電系統(tǒng)的研究。配電系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中通常會吸收大量感性無功功率，在系統(tǒng)輸送電能容量中無功功率成分增加的背景下就必然會影響到有功功率的輸送。為了有效解決這個(gè)問題，今后工作中就需要對其進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。為了達(dá)到這一目的就需要應(yīng)用到動態(tài)無功補(bǔ)償裝置。

3 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化方法

在發(fā)電過程中電壓不穩(wěn)、線路長、末端電壓低。從配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)撵`敏度進(jìn)行分析，工作人員可以將具備高靈敏度的節(jié)點(diǎn)提取出來作為待補(bǔ)償點(diǎn)，一定程度上釋放空間，但這種取點(diǎn)的方法更適用于同屬一條支路的幾個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)且具有很高靈敏度的情況，再加上這種適用度較低，通常只有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)真正在該節(jié)點(diǎn)上，還會對其他節(jié)點(diǎn)的靈敏度產(chǎn)生影響。采用靈敏度分析方法通常比較難確定補(bǔ)償點(diǎn)的具體個(gè)數(shù)，如果采用節(jié)點(diǎn)無功裕度值的大小來確定補(bǔ)償點(diǎn)，同樣遇到一定的問題。還有的學(xué)者會通過N點(diǎn)分散補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍㄟ^判斷面積和等長度作為依據(jù)來確定補(bǔ)償點(diǎn)容量和個(gè)數(shù)，但這對負(fù)荷數(shù)據(jù)的精確度要求非常高，而從負(fù)荷點(diǎn)峰值無功電流的計(jì)算來確定的話，配電網(wǎng)又有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不足的問題。延時(shí)投切方式即俗稱的“靜態(tài)”補(bǔ)償方式。延時(shí)投切的目的在于防止過于頻繁的動作使電容器造成損壞，更重要的是防止電容不停地投切導(dǎo)致供電系統(tǒng)振蕩，這是很危險(xiǎn)的。

由此可見，即便理論基礎(chǔ)存在，但在實(shí)踐的過程中實(shí)施困難重重。本研究通過無功電流損耗最小算法的方式來確定補(bǔ)償點(diǎn)的補(bǔ)償容量和個(gè)數(shù)以及位置等信息，能夠很好地減少空間維數(shù)，在應(yīng)用算法過程中實(shí)現(xiàn)逐漸改進(jìn)和利用的目的，最終就能將無功規(guī)劃的優(yōu)化方法提出來。

4 動態(tài)無功補(bǔ)償裝置

4.1 TCR型SVC

這種裝置又叫作晶閘管相控電抗器，從該裝置中可以發(fā)現(xiàn)晶閘管相控電抗器主要是由一個(gè)電抗器及兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管并同交流電源相連組成的。實(shí)際工作中這種裝置主要是通過調(diào)整晶閘管觸發(fā)角大小來改變無功分量，從而達(dá)到調(diào)整無功功率的目的。需要注意的是，混合型SVC是通過晶閘管相控電抗器同固定式電容器相互配合使用形成的。

這種裝置的補(bǔ)償方式，首先是要把需要補(bǔ)償?shù)娜萘恳约皩?yīng)的晶閘管觸發(fā)角及等值電抗值計(jì)算出來以后才能夠?qū)ζ溥M(jìn)補(bǔ)償。在計(jì)算出來之后還要利用電容器投切換算法以及查表法等多種方式來計(jì)算出觸發(fā)角及投切電容的開關(guān)狀態(tài)。只有這樣才能夠滿足實(shí)際需要。同其他類型的補(bǔ)償裝置相比，采用這種裝置后就能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)可調(diào)補(bǔ)償，但是在看到這一優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也要意識到，頻繁地投切電容器組也會減少裝置壽命。

4.2 TSC型SVC

這種裝置是一種比較實(shí)用的裝置，在今后工作中對于這種裝置應(yīng)該保持高度重視。實(shí)際工作中這種裝置主要是通過雙向晶閘管或者是晶閘管反并聯(lián)來構(gòu)成交流無觸點(diǎn)開關(guān)的。通過這個(gè)開關(guān)就能夠把單相或者是多相電容器投入電網(wǎng)中。采用這樣一種方式更有助于適應(yīng)無功功率的變化。同上述裝置不同，TSC實(shí)際控制過程中主要是利用整數(shù)半周的方式來進(jìn)行控制的。通過這樣的一種方式就有助于改變投入電容器容量。

4.3 MCR型SVC

這是磁控電抗器型靜止無功補(bǔ)償裝置，在實(shí)際工作過程中主要是把三相飽和電抗器工作繞組并聯(lián)到電網(wǎng)上來進(jìn)行工作的。為了實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償目的，實(shí)際工作中主要是通過改變勵(lì)磁電流來達(dá)到改變鐵芯飽和性這一目的。從該裝置中就可以看出該裝置本身是不能夠輸出容性無功功率能力的，為了實(shí)現(xiàn)有效利用，實(shí)際工作中需要把這種裝置同并聯(lián)電容器FC結(jié)合起來使用。對于無功功率的大小，該裝置主要是通過改變電抗器飽和度來改變電抗器電抗值來達(dá)到目的。需要注意的是這種裝置在實(shí)際調(diào)整過程中自身損耗也是非常大的。

5 結(jié)語

近些年來我國的電力系統(tǒng)獲得了較快發(fā)展，在人們生活水平不斷提高的背景下，人們的供電要求也越來越高。為了適應(yīng)實(shí)際需要就必須要加強(qiáng)對配電系統(tǒng)的研究。配電系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中通常會吸收大量感性無功功率，在系統(tǒng)輸送電能容量中無功功率成分增加的背景下就必然會影響到有功功率的輸送。為了有效解決這個(gè)問題，今后工作中就需要對其進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。為了達(dá)到這一目的就需要應(yīng)用到動態(tài)無功補(bǔ)償裝置。

參考文獻(xiàn)

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