低壓配電線路無功補償裝置治理技術

于荃

摘 要：通過低壓變配電的自動無功補償裝置的應用和控制，我們知道無功補償在供電系統中使用時，能夠將電網的供電功率有效地提高，還能降低在電壓傳輸的過程中對變壓器的耗損。同時，在進行無功補償裝置的控制使用上，還有效提高了供電的效率，使供電環境有了改善，這說明在電力系統的運行過程中，對低壓變配電的自動無功補償裝置的管理和應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用效率。

關鍵詞：低壓配電線路；無功補償；諧波治理技術

中圖分類號：TM714.3 文獻標志碼：A

隨著社會經濟的發展，人們的生活水平逐漸提高，對電能的需求也更多，電力系統在運行的過程中怎樣進行自動化的裝置控制也越來越被看重，尤其是供電系統與各種技術相融合之后，對自動無功補償裝置的實現、控制、運行與管理等方面的綜合自動化裝置，為供電設備提供了安全的技術保障。

1 低壓變配電自動化的特點

低壓變配電自動化的特點主要體現在以下幾方面：1）功能綜合化。低壓變配電的自動化是將多種科學技術手段融合在其中以保證二次系統功能可以使用。一般都使用微機系統多繼電器設備進行保護，微機的監控裝置具有無功補償、信號系統以及調壓等功能，還能實現故障錄波、小信號報警等功能。2）實現運行智能化管理。變配電自動化的系統不僅能完成自動報警以及實現對故障進行判斷的功能，還可以利用在線功能進行自我診斷，對本身的功能實時監控等特點。3）電腦化結構的實現。在變電所內自動化系統都是通過電腦CPU結構進行將變電所內部的插件和功能都進行微機化的處理方式，使其分工合作，利用網絡讓各個系統之間形成有機整體的形式。4）屏幕化操作模式。在變電所都實現系統綜合自動化之后，一些常規的操作屏以及儀表屏都會被CRT取代，變電所的電壓運行人員完全可以在運行中心的顯示屏上對遠方的電壓設備進行操作，并且可以全方位的實施監控。

2 無功補償方式的特點

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

動態補償方式有其自身的特點和優勢，這種補償方式的特點主要是表現在其實時性和快速性上。在實際補償過程中動態補償速度非常快，同時用電負載需要多少無功就能夠補償多少無功。從組織結構上來看，動態無功補償裝置主要是由高壓開關柜、放電線圈、并聯電容器、氧化鋅避雷器、框架以及串聯電抗器等組成的。在實際工作中，動態無功補償裝置主要是根據改善及提升公路因素來達到降低線路損耗、充分發揮發電功能的目的。通常情況下在動態補償方式下供電設備效率功能強大、性能也比較可靠穩定。

近些年來我國的電力系統獲得了較快的發展，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。為了適應實際需要就必須要加強對配電系統的研究。配電系統在實際工作過程中通常會吸收大量感性無功功率，在系統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。為了有效解決這個問題，今后工作中就需要對其進行無功功率補償。為了達到這一目的就需要應用到動態無功補償裝置。

3 配電網無功補償優化方法

在發電過程中電壓不穩、線路長、末端電壓低。從配電網無功補償的靈敏度進行分析，工作人員可以將具備高靈敏度的節點提取出來作為待補償點，一定程度上釋放空間，但這種取點的方法更適用于同屬一條支路的幾個相鄰節點且具有很高靈敏度的情況，再加上這種適用度較低，通常只有幾個節點真正在該節點上，還會對其他節點的靈敏度產生影響。采用靈敏度分析方法通常比較難確定補償點的具體個數，如果采用節點無功裕度值的大小來確定補償點，同樣遇到一定的問題。還有的學者會通過N點分散補償的方法通過判斷面積和等長度作為依據來確定補償點容量和個數，但這對負荷數據的精確度要求非常高，而從負荷點峰值無功電流的計算來確定的話，配電網又有實時數據不足的問題。延時投切方式即俗稱的“靜態”補償方式。延時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致供電系統振蕩，這是很危險的。

由此可見，即便理論基礎存在，但在實踐的過程中實施困難重重。本研究通過無功電流損耗最小算法的方式來確定補償點的補償容量和個數以及位置等信息，能夠很好地減少空間維數，在應用算法過程中實現逐漸改進和利用的目的，最終就能將無功規劃的優化方法提出來。

4 動態無功補償裝置

4.1 TCR型SVC

這種裝置又叫作晶閘管相控電抗器，從該裝置中可以發現晶閘管相控電抗器主要是由一個電抗器及兩個反并聯的晶閘管并同交流電源相連組成的。實際工作中這種裝置主要是通過調整晶閘管觸發角大小來改變無功分量，從而達到調整無功功率的目的。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。

這種裝置的補償方式，首先是要把需要補償的容量以及對應的晶閘管觸發角及等值電抗值計算出來以后才能夠對其進補償。在計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算出觸發角及投切電容的開關狀態。只有這樣才能夠滿足實際需要。同其他類型的補償裝置相比，采用這種裝置后就能夠實現連續可調補償，但是在看到這一優點的同時也要意識到，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用的裝置，在今后工作中對于這種裝置應該保持高度重視。實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來構成交流無觸點開關的。通過這個開關就能夠把單相或者是多相電容器投入電網中。采用這樣一種方式更有助于適應無功功率的變化。同上述裝置不同，TSC實際控制過程中主要是利用整數半周的方式來進行控制的。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償裝置，在實際工作過程中主要是把三相飽和電抗器工作繞組并聯到電網上來進行工作的。為了實現補償目的，實際工作中主要是通過改變勵磁電流來達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，為了實現有效利用，實際工作中需要把這種裝置同并聯電容器FC結合起來使用。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到目的。需要注意的是這種裝置在實際調整過程中自身損耗也是非常大的。

5 結語

近些年來我國的電力系統獲得了較快發展，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。為了適應實際需要就必須要加強對配電系統的研究。配電系統在實際工作過程中通常會吸收大量感性無功功率，在系統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。為了有效解決這個問題，今后工作中就需要對其進行無功功率補償。為了達到這一目的就需要應用到動態無功補償裝置。

參考文獻

[1]張文.SVG動態無功補償和諧波治理裝置的研究與應用[J].華北電力大學，2017（1）：11-12.

[2]韓豐，范高鋒.大規模風電接入電網的相關問題及措施[J].中國電機工程學報，2017（139）：36-37.