企業高低壓配電網電氣節能新技術的研究分析

王永剛 王建軍 洪洋 劉立哲 白雪衫

摘 要：為了使電能的損耗得到進一步的降低，使電能的質量的到進一步的提高，因此，各大企業的電網中已經對補償的裝置進行了及其廣泛的應用。但是就這些補償裝置而言，往往不僅有著相當高的成本，也不能夠實現理想的電氣節能的效果。所以，今年來，新的電氣節能技術被引進企業的電網中來實現對電能損耗的進一步降低以及對電能質量的進一步提高。本文就是對企業高低壓配電網的電氣節能新技術進行的研究與分析。

關鍵詞：企業高低壓配斷網；電氣節能；新技術；研究分析

在我國實現工業的良好發展以及節約型的社會建設的過程中，電氣節能方面的問題一直都是一個重大的問題，因此一直受到社會各界的廣泛關注。在當今的社會研究中，對如何降低企業配電網的功率損耗已經成為一項重大的研究課題。以往的企業往往都廣泛的采用對電力濾波裝置的安裝以及對無功補償裝置的安裝來實現對諧波的治理和對無功的補償，這樣的方法雖然也起到了一定的電氣節能效果，但是成本極高，效果不大。因此，新的電氣節能技術自從被引進到企業配電網中，就已經得到了十分廣泛的關注以及深入的研究。本文對其加以闡述，希望可以對新技術的研究有所幫助。

一、企業高壓配電網電氣節能技術

（一）系統結構

高壓配電網的電氣調節新技術，就是通過對高壓配電網中的諧波以及無功電流進行綜合的治理，來實現高壓配電網中的電氣節能效果。對諧波進行治理，其實就是對負載以及在TCR的運行中所產生的諧波進行的動態治理，使母線的電流在畸變率方面得到有效減少，這樣就能都實現高壓配電網的電能質量的進一步提高。對于高壓母線中產生的無功電流進行補償，使無功電流足以對母線的電壓進行維持，對功率的因數進行完善，這樣就實現了無功調節。

在高壓高品質補償器的系統管理與監控過程中，最為核心的部分就是對該系統的各個子系統進行檢測以及監控。其子系統的主要組成部分分別為驅動電路、電流變送器、接口電路以及數字控制器等，通過各個子系統的協調合作，可以有效實現對各個支路的實時電流進行檢測、對相關數據進行采集、對電壓數據進行測量、對控制量進行計算以及對信號進行參考等[1]。這樣不僅可以對電網時間閉環控制，也可以有效獲得系統的異常信號進而及時發現系統的異常，做到及時的自動跳閘，對系統進行有效的保護。

（二）設計方案

企業的高壓配電網最主要的是對高壓高品質補償系統作為電氣節能的裝置，對諧波進行有效的治理，對無功進行有效的補償。在高壓配電網中，對諧波進行動態的治理，是因為如果放在低壓側就會因為較多的嘶啞負載而加大低壓側的諧波，不僅會使造價進一步提高，還會使諧波的治理很不理想。高壓配電網通過變壓器的降壓對低壓配電網進行供電，供電的時候通過對變壓器不同的連接以及不同的組合，能夠對少量的諧波加以消除。

在高壓配電網中，主要有就地補償、分組補償以及集中補償這三種無功補償的方式，可以通過裝置設置的不同位置來進行區分，而不同的方式所達到的效果也不盡相同[2]。

1、就地補償

在電動機或者其他具有電磁性的用電設備的附近進行補償裝置的設置，大多用于中小型的設備中，來實現對供電系統中的功率的因數進行提高。

2、分組補償

在電母線上進行無功補償裝置的設置，能夠進一步使功率的因數得到提高并且趨于平衡的狀態，有著十分明顯的補償效果，進而得到了廣泛的應用。

3、集中補償

在總的降壓變壓器上進行補償裝置的設置，使功率的因數得到有效的提高并處于平衡的狀態，可以有效減少高壓線路對功率的損耗，從而使供電的質量得到有效提高。

二、企業低壓配電網電氣節能技術

（一）系統結構

由于傳統的企業低壓配電網中有感性負電荷對無功功率的大量消耗，這就導致了無功電流的大量產生，進而使得母線中的電壓下降，對電能的質量造成不利影響。新的系統只有實現無功的動態、連續輸出，對電壓進行支撐，才能使這一問題得到有效的解決。作為一種混合型的補償器，HVC補償器可以實現對無功進行大容量的快速補償，而且成本也相對較低，它的構成也十分簡單，僅僅需要很多組大容量的TSC以及一臺小容量的靜電靜止同步補償器就能有效實現對無功的補償[3]。

HVC在低壓配電網中有著對無功電流的有效補償作用，在企業低壓配電網的節能技術中起到重要的作用。主要電路是由晶閘管模塊、電壓型的逆變器、連接電抗以及投切電容器等，通過在DSTATCOM逆變器之前進行工作，使測電流的充電工作由整流電路來完成，當期達到標準電壓的時候，整流電路的開關會斷開。

（二）設計方案

將HVC安裝到企業低壓配電網中可以有效起到對無功電流的補償作用，同時可以實現連續調節的作用，對于電網承受的感性無功負載沖擊，DSTATCOM可是實現對其有效的降低的作用。相比較高壓配電網的補償裝置而言，低壓配電網補償裝置在安裝的時候更加的方便和靈活，而且成本相對較低，投切也相對靈活。所以，這種裝置更能滿足企業低壓配電網的節能需求，因此也就得到了更加廣泛的應用。

三、企業高低壓配電網電氣節能系統的監督和管理

在高壓也以及低壓配電網電氣節能系統的監督以及管理的過程中，穗數據的展示以及分析靠先進的信息處理技術來實現，這樣，操作人員就可以對配電網運行過程中的所有記錄進行實施的掌控，就可以保障對運行中所存在的問題做到及時的發現以及及時的解決，進一步避免故障對電能質量的影響。利用先進的科學技術，可以實現各種數據的交換以及良好的傳遞。因此，信息技術以及計算機技術的應用可以有效進行負載信息等的及時傳遞，實現更加科學的監控以及更加嚴格的管理，從而進一步實現對系統的有效擴展以及進一步的進行完善。

四、對子系統的檢測以及控制

數字控制器的使用，可以實現企業高低壓配電網進一步發揮其電氣節能的作用，因此數字控制器不僅要保證計算的質量，同時還要保證計算的效率。DSP這一核心技術的應用實現了節能裝置以及控制系統的簡單性和快速性，同時也對控制系統的準確性以及實時性起到了良好的保障作用。這種技術的應用，可以對復雜的算法進行準確快速的計算，使輸出量準確有效的得出使系統控制的準確性以及實時性得到了進一步的良好保障。AD在對控制算法的檢測方面有著重要的作用，既可以實現DSP在控制過程中對相關參數的及時獲得，又可以將這些參數發往檢測單元來實現進一步的檢測。將傳統的PI技術作為基礎，對非線性的技術以及模糊的PI技術進行有效提出，使算法的控制得到了有效的改進，向著更高效的方向發展[4]。

五、對子監控子系統的設置

因為DSP控制器只是對算法進行控制，對信息進行采集以及分析，它有著十分有限的硬件設備，使得難以保障儲存的空間。監控子系統在系統中的有效設置就大大解決了這一問題，不僅能夠實現對有效信息的合理采集和分析，同時對于系統的運行安全還有這很大的維護作用。監控子系統在工作的過程中可以實現對系統的電壓以及電流的實時控制，對多路的信號進行實時的監控，從而可以對系統運過程中存在的問題做到及時的發現，并且可以使之得到及時的解決。因為監控的子系統存在著很多模塊，所以可以實現對眾多模塊的數據信息進行更加準確的獲得，著對于子系統的監控起到有效的作用。實現對高低壓配電網電氣節能技術的良好監控和管理，就可以實現電能供應的最佳質量。

結語

當今社會的企業生產過程中對電能的質量有著極高的要求，同時又想要有效避免電能在傳輸過程中的大量消耗。因此，新的節能控制技術得到了各大企業的廣泛應用。所以，要想進一步實現電氣節能，就要對新的節能技術進行科學合理的應用，對系統進行全面的監督和管理，以保障高低壓配電網電氣節能效果的良好實現，促進企業的進一步發展，也帶動我國的社會經濟進步。

參考文獻：

[1]劉永博.企業高低壓配電網電氣節能新技術的思路構建[J].南方農機，2016（11）：128

[2]史志紅.簡析企業高低壓配電網電氣節能的設計[J].中國新技術新產品，2015（5）：63

[3]舒適.企業高低壓配電網電氣節能新技術的研究[D].湖南大學，2009（11）：324

[4]吳修倫.企業高低壓配電網電氣節能新技術[J].科技促進發展，2010（6）：41