升壓站動態(tài)無功補償裝置運行模式

姚會娟

（廣州天豐電力工程設(shè)計有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

隨著升壓站技術(shù)水平和效率的不斷提高，升壓站動態(tài)無功補償裝置運行模式也越來越復(fù)雜。為保障電力產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展，需做好動態(tài)無功補償裝置的相關(guān)工作。本文詳細介紹了動態(tài)無功補償裝置的工作原理，深入闡釋了動態(tài)無功補償裝置的基本運行模式。

1 升壓站動態(tài)無功補償裝置的原理

升壓站是提升輸電質(zhì)量、改善輸電環(huán)境的一種必要設(shè)備。無功補償裝置可更好地提升升壓站的效能，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟收益和社會效益。目前，我國無功補償裝置的工作模式已從靜態(tài)轉(zhuǎn)為動態(tài)，功率補償將更加切合實際情況，能節(jié)約更多電能。為更好地提升裝置效率，必須深入了解升壓站動態(tài)無功補償裝置的原理。電網(wǎng)輸出功率包括兩部分。第一，有功功率。直接消耗電能，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能、熱能、化學(xué)能或聲能，并利用轉(zhuǎn)變的能作功，這部分功率為有功功率；第二，無功功率。消耗電能，但只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能。這種能是電氣設(shè)備作功的必備條件，并且這種能可在電網(wǎng)中與電能進行周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率為無功功率。升壓站的無功補償裝置是通過提高無功功率來完成任務(wù)的，因此必須提高裝置無功功率的轉(zhuǎn)化率[1]。

2 升壓站動態(tài)無功補償裝置運行模式

升壓站是我國電力運輸網(wǎng)絡(luò)中不可缺少的一環(huán)，可解決電力資源困境和優(yōu)化輸電環(huán)境。升壓站的動態(tài)無功補償裝置可顯著提升升壓站的效果。升壓站動態(tài)無功補償裝置工作中，存在很多不同運行模式，各模式都具備獨特的優(yōu)勢和缺點。

2.1 裝置單獨運行方式

升壓站動態(tài)無功補償裝置是最常見的一種模式，就是裝置單獨運行的模式。該模式最常見的原因是購置升壓站動態(tài)無功補償裝置需較高的經(jīng)濟指標，一般電力運輸企業(yè)是沒有資本在一座升壓站上設(shè)計兩個升壓站動態(tài)無功補償裝置的。實際上，升壓站動態(tài)無功補償裝置單獨運行，可發(fā)揮不錯的效果。如果沒有該裝置，升壓站在工作中會產(chǎn)生大量的損耗。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能量的傳輸不可能沒有損耗。因此，升壓站動態(tài)無功補償裝置的存在十分必要。只要有一套升壓站動態(tài)無功補償裝置，就可顯著減少升壓損耗。

2.2 多套裝置并列運行方式

實際上，部分升壓站存在多套動態(tài)無功補償裝置。例如，一套裝置運行在無功模式下，其他兩套裝置運行在恒無功模式下，并設(shè)置一個合理無功值，如果自動模式下的無功輸出接近飽和，其他裝置的恒無功值需相應(yīng)增加或者減小，以調(diào)節(jié)平衡[2]。

存在多套裝置時，需采取并列運行的方式，以更好地發(fā)揮升壓站動態(tài)無功補償裝置的優(yōu)越性，節(jié)約更多的電力資源。采取該運行模式時，多套裝置均要求運行在AVC無功遠控方式下，并且電壓參考值應(yīng)寫入正常合理值，所有裝置均受控于同一AVC指令，指令下發(fā)方式為無功值。AVC接受調(diào)度統(tǒng)一指令，經(jīng)過計算平均下發(fā)至每套裝置中，以達到最后調(diào)節(jié)母線電壓和無功的目的。但是，同時讓多套裝置并列運行，會造成很大浪費，畢竟購置一套無功補償裝置會耗費大量財力、物力及人力。雖然多套裝置并列運行的效果比裝置單獨運行的效果好，但是不足以彌補購置裝置所需的早期資源投入。因此，該運行方式現(xiàn)階段還不普及。

2.3 電壓調(diào)節(jié)模式

為發(fā)揮無功補償裝置的作用，現(xiàn)階段存在兩種主要調(diào)節(jié)模式：電壓調(diào)節(jié)模式和無功調(diào)節(jié)模式。電壓調(diào)節(jié)模式是通過電網(wǎng)中電壓的調(diào)節(jié)來減少輸電過程中的電能損耗。由于輸電線路自身存在電阻，導(dǎo)致輸電過程中產(chǎn)生較多熱量，即電能損耗。根據(jù)焦耳定律，電能的損耗量正比于電流的二次方，同時也正比于輸電線路的電阻。由于輸電線路的電阻是一定的，為減小電能損耗，應(yīng)增大輸電電流。無功補償裝置可調(diào)節(jié)電壓，以減小輸電過程中的能量損耗。實際上，一個狀況良好的無功補償裝置，應(yīng)同時具備電壓調(diào)節(jié)模式和無功調(diào)節(jié)模式，二者相互配合以節(jié)約電能。

2.4 無功調(diào)節(jié)模式

無功調(diào)節(jié)模式是提高升壓站的有效輸出電能，可與電壓調(diào)節(jié)減少損耗電能的工作模式配合。無功調(diào)節(jié)模式可盡量實現(xiàn)無功功率的就地平衡，減少配網(wǎng)中由無功功率傳輸造成的電壓損耗。如果無功功率不能很好的平衡，就有可能造成輸電電壓不穩(wěn)，容易造成更大程度的電能損耗。無功調(diào)節(jié)模式的存在，是無功補償裝置得以廣泛應(yīng)用的主要原因。

3 結(jié) 論

升壓站的無功補償裝置在我國輸電電網(wǎng)中起到非常重要的作用。無功補償裝置的基本原理是通過調(diào)整無功功率來減少電網(wǎng)輸電過程中的損耗，同時顯著降低維護電網(wǎng)設(shè)備所需的資源成本。該裝置具有多種運行模式，不同地區(qū)的升壓站可根據(jù)需求選擇匹配的運行模式。