蘇州立升凈水科技有限公司 呂 晨
電力系統的穩定性和可靠性直接關系到國家的經濟發展和人民的日常生活,在柬埔寨等發展中國家,電力供應不穩定成為制約經濟發展的重要因素之一。因此,對電力系統的穩定性和可靠性進行分析,并提出相應的改進措施,有助于提高電力供應的質量和效率,推動當地經濟的發展。
柬埔寨電力系統管理相對落后,缺乏現代化監測和控制系統,使電力系統的實時監測和調度存在較大的困難,難以實現對電力系統的有效管理。同時,由于缺乏先進的技術和設備,電力系統的故障排查和處理也相對緩慢,增加了電力恢復的時間和難度。柬埔寨電力系統存在著嚴重的電壓波動和不穩定問題,在用電高峰期,電力系統的電壓下降明顯,影響了設備的正常運行和自控系統的穩定性。同時,在用電低峰期,電力系統的電壓上升也會對設備的運行產生不利影響。這些問題不僅影響了設備的正常運轉,也縮短了設備的壽命和穩定性。
并且,柬埔寨電力系統還存在嚴重的電力損耗問題,由于電力輸送和分配設施的老化和不完善,電力在傳輸過程中存在著較大的損耗,導致了電力供應的不穩定,增加了電力成本,影響了經濟的發展和人民的日常生活。
比如,根據柬埔寨國家電力公司提供的最新統計數據,2014年柬埔寨電網最高負荷達到了784MW,國家電網供電量達到了41.9億kWh。其中,國內發電量為29.62億kWh。到2015年,柬埔寨電網最高負荷約920MW,國家電網供電量增長至53.94億kWh,同比增長29%。其中,國內發電量達到了44.52億kWh,同比增長50%。在過去的十幾年間,柬埔寨的電力需求持續增長,總裝機容量也得到了顯著提升。
2002年,柬埔寨的總裝機容量僅為180MW,而到了2015年,這一數字已經增長至1840.4MW,增長了10.2倍。與此同時,國家電網的銷售電量也從2002年 的6.14億kWh 增 長 為2015年 的53.94億kWh,增長了8.79倍。這些數據充分說明了柬埔寨電力系統的快速發展和變化,也為未來的電力系統升級和改進提供了重要的參考依據。隨著電力需求的不斷增長,保障電力系統的穩定性和可靠性變得更加重要。通過對電網的升級改造、引入更先進的電力技術和設備等措施,可以進一步優化電力系統的運行,提高電力供應的質量和效率,從而推動柬埔寨經濟的持續發展。
優化電網布局和結構是電網升級的核心內容,通過合理規劃電網布局,增加變電站和改善配電線路,可有效提高電網的輸電能力和穩定性。具體方法包括優化電網的接線方式、增加電網的回路數和支路數、采用更高等級的電壓輸電等。這些方法可以減少電力傳輸的損耗,提高電力傳輸的效率,降低電網故障的概率,從而提高電力供應的可靠性和穩定性[1],如圖1所示。
圖1 柬埔寨電力系統電網升級
引入先進的電力技術和設備是電網升級的重要手段,采用新型的變壓器、輸電線路、無功補償裝置等設備,可以有效地提高電網的性能和穩定性。例如,采用新型的輸電線路材料,可以減小電力傳輸的損耗;采用無功補償裝置,可以提高電網的功率因數,減小電網的諧波干擾。
通過安裝傳感器、監控設備等現代化的監測設備,可以實時監測電網的運行狀態和電力質量,及時發現和解決電網故障和異常情況。同時,通過現代化的控制系統可以對電網進行優化調度,合理分配電力資源,平衡用電需求,從而保障電力系統的穩定性和可靠性[2]。
鑒于當地供電系統的穩定性較差,選擇適合的UPS 型號和容量,可以防止因突然斷電造成PLC 控制系統的停機,提高設備的穩定性,柬埔寨電力系統UPS 加裝方式如圖2所示。同時,也可以消除市電上的電涌、瞬間高壓和瞬間低電壓等不利因素,改善電源質量;在選擇UPS 時,需要考慮設備的負載、功率因素、電源要求、環境條件等因素,以確保UPS 能夠滿足控制系統的供電需求[3]。選型安裝參考以下幾點。
圖2 電力系統UPS 加裝圖
一是UPS 輸出負載控制在60%最佳,如負載過大容易造成過載;如負載較小可能會造成電池深度放電,降低電池的使用壽命;二是蓄電池組容量根據工程可中斷供電時間的要求選定;常規以30min選型;三是UPS 宜采用兩路電源供電,實現雙電源自動切換功能;四是建議將UPS 安裝在專用機房內,良好的運行環境(如少灰塵、合適的環境溫度、濕度等)可大大延長UPS 的使用壽命;五是選用支持通信接口和管理軟件的UPS,可將輸入輸出電壓、電池容量、市電頻率等信息接入上位機系統內,實現信息查詢、故障報警和數據監視等功能;六是定期對UPS 和電池組進行檢查和維護,當蓄電池的儲電容量明顯下降時,需及時更換[4]。
柬埔寨標準電壓為三相380V,以貢布地區為例,在用電高峰時電壓為三相310~340V,用電低峰電壓為三相425V 左右。根據電力系統的特點和設備要求,選擇適合的穩壓器型號和容量,可以確保設備的正常運行和電力供應的穩定性。結合以往的項目經驗,輸入電壓在300~450V 范圍內,通過穩壓器輸出后的電壓可以穩定在380V±3%左右,顯著地降低了因電源欠壓問題引發的設備故障率[5]。
在選擇穩壓器時,需要考慮設備的負載、電源要求、環境條件等因素。穩壓器容量選擇應大于等于用電設備總功率的三倍,以達到最優的穩壓效果。在配置穩壓器電路時,應整體考慮電纜和橋架的走向、電纜規格、負載的分配、長距離輸送電的壓降等因素,以確保電路布置的規范性和合理性,電力系統穩壓器內電路如圖3所示。
圖3 電力系統穩壓器內電路框圖
在安裝穩壓器和設備時,需要考慮設備的位置、安裝方式、連接方式等因素,同時需要定期對穩壓器進行維護保養,包括清潔外觀、檢查接線松動、檢測輸入輸出電壓數據等,以確保穩壓器輸出電壓的穩定性,保證供電質量[6]。
柬埔寨電網容量較小,電網規劃滯后,全國電網尚未形成。以柬埔寨柴征的農村地區為例,目前電力供應質量仍不穩定,無法保證24h 連續供電。在此背景下,在項目現場加裝發電機組,可以應對各種停電帶來的突發狀況,增加電力供應的穩定性和可靠性。在選擇發電機組時,需要考慮主/輔配套機組、設備負載、單機容量等因素,以確保發電機組能夠保障項目的日常供電[7],如圖4所示。
圖4 柬埔寨電力系統發電機的安裝
通過對柬埔寨電力系統的分析,發現電壓波動和停電現象是影響電力系統穩定性的主要因素。針對這些問題,本文提出了增加不間斷電源系統和優化設備設計的解決方案。這些改進措施的實施有助于保障設備的正常運行和自控系統的準確性,從而提高項目的效率和質量。
此外,加強與當地電力部門的溝通合作也是改善電網質量的關鍵措施。這些改進措施的實施將為柬埔寨電力系統的穩定性和可靠性提供有力保障,進一步推動中國與柬埔寨的合作關系。
在安裝發電機組時,除了考慮安裝空間、冷卻方式、噪音控制等因素外,還要綜合考慮橋架和動力電纜的鋪設和走向,以確保安裝的合理性。同時,需要注意發電機組的維護和保養,定期檢查設備的運行狀態,密切關注觸控屏上的電壓、電流、頻率、功率因素等數據參數,從而了解發電機工作是否正常,以確保供電的可靠性。此外,發電機組的安裝還需考慮表1所示的各項因素[8]。
表1 發電機的安裝