摘要:无功补偿技术是一种降低电能输送损耗和设备损耗的技术,在现代电气自动化系统当中应用广泛,通过科学的补偿技术,能有效降低谐波等对设备的影响,提升供电企业的经济收入。
关键词:电力自动化;智能;无功补偿
一、电力系统中智能无功补偿技术重要性
科学技术的应用,已经成为推动各行各业发展的主要动力,作为信息技术和计算机技术高度发展并结合的结果,电网自动化管理在电力系统中具有重要作用,被广泛应用到实际生产中。但是电网自动化技术依旧存在着缺陷,电力系统运行中,单相牵引负荷时会产生复杂的变化,导致无功功率升高,还会在系统中产生谐波和负序分量,成为运行中的不稳定因素,同时还使系统利用率下降,从而影响到企业的效益。
无功、谐波、负序已经成为影响电力系统稳定运行的显著问题,为妥善解决这个难题,国外相关单位进行了组织研究,取得了一些成效,但是我国的人口数量多,用电量远远超过国外,电力系统承载的负荷量也大于外国,非线性因素给电力系统运行产生无法估计的问题,威胁着电网的稳定。近年来众多大型电力公司出现的质量问题,究其根本原因就是无功、谐波、负序问题没有得到妥善解决,为此在电力系统中使用无功补偿技术,是处理当前电网的重要措施,是保障生产生活顺利进行和供电安全可靠的有效手段,对提高我国电力系统的发展有重要的社会效益和经济效益,对我国电力的可持续发展有重要的推动作用。
二、电力自动化中无功补偿技术应用状况与问题
目前,电力自动化发展阶段中,无功补偿技术应用主体涵盖下述三方面内容。首先为调节电控器、电容器电压,管控固定滤波器装置,其主体透过电气低压布线之上相连的滤波器装置,或是在降压变压器低压侧母线调整处理电压,以实现无功处理的重要目标。其次为有源滤波器装置,其主体是令电力电子设施形成同负序电流和谐波电流反向的电流,发挥相互抵消的重要作用,令此设备符合电力系统总体应用需要。第三为可控制饱和电抗器系统设施,利用调节电抗器装置饱和性及回路电流,令感性电流同并联滤波装置中无功功率互相抵消。
目前,电力自动化发展进程中,应用无功补偿技术仍旧存在一些不足。首要问题在于配电网倒送现象,在较大层面使得配网功率能耗损失大大提升,这样将会使配电线路承担的负担影响显著增加,会引发电力系统供电电压的偏差,形成了更多的无功功率,特别是一些通过固定电容器装置完成补偿的应用,如果当电力负荷处在低谷状态,则较易引发无功倒送的问题。另外,由于配设无功补偿的容量标准不十分合理,导致一些变电站的无功补偿电容无法依照电力负荷具体变化的需要实现调整,容易造成在低负荷状态下的过度补偿问题,而在高负荷的状态无功功率的缺少又会出现功率因数较低的现象。
三、智能化的电力无功补偿技术分析
3.1多种多样的补偿方式
基于智能化的电力无功补偿技术,其具有多种补偿方式,当前,应用比较多的有固定补偿和动态补偿相结合、稳定补偿与快速跟踪补偿相结合、三相补偿和分项补偿相结合三种形式。首先,单一的固定补偿已经不能够满足多样化的负载需求,应用固定补偿和动态补偿相结合的方式能够适应多样化的负载变化,受到了电力工作人员的高度重视;其次,稳定补偿与快速跟踪补偿相结合的方式能够在满足设备工作容量的基础上,充分发挥设备的生产能力,提高电力企业的经济效益;再者,各种电力电子、照明家具等两相供电设备如雨后春笋般崛起,在用户的实际负载情况基础上,三相补偿和分项补偿的方式能够满足用电经济性的要求。
3.2先进的投切方式
智能复合开关和智能真空开关是当前两种最常用的投切开关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,智能复合开关能够快速的实现投切,还大大减少了能量的损耗,但由于其应用成本较高,因此很少使用;而智能真空开关应用低压真空和永磁的结构,也具有快速投切的特点,加上安全性较高,当前受到了广泛的关注。
3.3集成的配电监测功能
所谓配电监测功能,就是将配电变压器的测量与通信功能集成起来,用来对配电网中的线损情况进行检测。通常情况下,工作人员通过配电监测功能就能够获得电网实时运行的各种数据,例如配变三相数据、电压、电流等相关信息,为电力系统的安全稳定运行提供了可靠的支持。
3.4通信技术
现如今,为了使电力设备稳定持续的运行,安装先进的监控终端成为一种常用的手段,终端接口采用RS485,可以根据用户的具体要求来对现场的总线进行配置,实现线路与电力自动化系统的有机结合。此外,当前电力通信主要有两种方式,一是直接通信,二是FTU通信,FTU通信则是依据FTU来完成一点多点的采集工作,进而及时将得到的数据信息传递给主站。
四、提高智能无功补偿技术在电力自动化应用策略
4.1选择合理的智能无功补偿技术
选择恰当科学的智能无功补偿技术可以提高实际的补偿效果。随着我国电力行业的不断发展,一些电路设计及电力设备更新速度越来越快,与此同时,电力设备的种类也越来越多,采用单一种类的智能无功补偿技术将不能充分发挥其作用。因此,在实际进行智能无功补偿技术选择时,可以将固定补偿技术和动态补偿技术进行充分结合使用。目前,我国无功补偿技术也取得了快速发展,无功补偿技的形式也越来越多,应用也越来越广泛。例如,在电网中表现较为突出的是三相不平衡,采用单相的补偿不仅会提高投入的成本,同时还起不到应有的作用。针对这种情况,可以采用公分结合的补偿方式,这样一方面可以降低成本的投入,另一方面可以实现更好的效果。
4.2投切开关的合理选择
在无功补偿技术中投切开关发挥着重要的作用,因而需要进行投切开关的合理选择,从而发挥出其最大的作用。投切开关的重要种类主要有以下几个种类:(1) 过零触发固态继电器。这种投切开关在实际应用中具有自身独特的优势,如速度快,在实际使用中对电力设备的影响较小,该开关的使用年限较长,不足的是在使用中会产生谐波。(2) 机电一体化的智能真空开关。该类型的开关由永磁操作机构和低压真空灭弧室组成。在实际应用中具有使用年限长且安全性、可靠性高的特点。(3) 机电一体复合智能开关。这类开关结合了上述的种类优点,具有低耗功及速度快等特点。在实际应用中,应考虑开关特点,根据现场不同的条件,选择合适的投切开关,在这一方面还应投入更多的研究。
4.3提高智能无功补偿的控制力度
提高智能无功补偿技术的控制力度,可以大大提高其在电力自动化中的应用效果。利用先进的计算机技术,根据电力系统中的电流、电压及无功变化的情况,可以极大的提高其控制量。进而根据配电系统无功功率的变化实际情况,提高补偿精度。在实际应用中采取以下措施:(1) 电压限制条件的科学控制;(2) 对投切的时间进行严格的控制。
结束语
电气自动化中无功补偿技术的应用有着自身的必要性,它的技术通俗来说就是将低压变压器传输过来的无用功率变为有用功率。现如今,无功补偿技术正在电力系统中发挥着越来越重要的作用,只有不断提高技术水平,不断加大控制力度,才能为为电力系统的安全稳定运行打下坚实的基础。
参考文献
[1]于军,滕立国. 电气自动化中的无功补偿技术研究[J]. 河南科技,2013(17):115~116.
[2]付宇锋.电力系统中配电系统的动态无功补偿分析[J].中国新技术新产品,2012(20).
论文作者:李沁风
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
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