电力调度无功补偿技术研究
徐文建
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徐文建,. 电力调度无功补偿技术研究[J]. 中国电气工程,2021.9. DOI:10.12721/ccn.2021.157089.
摘要:
随着人们对电力资源需求的不断增加,电力调度在人们生活与工业生产中作用也不断加大。电力调度能够使电网功率得到更加高效的使用。借助电力调度无功补偿技术能够将电力运输过程中的电力损耗降至最低,也能够将输电过程中的一些不合理因素进行统一规划处理。电网运输效率的提升对于我国经济发展具有重要作用。无功补偿技术指的是无功功率补偿,补偿的对象是电网,主要的方式是提高功率因数。在电力系统中,有这样的无功补偿装置,相关人员要做的就是将技术全部运用到装置中,避免装置功能发挥不充分,使电力系统出现故障。本文主要针对电力调度无功补偿技术进行分析。
关键词: 电力调度;无功补偿;技术;分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157089
基金资助:

1导言

由于我国现在的各方面发展都很迅速,而由于科学技术以及生活水平的不断提高,家用电器以及各种自动机器种类的增加,使人们对于用电的需求量也是在持续的增加。尤其是在烈日炎炎的夏季,每年的用电量在这时都会急剧的增加,往往会出现由于用电量过大而造成的电路损坏或者是为节约电量而停电等的发生,给人们的生活带来很大的不便。而在这时,无功补偿这一技术的应用就显得十分的重要了,可以有效地降低在电力调度的过程中而发生的电能的损耗。在这种情况下,自然就要加大对无功补偿这一技术的研究力度,使其得到更好的发展,并服务于人们。

2电力调度无功补偿常见技术

为了使电能在传输的过程中不会出现不必要的消耗,使电能都能得到有效利用,就要对电网负荷端采取无功补偿技术,首先要准备好技术得以发挥的装置,即无功补偿电源,其次按照相关的配置原则,将这些装置安置到电力系统的相关位置上。这样,电能在接近这些装置时,无功功率输送就会降低,供电效率就会得到提高,这也就相当于达到了补偿效果。这种装置在实际中具体的安装位置是变电站内,为了使补偿效果以及经济效果更好,可以将其集中起来,统一安装,统一管控,这样在发生装置故障时,也便于检修。在选择无功补偿装置类型或规格时,要以变压器功率因数在随着负荷变化而变换时,出现的最大值为参考标准,这样通过装置的功率永远也不会超过装置容量极限值。

2.1同步电机技术

同步电机技术的服务对象是转速在一定状态下相同的交流电机,包括同步电动机、同步发电机以及同步调相机。这种技术之所以能实现功率的无功补偿,主要是在这种技术的操作下,同步电机运行方式是有规律的,运行状态也很稳定,这时它们的功率因数特性是一样的,都有延迟性或者落后性。要使功率因数摆脱落后状态,可以对激励电流进行调整,使其数值降低,进而影响到相关的输出无功电流,主要指的是大小和方向,这样多余的无功也能被吸收。激励电流的调整比较适合于同步电动机,但是总成本比较高,所以这种技术的经济效果差。

2.2并联电容器技术

这种技术是将电容器并联起来,以实现无功补偿,在并联电容器的类型以及数量选择上,可以将电力系统所需的无功数值的大小作为参考标准,这种技术实现了电容器投切的自动化。所以相比其他技术,这种技术具有一定的灵活性,适应性强,能实现功率有效利用,但是这种技术就是自动化以及灵活性太强,无法对其进行实时监控,所以这种技术的服务对象往往会表现出无功补偿效果和预期目标有差距。

2.3静止无功补偿器技术

这种技术的运用对象是电容器和电抗器,如果这种静止无功补偿器是自由的,就会在保证无功补偿效果达到预期目标同时,也会保证电力系统正常运行。但是在实际中,晶闸管对其具有一定的管控作用,电抗器投切过程就容易出现纰漏,比如产生谐波。

2.4静止无功发生器技术

这种技术应用在无功补偿中,得需要专门的电路,即三相桥式交流电力,并且这种技术的服务对象是小容量的储能元件,将这种储能元件安装在直流一侧,相关部位的电压就能时刻处于正常值,而无功功率的补偿则需要通过PWM控制。这种技术虽然补偿效果比较好,但是控制步骤不简单。另外将无功补偿技术和补偿方案结合在一起时,可供电力调度人员选择的技术方案有多种,这时调度人员就要根据从电力调度的实际情况,以减少的电能消耗量最低为选用原则。补偿方案有低压集中补偿、高压集中补偿等。

3无功补偿技术的配置原则

所有的无功补偿技术的使用目标都是一致的,即通过提高功率因数,使系统无功功率消耗量降低。系统中的各设备在电能传输中,所消耗的无功功率量都是一定的,所以要使无功补偿技术能在节能降耗中发挥作用,就要对其进行合理配置,并要遵循相关的配置原则,“就地平衡,分级补偿”,使技术所对应的装置能保证在系统有功负荷最大值和最小值的运行方式下,分层和分区的电压以及供电实现无功平衡。这就需要对相应的无功补偿装置进行有效管理,该进行统一管理的集中起来管理,该分散的采用就地管理方式,总之就是保证装置的配置满足管控要求,满足相关技术的发挥效果。

4电力调度无功补偿技术应用措施

4.1提升无功补偿技术的配置方案

所有无功补偿技术的目标都是提高电网运输的功率因数,从而使系统的无功功率消耗降到最低。基于电能传输过程中消耗的无功功率一定,对无功补偿设备进行配置时要遵循相关配置原则,即分级补偿、就地平衡。根据电力调度的串并联、传输距离及补偿要求等内容,将电力调度区域内的无功补偿装置进行集中管理。将电力补偿技术的配置要求与电力调度效益进行平衡发展。

4.2提升调度人员的工作与管理水平

调度员不仅要注重对有功功率的调度,还要对无功补偿技术下无功功率进行合理配置,随时保持无功功率在电网运输中的降低水平,降低无功功率在电网运输、调度中的损耗,提升电力调度过程中有功功率的稳定性。应用无功补偿技术的过程中,应该尽量避免长距离的电网调度传输。对无功补偿技术的使用,采用分级补偿与分层分区模式进行平衡管理,以及时发现无功补偿设备的故障,提升无功补偿设备故障检测的效率。

4.3加强电力调度过程中的等级划分

电力调度需求与无功补偿技术配置可以分成多个层级,每一层级的调度要求和经济目标要尽可能地与企业调节能力保持一致。要对无功补偿技术的运行方式进行编制,使电网中的无功功率满足调度要求。尤其是对于电力调度的上下级切换,每个层级的切换调度都要有方面内容。一方面是满足下级调度对无功功率的需求,保证下级电能调度的质量;另一方面是满足上级自身的无功补偿,实现层级间电力调度的无功补偿平衡。此外,需要关注输送电压与电网负荷的分布情况,随时对有功功率和无功功率进行补偿调整。

5结论

总而言之,电力调度中应用无功补偿技术可使电能运输、电压质量及用电电费得到改进,具有减少电力资源消耗、提升电力行业经济效益的作用。因此,我国还需要不断探索研究电力调度的无功补偿技术,开展多种无功补偿技术的应用研究,并提升电力调度人员对相关补偿技术的应用了解。

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