易志勇

摘 要：在電力系統(tǒng)中，供電的質(zhì)量以及電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性直接關(guān)系到千家萬(wàn)戶。電力電子裝置是公用電網(wǎng)中最主要的諧波源。隨著電力事業(yè)的逐步發(fā)展，一些具有干擾電力發(fā)展的負(fù)面因素正靠得越來(lái)越近。如何才能有效地保護(hù)電網(wǎng)功率因素下降、波段變化、電壓波動(dòng)、諧波干擾等情況，為用戶提供最穩(wěn)定的電力保障。

關(guān)鍵詞：電力；穩(wěn)定；無(wú)功補(bǔ)償；提升；意識(shí)發(fā)展

1 研究的意義

1.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)亩x

無(wú)功功率補(bǔ)償（Reactive power compensation），簡(jiǎn)稱無(wú)功補(bǔ)償，在電力供電系統(tǒng)中起到提高電網(wǎng)功率的作用，另外還具有降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境的作用。所以，無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的重要位置。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x

隨著我國(guó)工業(yè)實(shí)力和城鄉(xiāng)居民生活水平的提高，各類電氣增加，電力負(fù)荷超標(biāo)，導(dǎo)致無(wú)功功率的消耗大量增加。

1.3 工作原理

電網(wǎng)輸出的功率包括2部分：一部分是有功功率，另一部分是無(wú)功功率。無(wú)功補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)方式是把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換，這樣感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康挠校?/p>

（1）補(bǔ)償無(wú)功功率，可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。

（2）可以減少發(fā)、供電設(shè)計(jì)容量，減少投資。

（3）降低線損。由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出，其中cosΦ為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，cosθ為補(bǔ)償前的功率因數(shù)，則cosΦ>cosθ，所以提高功率因數(shù)后線損率也下降，減少設(shè)計(jì)容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，規(guī)劃、實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償勢(shì)在必行。

一般情況下電網(wǎng)的補(bǔ)償方式包括集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償、單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償。

2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，SVG也在不斷更新，從20世紀(jì)80年代引進(jìn)的第一套SVG裝置到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)使用35kV直鏈接SVG裝置在電力局220kV。這種裝置的出現(xiàn)提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，對(duì)發(fā)展智能電網(wǎng)技術(shù)起到了重要的作用，同時(shí)也創(chuàng)下了使用這種設(shè)備的記錄。

3 SVG控制方法的研究

控制策略的選擇應(yīng)與補(bǔ)償器的主電路結(jié)構(gòu)和主要功能有關(guān)，而且目前對(duì)無(wú)償控制的方法比較成熟，基本上都是采用無(wú)償功率。這里主要對(duì)其進(jìn)行以下幾種考慮，無(wú)功的控制需要對(duì)其進(jìn)行無(wú)功電流或者無(wú)功功率檢測(cè)，選擇合適的檢查方式和有利無(wú)功的控制。

無(wú)功檢測(cè)方式。就現(xiàn)在對(duì)無(wú)功GVS的檢測(cè)主要是d-q變換的方法和基于p-q理論的方法。

系統(tǒng)控制方法。由SVG的工作原理可以從工作中得知，它要根據(jù)無(wú)功功率參考值進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制SVG發(fā)出的無(wú)功性能和大小，就直接可以補(bǔ)償負(fù)載所需要的無(wú)功。一般情況下，有兩種方法：一種是直接控制；另一種是間接控制。

如何才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制呢？一般就是電流直接控制，我們采用的跟蹤型控制技術(shù)，對(duì)電流波性的瞬間值進(jìn)行反饋控制，直接指令電流發(fā)生。當(dāng)SVG吸收超前無(wú)功電流的時(shí)候，其穩(wěn)定狀態(tài)要滿足需求，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，我們可以對(duì)其進(jìn)行下一步操作；當(dāng)比例關(guān)系不在正常情況時(shí)，我們就要利用直接或者間接電流控制方式去控制SVG。直接控制一般與滯環(huán)的選取有關(guān)，這里就不再贅述。

所謂直接電流控制，是通過(guò)逆轉(zhuǎn)變器產(chǎn)生交流電壓基波的相位和幅值來(lái)間接地控制交流側(cè)電流。間接控制有兩種情況：一種是固定調(diào)節(jié)深度來(lái)控制電壓升降，從而實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)變電壓幅值的目的；另一種是調(diào)節(jié)控制角穩(wěn)定直流電壓，調(diào)節(jié)控制電壓的深度，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)論是采用雙變量調(diào)節(jié)，還是單變量調(diào)節(jié)，其目的都是為了控制電網(wǎng)的無(wú)功狀態(tài)。

4 電磁軟件的應(yīng)用

電力系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)，通過(guò)保障系統(tǒng)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性，方便工作者在生活中的操作，在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用，因此電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用已經(jīng)成為必然。

經(jīng)過(guò)多年的不斷完善，直流元件不但方便數(shù)據(jù)輸入，更有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，用戶可以直接使用系統(tǒng)計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在軟件不但有了工作站版本，而且有了微機(jī)版本，已經(jīng)被國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用。

眾所周知，計(jì)算引擎作為整個(gè)軟件的核心，其工作能力必須強(qiáng)大，只有這樣，才能進(jìn)一步完成讀入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并根據(jù)其工作原理進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、根據(jù)開關(guān)的動(dòng)作去修改節(jié)點(diǎn)到納矩陣、根據(jù)要求完成控制系統(tǒng)的介入，以求得網(wǎng)絡(luò)并輸出變量的功能。

通過(guò)系統(tǒng)在工作中可以提高工作效率和質(zhì)量，通過(guò)計(jì)算機(jī)能夠知道結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行處理分析，以保證在圖標(biāo)、數(shù)字面前直接觀察結(jié)果。

（1）計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境。工作界面正如我們?nèi)粘５挠?jì)算機(jī)界面，主要包括主菜單、工具、工作區(qū)窗口等。但是由于工作性質(zhì)的不同，現(xiàn)實(shí)中需要的功能也不同，這就需要我們?yōu)榱诉m應(yīng)一些功能的需要，設(shè)置一些特殊的系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ)整個(gè)系統(tǒng)的不足。在版本中，用戶模塊的定義是在原來(lái)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上完成的。在最新的版本中，原件模型定義可以直接在編輯器中對(duì)其進(jìn)行編輯來(lái)完成，這樣更加便捷。

（2）系統(tǒng)研究。如何才能更加深入地了解和研究這些系統(tǒng)，最簡(jiǎn)單的方式就是研究它對(duì)擾動(dòng)和參數(shù)系數(shù)變化的影響。計(jì)算機(jī)通過(guò)外界影響出現(xiàn)的時(shí)域瞬時(shí)值、有效值或者頻率分量，獲得對(duì)系統(tǒng)特征的了解，以便進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研究，得到最有利的依據(jù)。

總之，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展研究，系統(tǒng)功能在不斷提升，只有不斷提升，才能不斷被利用。如果系統(tǒng)不提升，如同“人”的專業(yè)素質(zhì)不提升一樣，就會(huì)被時(shí)代所遺忘，因此只有不斷地改變自我，不斷地更新才能跟上時(shí)代的步伐，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]何鄧.SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)科技博覽，2012，（37）：373.

[2]黃歡.SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技與企業(yè)，2012，（8）：183.

（作者單位：中原油田分公司供電服務(wù)中心）