李榮鋒

摘 要：隨著我國(guó)城市現(xiàn)代化進(jìn)程日益加快，社會(huì)各界對(duì)于電力的需求越來(lái)越大，并且對(duì)電力質(zhì)量和穩(wěn)定性提出了更高的要求，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)線路的主要問題就是無(wú)功功率和諧波所帶來(lái)的電力資源浪費(fèi)，必須要對(duì)其進(jìn)行綜合治理，從而才能夠從最大程度上降低電力資源的浪費(fèi)。文章主要講述了配網(wǎng)線路中無(wú)功功率和諧波產(chǎn)生的主要原因，所帶來(lái)的危害，提高綜合治理的主要措施以及未來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；線路問題；綜合治理

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)電子系統(tǒng)技術(shù)得到了空前的發(fā)展，并且廣泛地應(yīng)用到我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域，隨著不同新型電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，給我國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的壓力，從而產(chǎn)生了諸多問題，為了能夠保障用戶們用電質(zhì)量和安全，必須要積極地采取綜合治理的措施加以解決，進(jìn)而才能夠充分的發(fā)揮出電氣設(shè)備的高效節(jié)能作用，受到了社會(huì)各界的廣泛重視。

1 配網(wǎng)線路中無(wú)功功率與諧波產(chǎn)生的主要因素

在配網(wǎng)線路中，無(wú)功功率與諧波產(chǎn)生的主要因素有很多方面，常見的有以下幾個(gè)方面：

1.1 家用電器

隨著人們生活水平質(zhì)量的日益提高，我國(guó)家用電氣的數(shù)量得到了快速的增加，并且呈現(xiàn)多元化方向發(fā)展，目前比較常見的家用電器主要有空調(diào)、熒光燈以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、整流器等，為了保證這些設(shè)備能夠正常運(yùn)行，需要變電站變壓器與電抗器的無(wú)功功率。但是對(duì)變頻器、整流器等用電設(shè)備而言，需要采用想空的方法才能提升性能，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在這種情況下，其電壓相位往往超過流過的電流，進(jìn)而導(dǎo)致這些電器本身就會(huì)消耗大量的無(wú)功功率，并且會(huì)產(chǎn)生不同階次的諧波電流。由于配電網(wǎng)線路本身存在著諧波電流，又因?yàn)殡娖鞅旧頃?huì)消耗無(wú)功功率，從而導(dǎo)致配電網(wǎng)線路本身具有著大量的無(wú)功功率以及諧波電流，對(duì)供電系統(tǒng)的質(zhì)量產(chǎn)生極為不利的影響。

1.2 公用電網(wǎng)系統(tǒng)

隨著我國(guó)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的日益完善，我國(guó)公用供電系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，其內(nèi)包含諸多電力電子設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于發(fā)電廠發(fā)電機(jī)周圍磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生非正弦電壓，從而產(chǎn)生相應(yīng)的諧波，進(jìn)而就會(huì)進(jìn)入到配電網(wǎng)線路中，直接危害到供電系統(tǒng)的工作。由于諧波本身具有危害性，對(duì)整個(gè)企業(yè)正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，如果大型整流器設(shè)備并沒有消除諧波的設(shè)置，進(jìn)而就會(huì)直接損壞電動(dòng)機(jī)，甚至?xí)l(fā)安全事故。

2 配網(wǎng)線路中無(wú)功與諧波的危害

配網(wǎng)線路無(wú)功功率不足與諧波產(chǎn)生的危害，是目前電力工程中一直以來(lái)引以重視的兩個(gè)問題，具體的表現(xiàn)有：

2.1 無(wú)功功率不足的危害

目前，我國(guó)電力行業(yè)得到了空前的發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)電力需求越來(lái)越大，如果無(wú)法保障無(wú)功功率，就會(huì)給供電和用電帶來(lái)巨大的影響。其主要可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)。其一，減少發(fā)電機(jī)組功率的輸出。其二，會(huì)直接降低電力企業(yè)輸電以及變電供電的能力，影響到配網(wǎng)線路的正常運(yùn)行。其三，會(huì)直接提高配電網(wǎng)線路電壓和電能的損耗。其四，無(wú)法保障電壓的穩(wěn)定性，從而會(huì)導(dǎo)致電力設(shè)備的容量不能得到充分的發(fā)揮。所以，為了能夠有效地避免這些危害的發(fā)生，必須要保障充足的無(wú)功功率。

2.2 諧波的危害

諧波是配電網(wǎng)線路目前十分重視和頭疼的問題，其本身會(huì)給供電和用電單位帶來(lái)巨大的影響，其主要可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)。其一，諧波產(chǎn)生會(huì)直接對(duì)電網(wǎng)電壓帶來(lái)沖擊，從而會(huì)直接降低電壓，不僅會(huì)提高配電網(wǎng)的線損，直接造成能源的浪費(fèi)，還會(huì)出現(xiàn)安全事故，導(dǎo)致火災(zāi)等事故的發(fā)生。其二，諧波的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，進(jìn)一步加快電力設(shè)備絕緣老化的現(xiàn)象，從而會(huì)直接影響到設(shè)備的使用壽命。其三，諧波的存在對(duì)于比較敏感的自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)誤操作。其四，諧波本身的存在會(huì)直接導(dǎo)致電網(wǎng)電相直接的不平衡，出現(xiàn)負(fù)序電流，從而產(chǎn)生不良的影響。

3 無(wú)功與諧波的治理措施

在配電網(wǎng)線路中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償與諧振現(xiàn)象兩大問題，這些問題的出現(xiàn)會(huì)造成巨大的網(wǎng)損，隨著電力市場(chǎng)需求不斷增大，電力系統(tǒng)容量增大，輸電電壓也隨之提高，電壓質(zhì)量影響著電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性以及設(shè)備運(yùn)行的安全性，而無(wú)功功率是影響電壓質(zhì)量的一個(gè)重要因素。隨著電力系統(tǒng)對(duì)無(wú)功功率的要求越來(lái)越高，配網(wǎng)線路中無(wú)功補(bǔ)償與諧振的高效治理在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。從而保證穩(wěn)定的電壓，降低有功網(wǎng)絡(luò)損耗，節(jié)約能源。

3.1 集中治理

為了消除故障，減少危害，通常采用集中治理的方式，目前比較常見的方法有源電力濾波器的治理。目前，我國(guó)在配電網(wǎng)線路中集中治理諧波和無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞酵顿Y比較少，從而能夠有效地實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)行維護(hù)。其中比較典型的濾波治理措施就是加裝并聯(lián)無(wú)源濾波器，其具有很多優(yōu)勢(shì)，比如經(jīng)濟(jì)、實(shí)用以及維護(hù)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。無(wú)源濾波補(bǔ)償裝置在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)τ诓煌?guī)模、不同質(zhì)量要求的配電網(wǎng)有著一定的差異性，其主要應(yīng)該重視以下幾個(gè)問題。必須要保障濾波支路輸出基波無(wú)功約束，電壓總諧波畸變率約束以及電容器過電流約束等諸多問題。

3.2 抑制無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)拇胧?/p>

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前我國(guó)抑制電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的措施諸多，目前比較常見的設(shè)備就是同步發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于大部分供電系統(tǒng)內(nèi)存在著阻感型負(fù)載，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中總等效負(fù)載呈現(xiàn)感性，因此，往往都會(huì)選擇并聯(lián)電容器的方法對(duì)其進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償，從根本上提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

3.3 抑制諧波的措施

為了能夠有效地抑制諧波，目前比較常見的就是無(wú)源LC濾波器以及有源電力濾波器，其主要工作原理就是改變諧波源來(lái)抑制諧波，在實(shí)踐工程中往往會(huì)提高變流器的相數(shù)以及利用高功率因數(shù)的整流器達(dá)到抑制諧波的目的。其中無(wú)源LC濾波器本身操作十分容易，具有著成本低以及可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用。

4 抑制無(wú)功補(bǔ)償與諧波的主要發(fā)展方向

雖然我國(guó)十分重視無(wú)功補(bǔ)償以及諧波抑制等措施，并且具有諸多傳統(tǒng)的抑制措施，但是其主要就是靜態(tài)補(bǔ)償?shù)拇胧?，等到配電網(wǎng)線路中各個(gè)參數(shù)確認(rèn)之后就不能隨時(shí)地進(jìn)行改變，但是，供電系統(tǒng)中的負(fù)載主要就是隨著用戶用電情況不斷的發(fā)生而具有變化的，所以配電網(wǎng)線路本身的感性負(fù)載也是不斷發(fā)生變化的，因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)的方式很難滿足實(shí)際的需要。隨著新時(shí)代的不斷進(jìn)步和發(fā)展，配電網(wǎng)線路動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)男枨笤絹?lái)越高，所以，必須要不斷地研發(fā)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償措施，完善和創(chuàng)新傳統(tǒng)的補(bǔ)償方式。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，有源電力濾波器補(bǔ)償?shù)目赡苄栽絹?lái)越高，隨著時(shí)間的推移，在未來(lái)這種補(bǔ)償措施能夠利用實(shí)時(shí)檢測(cè)配電網(wǎng)線路中的電壓電流通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理來(lái)發(fā)出相應(yīng)的補(bǔ)償控制指令，從而控制配網(wǎng)線路產(chǎn)生諧波補(bǔ)償電流與系統(tǒng)中諧波電流相互抵消，最終達(dá)到濾除諧波的目的。

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，其中無(wú)功和諧波作為配電網(wǎng)線路的主要問題，必須要積極地采取綜合治理措施，解決這些問題，不僅能夠保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、高效性，還能夠達(dá)到節(jié)能降損的目的，有利于我國(guó)和諧社會(huì)的構(gòu)建。

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