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        基于UPFC的配電網(wǎng)線路損耗控制研究

        2017-03-06 04:11:23李春波
        商情 2016年46期
        關(guān)鍵詞:控制配電網(wǎng)

        李春波

        【摘要】在經(jīng)濟(jì)與科技的帶動(dòng)下,用電量逐漸增加,隨著用電量的提升,線路損耗也成為供電企業(yè)最難解決的問題,過多的線路損耗不僅可以影響供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,還會(huì)影響電網(wǎng)正常運(yùn)行,這就需要控制好線路損耗。UPFC的控制性與靈活性較好,可以有效調(diào)解系統(tǒng)功率,是減少配電網(wǎng)線路損耗的得力助手。因此,本文將從減少配電網(wǎng)線路損耗的必要性入手,結(jié)合UPFC降損性質(zhì),分析與研究基于UPFC的配電網(wǎng)線路損耗控制措施。

        【關(guān)鍵詞】UPFC 配電網(wǎng) 線路損耗 控制

        我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)速度相對(duì)較慢,部分設(shè)施也相對(duì)老舊,再加上供電線路較長(zhǎng),很容易出現(xiàn)線損等情況,不僅促使大量無功電流快速流動(dòng),還極大的增加了有功損耗,這些問題的存在在一定程度上增加了能源損耗。因此,有必要對(duì)配電網(wǎng)線路損耗控制展開研究。

        一、減少配電網(wǎng)線路損耗的必要性

        線損的出現(xiàn)會(huì)增加發(fā)電成本,不僅會(huì)給企業(yè)造成一定損失,還會(huì)消耗大量資源,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年的線損率接近8%,降低1%的線損,至少可以節(jié)省122億度電,折合成資金每年至少可以節(jié)約100億元。而我國(guó)多數(shù)配電網(wǎng)都存在建設(shè)落后,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱的情況,線損率因此增加。同時(shí),隨著線路損耗的出現(xiàn),在浪費(fèi)能源的同時(shí),也會(huì)惡化生態(tài)環(huán)境,情節(jié)嚴(yán)重的還會(huì)誘發(fā)電力安全事故,給企業(yè)與國(guó)家都帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,因此,怎樣做好配電網(wǎng)線路損耗控制就成為現(xiàn)階段最重要的工作。

        二、UPFC降損性質(zhì)

        所謂的UPFC就是統(tǒng)一潮流控制器,屬于柔性交流輸電技術(shù)中的一部分,通過實(shí)證研究得知,UPFC的應(yīng)用可以有效減少線路損耗,能夠?yàn)殡娏ζ髽I(yè)節(jié)省大量資源。之所以將UPFC應(yīng)用到配電網(wǎng)線路損耗控制中,主要是由于以往的無功補(bǔ)償設(shè)備靈活性較差,如果電網(wǎng)電壓下降,電容器補(bǔ)償無功率也會(huì)大大降低,進(jìn)而弱化了系統(tǒng)電壓綜合性能。而UPFC則可以有效彌補(bǔ)以往無功補(bǔ)償設(shè)備的不足,不僅可以有效提升線路輸送能力,還能有效減少系統(tǒng)線路損耗。

        三、基于UPFC的配電網(wǎng)線路損耗控制措施

        (一)構(gòu)建配電網(wǎng)模型

        通過研究我國(guó)配電網(wǎng)可以發(fā)現(xiàn),多數(shù)配電網(wǎng)都呈現(xiàn)輻射狀,然而,很多配電網(wǎng)的輸電線路相對(duì)較長(zhǎng),負(fù)荷節(jié)點(diǎn)也十分多樣,所以,為實(shí)現(xiàn)安全用電,就需要將配電網(wǎng)由原來的輻射狀轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)網(wǎng)狀,這就需要做好配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)狀模型設(shè)計(jì),以環(huán)網(wǎng)狀配電網(wǎng)為主。然后適當(dāng)提高供電電壓,這也是減少線路損耗的有效措施。

        (二)UPFC對(duì)配電網(wǎng)線路損耗控制

        UPFC的綜合性能較好,不僅可以控制好母線電壓,還具有良好的潮流調(diào)節(jié)功能,尤其是它的串聯(lián)側(cè)可以有效控制電壓,也可以防止線路循環(huán)功率的出現(xiàn),對(duì)調(diào)配電流潮流有一定的促進(jìn)作用,這樣就可以起到控制配電網(wǎng)線路損耗的作用。為實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)線路損耗的控制,應(yīng)做好以下兩點(diǎn)設(shè)計(jì):第一,串聯(lián)側(cè)控制器設(shè)計(jì),在UPFC的串聯(lián)側(cè)控制中,需要在被控線路中應(yīng)用副值與相位,它們的作用是調(diào)控電壓,由于串聯(lián)變流器中融入了SPWM技術(shù),所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中可以將部分線路的事實(shí)功率當(dāng)做反饋量,且將環(huán)網(wǎng)線路最小功率作為參考值,這樣就可以順利完成配電網(wǎng)線路損耗控制。第二,并聯(lián)側(cè)控制器。在UPFC并聯(lián)側(cè)控制器設(shè)計(jì)中,可以將傳統(tǒng)的PI控制應(yīng)用其中,它的應(yīng)用可以保證直流側(cè)電容兩端電壓始終處于恒定狀態(tài),能夠確保UPFC的運(yùn)行更加穩(wěn)定。同時(shí),隨著它的應(yīng)用,接入點(diǎn)母線的電壓穩(wěn)定性也明顯提升,這樣也可以有效減少線路損耗的出現(xiàn)。

        為充分發(fā)揮UPFC的降損作用,要做到UPFC位置安裝準(zhǔn)確。在實(shí)際安裝UPFC的過程中,可以將雙機(jī)5節(jié)點(diǎn)模型應(yīng)用其中,隨著它的利用不僅可以促進(jìn)網(wǎng)中潮流整合,還能降低網(wǎng)損的出現(xiàn)。如在某配電網(wǎng)降損中,設(shè)置了幾個(gè)節(jié)點(diǎn),其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)與變電站母線連接在一起,這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上的無功相對(duì)充足,另一個(gè)節(jié)點(diǎn)與變電站之間的距離較遠(yuǎn),無功相對(duì)匱乏。一般來講,距離變電站越遠(yuǎn)的母線,電壓水平就越低,線路損耗也就越多,之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況主要是由于缺少了無功的支撐。為減少無功損耗,就要選擇UPFC并聯(lián)補(bǔ)償,并按照實(shí)際情況做好設(shè)計(jì),所以,距離變電站較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)就成為了最佳安裝UPFC的地方。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)UPFC被安裝到距離變電站較遠(yuǎn)的地方,母線電壓始終處于高水平狀態(tài),無功功率與網(wǎng)損明顯降低,由此可將,將UPFC安裝到距離變電站較遠(yuǎn)的地方不僅可以有效減少系統(tǒng)損耗,還能有效提升母線電壓水平,促進(jìn)電能質(zhì)量提升,通過這種方式也可以最大程度的減少能源消耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境不受損害,真正實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益共同增長(zhǎng)。

        四、結(jié)束語

        經(jīng)濟(jì)發(fā)展固然重要,但生態(tài)環(huán)境保護(hù)也必不可少。由于我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)并不完善,其中還存在一定缺陷與不足,嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)應(yīng)有作用的發(fā)揮,尤其是線損問題較為嚴(yán)重,針對(duì)這種情況,就需要應(yīng)用合適的控制技術(shù),減少配電網(wǎng)線路損耗的出現(xiàn),UPFC是現(xiàn)階段應(yīng)用較多、綜合性能較好的一種設(shè)備,將其應(yīng)用到配電網(wǎng)線路損耗控制中不僅可以降低供電成本,還能減輕用戶經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),更可以節(jié)省大量發(fā)展建設(shè)資金,因此,應(yīng)重視UPFC在配電網(wǎng)線路損耗中的應(yīng)用。

        參考文獻(xiàn):

        [1]仉志華,徐丙垠,陳青,馮晨星.基于串補(bǔ)有功最小的雙電源配電環(huán)網(wǎng)潮流優(yōu)化控制策略的研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012.

        [2]姜飛,涂春鳴,楊健,莊士成,劉子維.適用于主動(dòng)配電網(wǎng)的多功能串聯(lián)補(bǔ)償器研究[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2015.

        [3]何小棟,程瑤.配電網(wǎng)主動(dòng)閉環(huán)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析[J].江蘇電機(jī)工程,2016.

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