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        電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)探討

        2017-10-21 20:11:20吳育青
        科技風(fēng) 2017年19期
        關(guān)鍵詞:無功補(bǔ)償電力調(diào)度技術(shù)

        吳育青

        摘要:在對電力進(jìn)行合理調(diào)度中,電能通過發(fā)電設(shè)備以及電力系到達(dá)配電網(wǎng)的過程中,總會(huì)消耗一部分電能,供電量越多,被浪費(fèi)的電能也就越多,供電效率也就達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。所以為了節(jié)約能源,也為了提高供電效率,必須對電力調(diào)度過程采取有效的控制措施。

        關(guān)鍵詞:電力調(diào)度;無功補(bǔ)償;技術(shù)

        無功補(bǔ)償技術(shù)指的是無功功率補(bǔ)償,補(bǔ)償?shù)膶ο笫请娋W(wǎng),主要的方式是提高功率因數(shù)。在電力系統(tǒng)中,有這樣的無功補(bǔ)償裝置,相關(guān)人員要做的就是將技術(shù)全部運(yùn)用到裝置中,避免裝置功能發(fā)揮不充分,使電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。本文主要針對電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析。

        一、電力調(diào)度無功補(bǔ)償常見技術(shù)

        為了使電能在傳輸?shù)倪^程中不會(huì)出現(xiàn)不必要的消耗,使電能都能得到有效利用,就要對電網(wǎng)負(fù)荷端采取無功補(bǔ)償技術(shù),首先要準(zhǔn)備好技術(shù)得以發(fā)揮的裝置,即無功補(bǔ)償電源,其次按照相關(guān)的配置原則,將這些裝置安置到電力系統(tǒng)的相關(guān)位置上。這樣,電能在接近這些裝置時(shí),無功功率輸送就會(huì)降低,供電效率就會(huì)得到提高,這也就相當(dāng)于達(dá)到了補(bǔ)償效果。這種裝置在實(shí)際中具體的安裝位置是變電站內(nèi),為了使補(bǔ)償效果以及經(jīng)濟(jì)效果更好,可以將其集中起來,統(tǒng)一安裝,統(tǒng)一管控,這樣在發(fā)生裝置故障時(shí),也便于檢修。在選擇無功補(bǔ)償裝置類型或規(guī)格時(shí),要以變壓器功率因數(shù)在隨著負(fù)荷變化而變換時(shí),出現(xiàn)的最大值為參考標(biāo)準(zhǔn),這樣通過裝置的功率永遠(yuǎn)也不會(huì)超過裝置容量極限值[1]。

        (一)同步電機(jī)技術(shù)

        同步電機(jī)技術(shù)的服務(wù)對象是轉(zhuǎn)速在一定狀態(tài)下相同的交流電機(jī),包括同步電動(dòng)機(jī)、同步發(fā)電機(jī)以及同步調(diào)相機(jī)。這種技術(shù)之所以能實(shí)現(xiàn)功率的無功補(bǔ)償,主要是在這種技術(shù)的操作下,同步電機(jī)運(yùn)行方式是有規(guī)律的,運(yùn)行狀態(tài)也很穩(wěn)定,這時(shí)它們的功率因數(shù)特性是一樣的,都有延遲性或者落后性。要使功率因數(shù)擺脫落后狀態(tài),可以對激勵(lì)電流進(jìn)行調(diào)整,使其數(shù)值降低,進(jìn)而影響到相關(guān)的輸出無功電流,主要指的是大小和方向,這樣多余的無功也能被吸收。激勵(lì)電流的調(diào)整比較適合于同步電動(dòng)機(jī),但是總成本比較高,所以這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效果差。

        (二)并聯(lián)電容器技術(shù)

        這種技術(shù)是將電容器并聯(lián)起來,以實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償,在并聯(lián)電容器的類型以及數(shù)量選擇上,可以將電力系統(tǒng)所需的無功數(shù)值的大小作為參考標(biāo)準(zhǔn),這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電容器投切的自動(dòng)化[2]。所以相比其他技術(shù),這種技術(shù)具有一定的靈活性,適應(yīng)性強(qiáng),能實(shí)現(xiàn)功率有效利用,但是這種技術(shù)就是自動(dòng)化以及靈活性太強(qiáng),無法對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,所以這種技術(shù)的服務(wù)對象往往會(huì)表現(xiàn)出無功補(bǔ)償效果和預(yù)期目標(biāo)有差距。

        (三)靜止無功補(bǔ)償器技術(shù)

        這種技術(shù)的運(yùn)用對象是電容器和電抗器,如果這種靜止無功補(bǔ)償器是自由的,就會(huì)在保證無功補(bǔ)償效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)同時(shí),也會(huì)保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。但是在實(shí)際中,晶閘管對其具有一定的管控作用,電抗器投切過程就容易出現(xiàn)紕漏,比如產(chǎn)生諧波。

        (四)靜止無功發(fā)生器技術(shù)

        這種技術(shù)應(yīng)用在無功補(bǔ)償中,得需要專門的電路,即三相橋式交流電力,并且這種技術(shù)的服務(wù)對象是小容量的儲(chǔ)能元件,將這種儲(chǔ)能元件安裝在直流一側(cè),相關(guān)部位的電壓就能時(shí)刻處于正常值,而無功功率的補(bǔ)償則需要通過PWM控制。這種技術(shù)雖然補(bǔ)償效果比較好,但是控制步驟不簡單。

        另外將無功補(bǔ)償技術(shù)和補(bǔ)償方案結(jié)合在一起時(shí),可供電力調(diào)度人員選擇的技術(shù)方案有多種,這時(shí)調(diào)度人員就要根據(jù)從電力調(diào)度的實(shí)際情況,以減少的電能消耗量最低為選用原則[3]。補(bǔ)償方案有低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償?shù)取?/p>

        二、無功補(bǔ)償技術(shù)的配置原則

        所有的無功補(bǔ)償技術(shù)的使用目標(biāo)都是一致的,即通過提高功率因數(shù),使系統(tǒng)無功功率消耗量降低。系統(tǒng)中的各設(shè)備在電能傳輸中,所消耗的無功功率量都是一定的,所以要使無功補(bǔ)償技術(shù)能在節(jié)能降耗中發(fā)揮作用,就要對其進(jìn)行合理配置,并要遵循相關(guān)的配置原則,“就地平衡,分級補(bǔ)償”,使技術(shù)所對應(yīng)的裝置能保證在系統(tǒng)有功負(fù)荷最大值和最小值的運(yùn)行方式下,分層和分區(qū)的電壓以及供電實(shí)現(xiàn)無功平衡。這就需要對相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行有效管理,該進(jìn)行統(tǒng)一管理的集中起來管理,該分散的采用就地管理方式,總之就是保證裝置的配置滿足管控要求,滿足相關(guān)技術(shù)的發(fā)揮效果。

        三、電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用措施

        調(diào)度員在對電力進(jìn)行調(diào)度操作時(shí),會(huì)采用到無功補(bǔ)償技術(shù),調(diào)度員需要做的是保證無功補(bǔ)償平衡,這樣電能的有效使用能得到實(shí)現(xiàn),輸送電壓質(zhì)量也能得到保障。另外,電能通過系統(tǒng)進(jìn)行傳輸時(shí),傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn),傳輸量越多,耗能量也就越多,所以調(diào)度員還要對相關(guān)方面進(jìn)行控制,使分層分區(qū)滿足平衡要求。在實(shí)際中,相關(guān)參數(shù)是要經(jīng)過計(jì)算的,參考標(biāo)準(zhǔn)就是相關(guān)設(shè)備在負(fù)荷峰值以及低谷狀態(tài)時(shí)的運(yùn)行方式。要保證無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用裝置是處于正常工作狀態(tài)的,如此才能儲(chǔ)存足夠的無功功率,使其在系統(tǒng)中發(fā)揮節(jié)能減耗的作用。

        調(diào)度也是有等級之分的,每一級的調(diào)度要求和目標(biāo)要和相關(guān)的電力企業(yè)的無功調(diào)解能力一致,還要對相關(guān)設(shè)備在檢修狀態(tài)時(shí)的無功功率運(yùn)行方式進(jìn)行編制,使其的無功電力能滿足調(diào)度要求,尤其是上級對下級的調(diào)度。每一級調(diào)度都有兩個(gè)任務(wù),其一是滿足下級調(diào)度的無功功率需求,其二是使上級滿足自身的無功功率需求,以使每一級別的調(diào)度都能實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償平衡[4]。調(diào)度人員還要對輸送電壓質(zhì)量進(jìn)行把關(guān),電壓的質(zhì)量出現(xiàn)問題,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致配電網(wǎng)無法正常運(yùn)行,整片服務(wù)地區(qū)就會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)癱瘓,停電現(xiàn)象。所以調(diào)度人員在電壓維穩(wěn)方面需要做的就是對電網(wǎng)負(fù)荷分布情況,有功和無功等進(jìn)行有效調(diào)整。

        四、結(jié)語

        電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備裝置在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中以及電能利用有效方面起著至關(guān)重要的作用,所以相關(guān)的調(diào)度人員要對每種補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了解,對相關(guān)的裝置配置原則進(jìn)行掌握,以便使無功補(bǔ)償技術(shù)和無功補(bǔ)償裝置很好地結(jié)合在一起,使無功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)平衡,使相關(guān)的功率因數(shù)得到提高,最終使節(jié)能降耗目的實(shí)現(xiàn),使電力系統(tǒng)的運(yùn)營成本得到有效降低。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鄒逸云,陳炳健.電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,(22):52.

        [2]王偉,高景艷.芻議電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)[J].機(jī)電信息,2013,(30):9293.

        [3]王海濱.電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,(15):136.

        [4]陳遠(yuǎn)銳.電力調(diào)度無功補(bǔ)償技術(shù)分析[J].硅谷,2011,(21):10.

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