史帥彬
【摘要】電能作為一種清潔能源,在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因此電網(wǎng)的清潔和電能質(zhì)量好壞直接關(guān)系著發(fā)電、供電、用戶等群體的權(quán)益。特別是近年來(lái),伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展以及科學(xué)不斷進(jìn)步,社會(huì)各界對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量要求也不斷提高,本文筆者就如何提高電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討,希望為相關(guān)領(lǐng)域的研究者和工作者提供借鑒和參考。
【關(guān)鍵詞】電網(wǎng);電能質(zhì)量;提高策略
伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,電網(wǎng)中非線性負(fù)荷用戶數(shù)量也與日劇增,與此同時(shí)也導(dǎo)致供電電能質(zhì)量下降嚴(yán)重,電網(wǎng)電能質(zhì)量下降不僅影響了電網(wǎng)和供電設(shè)備的完全穩(wěn)定運(yùn)行,而且還給電力企業(yè)以及用戶帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)損失,因此研究如何提高電網(wǎng)電能質(zhì)量具有重要意義。
1.電能質(zhì)量概述
所謂電能質(zhì)量,廣義是指優(yōu)質(zhì)的供電,電能質(zhì)量包含電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量以及用電質(zhì)量。在IEC標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)電能質(zhì)量的含義進(jìn)行如下定義:電能質(zhì)量主要指的是供電裝置在正常工作狀態(tài)下不中斷和干擾用戶使用電力的一種物理特征。在各種電能質(zhì)量問(wèn)題中,以電壓跌落和電壓完全中斷最為嚴(yán)重。
2.提高電網(wǎng)電能質(zhì)量的策略分析
由于影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的因素是多方面的,因此在采取措施提高電網(wǎng)電能質(zhì)量時(shí)也應(yīng)該采用綜合性的方法,具體而言,可以采取以下策略:
2.1電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃策略
要想提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量,其前提是供電穩(wěn)定性,因此首當(dāng)其沖要做好電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃工作。站在提高電網(wǎng)電能質(zhì)量的角度分析,我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)電能質(zhì)量還存在很多問(wèn)題,常見(jiàn)問(wèn)題有缺乏可靠電源點(diǎn)支、變電容量不足、變電站負(fù)荷率高低不等、負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力有待提高等等,因此必須采取綜合性的措施來(lái)規(guī)劃規(guī)劃電網(wǎng),從而為提高電網(wǎng)電能質(zhì)量夯實(shí)基礎(chǔ)。
2.1.1優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)建設(shè)。電網(wǎng)的建設(shè)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、系統(tǒng)性工程,并非一蹴而就的,并且不同的時(shí)期下電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也是不盡相同的,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展必然經(jīng)歷了由小到大、由弱變強(qiáng)、由低到高的階段。因此要想優(yōu)化建設(shè)電網(wǎng),需要注意以下三個(gè)方面的問(wèn)題:第一,深入負(fù)荷中心。重視電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃,將區(qū)域主供電源點(diǎn)分布于供電區(qū)域的負(fù)荷中心,方便將來(lái)下級(jí)電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè),達(dá)到了優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的目的,提高了整個(gè)電網(wǎng)供電的可靠性。第二,分層分區(qū)建設(shè)電網(wǎng)。在規(guī)劃現(xiàn)代化電網(wǎng)時(shí),為了加強(qiáng)對(duì)其的運(yùn)行管理,必須充分考慮分層分區(qū)建設(shè),要選擇端系統(tǒng)作為電網(wǎng)建設(shè)的核心,然后將所有的外部電源均連接至該受端系統(tǒng),以此構(gòu)成供需基本平衡的區(qū)域,并通過(guò)聯(lián)絡(luò)線將該區(qū)域與相鄰的區(qū)域連接起來(lái)。從每個(gè)受端系統(tǒng)的內(nèi)部來(lái)看,骨干網(wǎng)絡(luò)全部是由最高等級(jí)線路構(gòu)成,并且該系統(tǒng)以樞紐變電站作為中心,其同周?chē)虾偷貐^(qū)電源之間的連接主要是通過(guò)一級(jí)電壓線路,以此構(gòu)成獨(dú)立的供電區(qū)域,這樣便形成了無(wú)數(shù)個(gè)彼此獨(dú)立,但是又相互支援的供電分區(qū)結(jié)構(gòu)。確定分區(qū)的合理不僅可以控制短路電路,還可以安全且經(jīng)濟(jì)的保證有功電力和無(wú)功電力的調(diào)整和平衡。第三,先布點(diǎn)后增容。由于我國(guó)土地資源的緊缺,極大地限制了我國(guó)電網(wǎng)建設(shè),因此筆者認(rèn)為在優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該按照“先布點(diǎn)后增容”的原則,充分利用現(xiàn)有可以利用的條件,增加電源布點(diǎn),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
2.2.2加強(qiáng)無(wú)功規(guī)劃。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),我國(guó)絕大部分地區(qū)均存在有功電力和無(wú)功電力發(fā)展不夠協(xié)調(diào)的問(wèn)題,電網(wǎng)無(wú)功功率較大,但是無(wú)功電力不足,這些均不利于電網(wǎng)的運(yùn)行,導(dǎo)致電網(wǎng)電壓質(zhì)量偏低、配電網(wǎng)因數(shù)偏低、供電線損率高等問(wèn)題,為了解決上述問(wèn)題,不僅應(yīng)該做好有功電力的合理規(guī)劃和建設(shè),而且還應(yīng)該做好無(wú)功電力平衡和無(wú)功補(bǔ)償規(guī)劃,對(duì)無(wú)功電源進(jìn)行合理安排,逐步提升電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平,提升電能質(zhì)量。當(dāng)前常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償形式有變電站集中補(bǔ)償、桿上補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、用戶終端分散補(bǔ)償?shù)鹊龋梢詤⒄铡峨娋W(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則》中相關(guān)規(guī)定,根據(jù)各種方式的特點(diǎn)并綜合比較厚選用。
2.2電網(wǎng)諧波治理
近年來(lái),隨著大容量、沖擊性符合設(shè)備、非線性設(shè)備不斷增多,如:中頻爐、電弧爐等并入電網(wǎng)系統(tǒng)中,增加了電網(wǎng)中的諧波和次諧波分量,而這些諧波污染帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題也日益突出。諧波污染不僅影響了電網(wǎng)電能質(zhì)量,還會(huì)給電網(wǎng)中的其他個(gè)體帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此要想提高電網(wǎng)電能質(zhì)量,必須采取有效措施治理用戶側(cè)諧波。就當(dāng)前我國(guó)而言,在治理諧波污染方面依然滯留在政府層面,雖然我國(guó)針對(duì)諧波污染治制定了相應(yīng)的政策,如:關(guān)于劣質(zhì)電能質(zhì)量的質(zhì)量提出了“水污染、水治理”的原則,但是因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的激勵(lì)機(jī)制,治理效果依然不盡人意。隨著用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的不斷提高,日益惡化的電能質(zhì)量顯然無(wú)法滿足他們的需求,因此急需采取更加有效的策略來(lái)治理污染。考慮到諧波和污染源客戶具有一定的特殊性,筆者建議可以嘗試運(yùn)用專(zhuān)用的計(jì)量裝置來(lái)準(zhǔn)確計(jì)量諧波電量,通過(guò)對(duì)其分析來(lái)量化諧波的污染程度,最終獲得經(jīng)濟(jì)懲罰額度,采取上述經(jīng)濟(jì)杠桿的方法來(lái)督促用戶主動(dòng)、自覺(jué)的治理諧波,不斷提升電網(wǎng)電能質(zhì)量。
2.3電壓暫降治理措施
當(dāng)前電壓暫降的治理技術(shù)主要有抑制手段和備用電源兩種。其中電壓暫降的抑制手段主要是運(yùn)用各種技術(shù)措施來(lái)抑制電壓降低的幅值。例如:可以采用在線路末端加裝電抗器和電容的組合,當(dāng)電壓暫降時(shí),上述組合變能夠發(fā)出功率,實(shí)現(xiàn)為設(shè)備供電,在短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮抑制電壓突然下降。而運(yùn)用備用電源,主要指的是設(shè)備電源供電數(shù)不止一個(gè),當(dāng)一個(gè)電源電壓暫降時(shí),可以切換至其他的電源上供電。例如:不間斷單元,當(dāng)市點(diǎn)正常狀態(tài)時(shí),該電源處于充電或者備用狀態(tài),屬于耗能設(shè)備,由市電供電。但是如果電壓發(fā)生暫降時(shí),不間斷電源便可以切斷設(shè)備和市網(wǎng)的接口,此時(shí)變成了啟動(dòng)逆變裝置,給設(shè)備供電。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,社會(huì)各界對(duì)供電用電質(zhì)量的要求不斷提高,電能質(zhì)量已經(jīng)成為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平以及用戶切身利益的重大問(wèn)題,雖然影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的因素較多,但是筆者堅(jiān)信,相關(guān)人員加強(qiáng)電網(wǎng)電能質(zhì)量的研究,采取有效措施一定可以提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量。
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