張萍 汪進(jìn)波

摘要：由于我國(guó)現(xiàn)在的各方面發(fā)展都很迅速，而由于科學(xué)技術(shù)以及生活水平的不斷提高，家用電器以及各種自動(dòng)機(jī)器種類的增加，使人們對(duì)于用電的需求量也是在持續(xù)的增加。尤其是在烈日炎炎的夏季，每年的用電量在這時(shí)都會(huì)急劇的增加，往往會(huì)出現(xiàn)由于用電量過(guò)大而造成的電路損壞或者是為節(jié)約電量而停電等的發(fā)生，給人們的生活帶來(lái)很大的不便。由于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、容易操作和維護(hù)方便等特點(diǎn)，所以其在國(guó)內(nèi)電力調(diào)度中的使用逐漸增多并巳成為降低電網(wǎng)損耗的重要手段。本文就對(duì)電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，可供參考。

關(guān)鍵詞：電力；調(diào)度；無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

1無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的概述

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是指通過(guò)使用相關(guān)電力設(shè)備為電網(wǎng)提供必要的無(wú)功功率，并且在一定程度上提高電網(wǎng)的功率因數(shù)從而降低電網(wǎng)的電能損耗起到無(wú)功補(bǔ)償電源的作用最終提高整個(gè)電網(wǎng)電壓的質(zhì)量。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的關(guān)鍵在于產(chǎn)生一定的無(wú)功功率，其對(duì)于整個(gè)用電網(wǎng)絡(luò)的正常工作具有十分重要的意義。如果沒有無(wú)功功率，則變壓器的一次線圈便無(wú)法產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致二次線圈無(wú)法感應(yīng)出電壓。所以如果沒有無(wú)功功率，變壓器便無(wú)法進(jìn)行變壓工作、電動(dòng)機(jī)便無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需從電源取得無(wú)功功率，如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無(wú)功功率糙立正常的電磁場(chǎng)，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。但從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無(wú)功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以需要在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率，以保證用戶對(duì)無(wú)功功率的需要，這樣用電設(shè)各才能在額定電壓下工作。

2電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

2.1同步電機(jī)技術(shù)

同步電機(jī)技術(shù)的服務(wù)對(duì)象是轉(zhuǎn)速在一定狀態(tài)下相同的交流電機(jī)。這種技術(shù)之所以能實(shí)現(xiàn)功率的無(wú)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(duì)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(wú)功電流，主要指的是大小和方向，這樣多余的無(wú)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。

2.2靜止無(wú)功補(bǔ)償器技術(shù)

這種技術(shù)的運(yùn)用對(duì)象是電容器和電抗器，如果這種靜止無(wú)功補(bǔ)償器是自由的，就會(huì)在保證無(wú)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(duì)其具有一定的管控作用，電抗器投切過(guò)程就容易出現(xiàn)紕漏，比如產(chǎn)生諧波。

2.3靜止無(wú)功發(fā)生器技術(shù)

這種技術(shù)應(yīng)用在無(wú)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(duì)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(wú)功功率的補(bǔ)償則需要通過(guò)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(jiǎn)單。

2.4并聯(lián)電容器技術(shù)

并聯(lián)電容器就是比較常用的一種方法。由于其攜帶方便以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)很受人們的歡迎。它在使用的過(guò)程中是可以將應(yīng)用在電力調(diào)度系統(tǒng)中的各種補(bǔ)償元件來(lái)進(jìn)行控制與管理的，在電力調(diào)度的過(guò)程中可以使電能的消耗率達(dá)到最小，所以來(lái)說(shuō)，并聯(lián)電容器這一元件在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用還是比較廣泛的。但是由于并聯(lián)電容器在使用的過(guò)程中由于其在在補(bǔ)償電能時(shí)可能會(huì)有不準(zhǔn)確的電容量，使其不能準(zhǔn)確補(bǔ)償電氣，所以使其無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч蜁?huì)有差錯(cuò)，因此對(duì)其的研究并不是很多。

3無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的配置原則

近年來(lái)，雖然無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，但采用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)獲得必要無(wú)功功率的發(fā)電廠數(shù)量卻不多，因此要加強(qiáng)電廠對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而提高整個(gè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低電能損耗，提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量。低壓電網(wǎng)的供電設(shè)備和各級(jí)網(wǎng)絡(luò)消耗的電能比重最大為了最大程度地提高無(wú)功功率、降低電能損耗，應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：就地平衡和分級(jí)補(bǔ)償。具體就是在輸電網(wǎng)中合理分配無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備根據(jù)不同設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行集中和分散管理，比如，將并聯(lián)電抗器、靜止補(bǔ)償器和同步調(diào)相機(jī)等設(shè)備安排在相對(duì)集中的區(qū)域，而并聯(lián)電容器則應(yīng)當(dāng)分散安排或就地配置。

4無(wú)功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化算法

隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問題研究的深入和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些新的優(yōu)化算法被不斷提出。由于遺傳算法具有很好的全局收斂性，因此該算法及其改進(jìn)算法也被引入到了無(wú)功優(yōu)化領(lǐng)域。采用MPGA進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化的步驟如下：第一，將染色體和適應(yīng)度分別對(duì)應(yīng)于ASVG優(yōu)化配置問題的可行解和目標(biāo)函數(shù)。第二，確定初始種群和子種群的規(guī)模、各子種群的遺傳控制參數(shù)、迭代代數(shù)、遷移控制參數(shù)等。第三，初始化染色體，形成子種群。第四，對(duì)各子種群進(jìn)行獨(dú)立的遺傳操作，計(jì)算每代染色體對(duì)應(yīng)的正常狀態(tài)下的投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用以及恢復(fù)狀態(tài)下的切負(fù)荷費(fèi)用、緊急控制費(fèi)用和電壓崩潰的預(yù)想費(fèi)用，形成適應(yīng)值。第五，通過(guò)人工選擇算子選擇出各種群每一代的最優(yōu)染色體，并將其放入精華種群保存。第六，終止條件判斷：若達(dá)到終止條件，則終止計(jì)算并輸出優(yōu)化結(jié)果；否則進(jìn)入下一步。第七，各子種群之間進(jìn)行遷移操作，轉(zhuǎn)到“第四步”。

5結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)各方面的發(fā)展，各種問題也就隨之而來(lái)了，尤其是電力的問題。因此，我國(guó)對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用以及研究就越發(fā)的重視，而我國(guó)的電力施工部門以及各位專家學(xué)者們也是在盡著自己的一份力量來(lái)為人們的幸福生活做出自己的努力。調(diào)度人員應(yīng)遵循無(wú)功補(bǔ)償?shù)呐渲迷瓌t，合理利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)電能的高效利用。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)湖北咸寧供電公司1

咸寧市勘察建筑設(shè)計(jì)院2）

作者簡(jiǎn)介：

張萍（1987.11-），女，湖北赤壁人，武漢大學(xué)電氣工程師學(xué)院學(xué)士，專業(yè)方向：調(diào)度運(yùn)行。

汪進(jìn)波（1989.04-），男，湖北天門人，武漢大學(xué)電氣工程師學(xué)院學(xué)士，專業(yè)方向：電氣設(shè)計(jì)。