羅太堅　黃曉東　盧國權(quán)　張揚　康甫

摘要：隨著社會的發(fā)展，電能質(zhì)量及其各項指標對于電網(wǎng)的正常運行至關(guān)重要。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，非線性設備設施應用急劇增加，導致大量諧波注入電網(wǎng)，嚴重影響電能質(zhì)量及設備的使用壽命。因此如何治理電網(wǎng)諧波，提高電能質(zhì)量備受關(guān)注，諧波治理技術(shù)也應運而生。

關(guān)鍵詞：沖擊負載;電能質(zhì)量諧波治理;方法研究

引言

諧波、三相不平衡是長期存在于電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問題，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、經(jīng)濟運行產(chǎn)生很大影響，需要有針對性地進行研究。首先分析國內(nèi)外現(xiàn)有的變壓器在電能質(zhì)量影響下的損耗研究情況及其適用范圍的局限性，提出在多種電能質(zhì)量因素共同影響下，變壓器能效評估方法的必要性。然后分析諧波、三相不平衡兩種電能質(zhì)量因素單獨作用時，對變壓器能效的影響，提出了損耗計算的改進公式。最后在此基礎(chǔ)上，綜合分析這兩種電能質(zhì)量因素共同作用對變壓器的交互性影響，并通過算例仿真證明了理論分析結(jié)果的正確性，同時進行數(shù)據(jù)對比，結(jié)果表明交互性影響產(chǎn)生的損耗不容忽視。通過探究變壓器在電能質(zhì)量因素綜合影響下的損耗特性與能效變化，得出兩種電能質(zhì)量因素影響下變壓器的改進損耗模型，可以更精確地計算變壓器損耗數(shù)值。

1電力配電系統(tǒng)補償技術(shù)要點

1.1 確定補償容量

在自動補償裝置中，補償容量是最為重要的技術(shù)參數(shù)，對補償裝置性能有直接的關(guān)系，屬于基礎(chǔ)性智能補償數(shù)據(jù)。補償容量數(shù)據(jù)主要是由使用的負荷以及供電負荷確定的。在確定補償容量數(shù)據(jù)時，需要對電流數(shù)據(jù)和系統(tǒng)電壓戶數(shù)進行收集，通過計算之后才能得到補償通量。確定補償容量后，才能確保系統(tǒng)穩(wěn)定有序的運行。而補償點確定時，就需要通過最合理的計算，選擇最為恰當?shù)难a償容量，使裝置的可靠性得到保障。

1.2 常規(guī)補償方式

補償方式主要分為如下3種，綜合性補償、分補補償以及共補補償。通常，系統(tǒng)需要的補償容量要大于6060kvar。在選擇補償方式時，一定要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，選擇最為合適的方法。這樣不但可以使電網(wǎng)運行效率得到保障，還能夠有效確保電壓的質(zhì)量，最大程度地減少損耗。

1.3 系統(tǒng)補償級數(shù)

對于補償級數(shù)要選擇合理的方式，使系統(tǒng)達到最佳的狀態(tài)，這樣對于節(jié)約成本也有非常好的效果。系統(tǒng)補償精度越高，代表了補償級數(shù)越多，但是會在一定程度上使運行成本有所增加。所以，一定要在選擇補償級數(shù)時結(jié)合系統(tǒng)的實際需求，對補償級數(shù)充分進行考慮。

2沖擊負載下電能質(zhì)量諧波治理的方法

2.1有源濾波器（APF）

有源濾波器可以補償各次諧波，可控性高，響應速度快，并且抑制閃變，補償無功。有源濾波器分為并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種。其中，諧波電流問題主要由并聯(lián)型有源濾波器解決，諧波電壓問題主要由串聯(lián)型有源濾波器解決。兩種濾波器工作原理基本相同。并聯(lián)型有源濾波器首先檢測負載電流大小，進而計算得到諧波電流，然后發(fā)出與負載電流大小相等、方向相反的電流，相互抵消，進而減小電網(wǎng)側(cè)諧波電流。

2.2自動化配電原則

在電能質(zhì)量補償技術(shù)中，有很多相關(guān)的約束標準，其中最重要的是自動分配原則。隨著配電系統(tǒng)總供電量的不斷增加，供電通信層的中繼站模塊將長期滿負荷工作，使遠程終端的電能質(zhì)量始終保持自動補償技術(shù)的應用標準。但從實際運行情況可以看出，配電系統(tǒng)是一種性價比較高的輸電運行方式。在適當降低供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，單臺大型配電電動機采用定點平衡方式，其標準是自動配電原則。如果配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量下降，繼電器提供給主供電設備的輸出功率也會下降。此時，在自動補償技術(shù)的調(diào)解下，大型配電機械的負荷電能質(zhì)量不會發(fā)生明顯變化。然而，隨著系統(tǒng)運行時間的增加，自動補償技術(shù)達到了規(guī)定的極限，電能質(zhì)量感知層將面臨無能量供電的風險。為防止上述情況的發(fā)生，根據(jù)自動配電的原則，必須有效控制各級輸電設備輸送的電能質(zhì)量，彌補自動補償?shù)臅簳r空缺。

2.3零序電流

因為諧波的存在，導致三相單相電流的幅值發(fā)生了改變，從而引起了三相不平衡時的零序電流發(fā)生變化。進行向量和的運算時，可以得出在疊加諧波電流之后各相電流變大。因此在諧波與三相不平衡共同影響下，零序電流會比只有三相不平衡時大。兩種電能質(zhì)量共同作用時，零序損耗會比只有三相不平衡時要增加。綜上所述：兩種電能質(zhì)量因素共同作用的情況下，由于三相不平衡因素會影響諧波電流且諧波電流導致電阻變化，因此變壓器產(chǎn)生的附加損耗大于兩種電能質(zhì)量單獨作用時損耗之和。

2.4靜止無功補償器（SVC）

由于感性負載會消耗無功功率，導致線路壓降的增加。我國針對不同設備制定了功率因數(shù)的要求。無功功率補償技術(shù)應運而生，其發(fā)展主要分為三代，如圖1所示。第一代主要利用固定式或機械開關(guān)投切的電容器或電抗器。目前，第一代使用較少，基本退出應用。第二代的無功補償裝置，一般稱為靜止無功補償器，主要使用電力電子開關(guān)實現(xiàn)對電抗器的快速控制。第三代無功補償裝置采用電力電子器件IGBT功率管來搭建整流和逆變電路，組成動態(tài)無功發(fā)生電源。

3結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)諧波問題日趨嚴重，對安全生產(chǎn)帶來嚴重隱患。為改善供電質(zhì)量，企業(yè)必須加強對諧波的管理，采取切實可行的措施，對諧波進行綜合治理，進而降低設備故障率、延長設備使用壽命、提高安全生產(chǎn)水平。在電力配電系統(tǒng)中，自動補償技術(shù)占據(jù)非常重要的地位。相比于傳統(tǒng)的電能質(zhì)量自動補償技術(shù)，新的電能質(zhì)量自動補償技術(shù)，更加便捷，而且能夠開展逐級細化。從實用性方面來看，新自動補償技術(shù)能夠高效地提取參數(shù)，不需要非常復雜的運算，就可以使電能質(zhì)量因子的價值充分體現(xiàn)出來，使人們的用電質(zhì)量和安全得到保障，非常值得在電力行業(yè)中推廣應用，也為我國市場經(jīng)濟的可持續(xù)健康發(fā)展提供重要支持。

參考文獻

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