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摘要:现如今,科学技术在提高人们生活水平上发挥着极大的作用。在地面降压站的电力系统中,动态无功补偿技术得到了广泛地运用,在解决电压运行的质量上发挥着重要的作用,进一步推动着电网安全、稳定的运行。本文主要从无功补偿技术的运作原理和发展现状、动态无功补偿技术的特点和应用现状,来研究动态无功技术在地面降压站中的应用效果,进而为推动电网的安全运行提供一个值得借鉴的经验。
关键词:地面降压站;电力系统;电网;无功补偿技术;动态无功补偿技术
引言
在我国经济快速发展的背景之下,人们的生活条件不断地优化,对电力的需求也在不断变化,对供电系统的服务质量的要求更高,而随着用电量的加大,电力系统的规模逐渐加大等原因,导致供电系统出现电压不稳定等现象。因此,需要采用无功补偿技术优化电力系统的运行,提升供电系统的服务质量。
1无功补偿技术
1.1电网无功补偿的原理
无功补偿技术的原理是将事先通过计算确定好容量的容性功率的负载并联在具有感性功率的负载两端,这样容性负载产生的无功功率就可以补偿感性负载产生的无功功率,实现电能在两种负荷之间来回的转换,提高功率因数。电力系统中,用电设备的正常工作既需要电源提供有功功率,也需要电源提供无功功率来维持。在实际的电力系统中,发电机等输出设备无法向负载提供足够的无功功率。为了保证广大用户对无功功率的需求,同时能使电网中的设备能在额定情况下正常工作,需要在无功功率不足的地方增添无功补偿设备进行就地补偿。
1.2无功补偿的原则
1.2.1无功功率平衡原则
为了改善电能质量,降低功率损耗,应该尽量避免通过输电线路长距离传输无功功率到所需的位置。在负荷最大和最小运行方式下,要做到无功功率的分(电压)层分(供电)区平衡,还要考虑设备检修和故障时的情况。因此,要作出设备检修或者故障情况下无功功率的预算值,提前准备好相应措施,保证电网在设备出现故障时不会出现无功功率供应不足的情况。
1.2.2无功补偿装置的配置原则
应该尽量将无功补偿装置集中配置,以便及时管理和检修补偿装置。对于并联电容器可以相对分散配置,但是太过于分散也会给管理和检修带来麻烦,需具体问题具体分析。
1.2.3变电站无功补偿的原则
对变电站的无功补偿主要是满足配电变压器对无功功率容量的需求,具体的补偿原则可参照以下内容进行合理补偿。
(1)中压(10kV)电网的无功补偿原则
中低压电网的无功补偿应采取高压集中补偿、低压个别补偿以及动态无功补偿。优先考虑在配电变压器的低电压侧集中补偿配置,再考虑在高压侧进行分散补偿作为辅助。一般配置并联电容器来提高功率因数。并联电容器的容量一般可以按照主变压器容量的20%~40%进行配置。
(2)中高压(35~110kV)电网的无功补偿原则
在35~110kV电网中,线路中的输送负荷一般会大于自然功率,电网呈感性,所以应在相关变电站分散配置容性补偿装置,容量可以按照主变压器容量的10%~30%配置。
(3)220kV电网的无功补偿原则
在220kV电网中,电网的网架不强时,变压器为感性,电网呈感性,因此变电站的容性无功补偿主要以补偿主变压器无功损耗为主,容量一般按照主变压器容量的10%~25%配置。网架相对较强的网络,其波谷与波峰相差较大。当电网为高峰负荷时,线路输送的负荷和变压器消耗的无功功率都很大,系统中感性无功增多,所以应在线路中接入并联电容器等容性补偿装置进行补偿,提高功率因数。当电网为低谷负荷时,线路输送的负荷变小,电网呈容性,可以将电压偏高的变压器两端的电容器退出。
(4)500kV电压电网的无功补偿原则
在500kV变电站,既需要容性补偿又需要感性补偿。容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%~20%配置。而在电压500kV的网络中,线路输送的实际功率小于线路的自然功率,所以应适当配置并联电抗器进行感性补偿,补偿超高压输电线路的剩余充电功率。
2传统无功补偿装置与动态无功补偿技术的特点
传统的无功补偿装置主要表现有同步调相机和同步电动机。同步调相机主要借助励磁状态来展开工作,进而提高整个电网的无功功率。这种补偿方式尽管能够为电网供应一个相对稳定的电压,但是,电流过大、损耗较多、发热较高、较难维护,因此使用得并不多。同步电动机主要用于提高配电网功率,为平衡大型电力感应系统服务,然而,这种补偿装置因其投资高、难维护,同样使用得并不多。
动态无功补偿是一种新型且效果较好的无功率补偿技术。比较常见的补偿箱和补偿柜,其电容的开关一般为接触器,由于接触器的反应比较慢,且需要考虑电容器本身的放电情况,使得此类补偿设备都有一个共同的特点—投切时间间隔长,进而影响到其补偿效果,也不适合广泛进行使用。动态无功补偿可以很好的解决这个问题,对负载变化进行实时跟踪,达到对电路的动态补偿。动态无功补偿技术使用的设备为动态无功补偿设备,即静止同步补偿器。该设备使用低谐波,在使用的过程中具有较高的运行效率,从而能够提升电力资源的使用率。在电路的运行中,动态无功补偿设备能够快速作出响应,实现补偿电网运行中频繁波动产生的无功功率,从而很好的控制电网运行存在的谐波和闪变情况,提高电网整体的运行稳定性和可靠性。动态无功补偿技术能够有效改善电网运行的服务质量,提高电力资源的使用效率,并能够降低網路中的电能损失和线路损失,提高电力系统的经济效益,延长输电线路的使用时间。
3动态无功补偿技术在地面降压站中的应用
3.1动态无功补偿技术优化
在综合考虑当前和未来电网结构、设备状态和负荷(电网历史、实时和电压级负荷预测条件)的基础上,选取无功补偿装置中最能够调节电网运行状态的装置,以减少网络损失,节约投资成本。根据现有的无功补偿设备和技术条件,根据实际负载变化和短期负荷预测,最佳的建议协调模式和工作模式的无功补偿设备(智能动态无功补偿),它决心满足供电质量的要求,实现低电压控制,并考虑网损最小和操作成本。使用最少。
3.2高压补偿与低压补偿的有机结合
在两者结合的过程中,我们需要明确其主导的补偿方式,即低压补偿。低压不成能够协调电网在运作过程中的输电情况,使电压均匀分布到各支路。高压补偿技术应用成本高,技术补偿效果低。因此,低压补偿应是主要的补偿方式。
3.3集中补偿与分散补偿的有机结合
集中补偿和分散补偿相结合可以有效地调节配电网运行的安全性和稳定性。需要指出的是,起主导作用的补偿方式是分散补偿,集中补偿仅仅起到辅助的作用。这样,无功补偿可以应用到更多的输电区域,满足更多用户的需求,保证电网运行的有效性和及时性。集中补偿可以使分散补偿更系统、更全面,为部分无补偿用户供电,从而有效解决低压问题。
3.4电压调节与线损降低的有机结合
这种有机结合应以线损降低技术为基础,强调电压的作用。电压调节技术的应用具有很强的针对性。在电源中应用调压时,容易引起导线前后两端的电压差。同时,下行损耗具有很强的适用性,可以安装在电网线路的任何部分,并且具有很强的灵活性。
3.5采取分级分区补偿的形式
分层分区补偿能有效提高电网运行的稳定性。在我国配电网的输电中,通常采用逐步降低功率的方法。在进行动态无功补偿时,应根据区域电压水平进行设计,以保证电网电压平衡。
4结束语
综上所述,在地面降压站中应用动态无功补偿技术的时候,应充分发挥动态无功补偿技术的优点,将各种补偿装置结合起来,将电压调节与线路损耗有机结合起来,为了优化低压控制的效果、保证供电运行的质量和效率、进而维护电网的完全与稳定而服务。
参考文献:
[1]包顺先.动态无功补偿技术的应用现状及发展[J].电子技术与软件工程,2017(10).
[2]孙生伟,陈达.电网无功补偿技术现状及发展趋势[J].科技展望,2015,25(4):98.
[3]李密兰.试分析电气自动化中无功补偿技术的运用[J].数字化用户,2017(23)
关键词:地面降压站;电力系统;电网;无功补偿技术;动态无功补偿技术
引言
在我国经济快速发展的背景之下,人们的生活条件不断地优化,对电力的需求也在不断变化,对供电系统的服务质量的要求更高,而随着用电量的加大,电力系统的规模逐渐加大等原因,导致供电系统出现电压不稳定等现象。因此,需要采用无功补偿技术优化电力系统的运行,提升供电系统的服务质量。
1无功补偿技术
1.1电网无功补偿的原理
无功补偿技术的原理是将事先通过计算确定好容量的容性功率的负载并联在具有感性功率的负载两端,这样容性负载产生的无功功率就可以补偿感性负载产生的无功功率,实现电能在两种负荷之间来回的转换,提高功率因数。电力系统中,用电设备的正常工作既需要电源提供有功功率,也需要电源提供无功功率来维持。在实际的电力系统中,发电机等输出设备无法向负载提供足够的无功功率。为了保证广大用户对无功功率的需求,同时能使电网中的设备能在额定情况下正常工作,需要在无功功率不足的地方增添无功补偿设备进行就地补偿。
1.2无功补偿的原则
1.2.1无功功率平衡原则
为了改善电能质量,降低功率损耗,应该尽量避免通过输电线路长距离传输无功功率到所需的位置。在负荷最大和最小运行方式下,要做到无功功率的分(电压)层分(供电)区平衡,还要考虑设备检修和故障时的情况。因此,要作出设备检修或者故障情况下无功功率的预算值,提前准备好相应措施,保证电网在设备出现故障时不会出现无功功率供应不足的情况。
1.2.2无功补偿装置的配置原则
应该尽量将无功补偿装置集中配置,以便及时管理和检修补偿装置。对于并联电容器可以相对分散配置,但是太过于分散也会给管理和检修带来麻烦,需具体问题具体分析。
1.2.3变电站无功补偿的原则
对变电站的无功补偿主要是满足配电变压器对无功功率容量的需求,具体的补偿原则可参照以下内容进行合理补偿。
(1)中压(10kV)电网的无功补偿原则
中低压电网的无功补偿应采取高压集中补偿、低压个别补偿以及动态无功补偿。优先考虑在配电变压器的低电压侧集中补偿配置,再考虑在高压侧进行分散补偿作为辅助。一般配置并联电容器来提高功率因数。并联电容器的容量一般可以按照主变压器容量的20%~40%进行配置。
(2)中高压(35~110kV)电网的无功补偿原则
在35~110kV电网中,线路中的输送负荷一般会大于自然功率,电网呈感性,所以应在相关变电站分散配置容性补偿装置,容量可以按照主变压器容量的10%~30%配置。
(3)220kV电网的无功补偿原则
在220kV电网中,电网的网架不强时,变压器为感性,电网呈感性,因此变电站的容性无功补偿主要以补偿主变压器无功损耗为主,容量一般按照主变压器容量的10%~25%配置。网架相对较强的网络,其波谷与波峰相差较大。当电网为高峰负荷时,线路输送的负荷和变压器消耗的无功功率都很大,系统中感性无功增多,所以应在线路中接入并联电容器等容性补偿装置进行补偿,提高功率因数。当电网为低谷负荷时,线路输送的负荷变小,电网呈容性,可以将电压偏高的变压器两端的电容器退出。
(4)500kV电压电网的无功补偿原则
在500kV变电站,既需要容性补偿又需要感性补偿。容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%~20%配置。而在电压500kV的网络中,线路输送的实际功率小于线路的自然功率,所以应适当配置并联电抗器进行感性补偿,补偿超高压输电线路的剩余充电功率。
2传统无功补偿装置与动态无功补偿技术的特点
传统的无功补偿装置主要表现有同步调相机和同步电动机。同步调相机主要借助励磁状态来展开工作,进而提高整个电网的无功功率。这种补偿方式尽管能够为电网供应一个相对稳定的电压,但是,电流过大、损耗较多、发热较高、较难维护,因此使用得并不多。同步电动机主要用于提高配电网功率,为平衡大型电力感应系统服务,然而,这种补偿装置因其投资高、难维护,同样使用得并不多。
动态无功补偿是一种新型且效果较好的无功率补偿技术。比较常见的补偿箱和补偿柜,其电容的开关一般为接触器,由于接触器的反应比较慢,且需要考虑电容器本身的放电情况,使得此类补偿设备都有一个共同的特点—投切时间间隔长,进而影响到其补偿效果,也不适合广泛进行使用。动态无功补偿可以很好的解决这个问题,对负载变化进行实时跟踪,达到对电路的动态补偿。动态无功补偿技术使用的设备为动态无功补偿设备,即静止同步补偿器。该设备使用低谐波,在使用的过程中具有较高的运行效率,从而能够提升电力资源的使用率。在电路的运行中,动态无功补偿设备能够快速作出响应,实现补偿电网运行中频繁波动产生的无功功率,从而很好的控制电网运行存在的谐波和闪变情况,提高电网整体的运行稳定性和可靠性。动态无功补偿技术能够有效改善电网运行的服务质量,提高电力资源的使用效率,并能够降低網路中的电能损失和线路损失,提高电力系统的经济效益,延长输电线路的使用时间。
3动态无功补偿技术在地面降压站中的应用
3.1动态无功补偿技术优化
在综合考虑当前和未来电网结构、设备状态和负荷(电网历史、实时和电压级负荷预测条件)的基础上,选取无功补偿装置中最能够调节电网运行状态的装置,以减少网络损失,节约投资成本。根据现有的无功补偿设备和技术条件,根据实际负载变化和短期负荷预测,最佳的建议协调模式和工作模式的无功补偿设备(智能动态无功补偿),它决心满足供电质量的要求,实现低电压控制,并考虑网损最小和操作成本。使用最少。
3.2高压补偿与低压补偿的有机结合
在两者结合的过程中,我们需要明确其主导的补偿方式,即低压补偿。低压不成能够协调电网在运作过程中的输电情况,使电压均匀分布到各支路。高压补偿技术应用成本高,技术补偿效果低。因此,低压补偿应是主要的补偿方式。
3.3集中补偿与分散补偿的有机结合
集中补偿和分散补偿相结合可以有效地调节配电网运行的安全性和稳定性。需要指出的是,起主导作用的补偿方式是分散补偿,集中补偿仅仅起到辅助的作用。这样,无功补偿可以应用到更多的输电区域,满足更多用户的需求,保证电网运行的有效性和及时性。集中补偿可以使分散补偿更系统、更全面,为部分无补偿用户供电,从而有效解决低压问题。
3.4电压调节与线损降低的有机结合
这种有机结合应以线损降低技术为基础,强调电压的作用。电压调节技术的应用具有很强的针对性。在电源中应用调压时,容易引起导线前后两端的电压差。同时,下行损耗具有很强的适用性,可以安装在电网线路的任何部分,并且具有很强的灵活性。
3.5采取分级分区补偿的形式
分层分区补偿能有效提高电网运行的稳定性。在我国配电网的输电中,通常采用逐步降低功率的方法。在进行动态无功补偿时,应根据区域电压水平进行设计,以保证电网电压平衡。
4结束语
综上所述,在地面降压站中应用动态无功补偿技术的时候,应充分发挥动态无功补偿技术的优点,将各种补偿装置结合起来,将电压调节与线路损耗有机结合起来,为了优化低压控制的效果、保证供电运行的质量和效率、进而维护电网的完全与稳定而服务。
参考文献:
[1]包顺先.动态无功补偿技术的应用现状及发展[J].电子技术与软件工程,2017(10).
[2]孙生伟,陈达.电网无功补偿技术现状及发展趋势[J].科技展望,2015,25(4):98.
[3]李密兰.试分析电气自动化中无功补偿技术的运用[J].数字化用户,2017(23)