供配电系统的无功补偿与节能分析

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年4期   作者:张 勇
[导读] 随着我国电网改造政策的实施,为了更好对其进行贯彻和落实
        张 勇
        新疆气象局机关服务中心 乌鲁木齐市  830002
        摘要:随着我国电网改造政策的实施,为了更好对其进行贯彻和落实,国家对供配电系统提出了全新的创新优化方式。为了更好地提升输电质量以及降低线路损坏等问题,无功补偿技术逐渐被广泛应用在供配电系统中。
        关键词:供配电系统;无功补偿;节能
        1供配电系统中的无功补偿特点
        供配电系统中的无功补偿含义。当电网输送的电压降低并达到某一数值后,通过启动电网中的某种设备并结合微机控技术将电压达到几十甚至上百伏的补偿方式被称作无功补偿。此技术作为我国电网优化改造过程中的里程碑,其在操作过程中不需要其他任何操作,单凭一个系统就可以有效地将电压进行提升。另外,无功补偿技术还可以结合电网的负荷水平来检测其电压,进而对其输送电压进行有效的调节,满足配电需求,这也是目前我国最为常用的补偿方式。无功补偿的基本原理:目前我国电网输出的功率主要分为两部分:(1)直接消耗电能的有功功率。将电能有效的转变为热能、机械能、化学能等,利用这些能做功的功率被称作有功功率;(2)不消耗电能的无功功率。该方式主要是将电能转变为另一种形式的能作为电气设备做功的必备条件。而且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换。无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度地减少电网的损耗,使电网质量提高。
        无功补偿在供配电系统设计中应用的意义。无功补偿技术的广泛应用可以有效地实现对大范围内电网电压的改造优化,从而让我国摆脱在电网输电过程中传统的人工进行电压线路改造的问题,极大地促进了我国电网事业的飞速发展。与此同时,无功补偿的应用真正使电网行业实现了人工智能化操作,通过对相关技术的改造以及电路输送的全面改造,不仅有效的改变了传统的输电过程中受人力物力的限制,而且还有效提升了输电效率,满足了公众的需求。另外,供配电系统中应用无功补偿还可以降低供电线路的能耗问题,从而提升我国电路的经济效益。总之,无功补偿的应用在实现输电人工智能化发展的同时还可以促进电路输送的针对性开展,极大地降低了人工操作难度,实现了专业化和特殊化服务,进而为社会硬件设置提供安全稳定的运行保障,提升人们生活质量。
        2无功补偿在供配电系统设计中的应用原则
        任何事物都有者自身的运行原则,无功补偿也不例外,在供配电系统中应用无功补偿技术必须要遵循“分级补偿,就地平衡”的原则,只有这样才能更好地发挥无功补偿的优势作用,促进电网输送质量和效率。分级补偿,顾名思义就是在电网输电过程中按照电压等级的不同采取不同的补偿方式,从而有针对性地对不同电压输送范围或者输电条件进行有针对性的补偿,从而提升无功补偿的专业心性能,满足不同企业的生产需求,提升人民的生活质量。就地平衡原则则主要指的是根据实际情况对无功补偿进行针对性的改造。在电网输电过程中通过无功补偿的应用之后,可以有效地根据当地输电要求制定最佳的输电方案,将各电路更好的接通,实现就地平衡的输电目标。“分级补偿,就地平衡”不仅是无功补偿的应用原则也是其应用目标,因此,在具体的应用过程中必须要严格落实这两个原则,只有这样才能更好地发挥无功补偿的优势作用,促进我国电网事业的长久发展。
        3供配电系统无功补偿的节能应用
        3.1电容器的放电与投入
        之所以需要在电容器内部增加电阻或在部分投切线路中增加放电回路,主要是由于一旦将电容器的电源断开,端子上会产生剩余电压,此时剩余电压会更多地重新使用,会导致电网电压叠加,从而形成更高电压。当在电容器内部增加电阻或在投切线路中增加放电回路之后,可以尽可能地将剩余电压释放,根据我国电网的标准,电压需要控制在额定电压10%以下,通过设置控制器,保证更多放电时间。


        3.2真空断路器的合理应用
        根据无功补偿理论研制出来的真空断路器的合理应用,其特点在于整体结构简单,生产成本低,同时能够将在电网供电输送中对电力带来的过度消耗而有效降低,但真空断路器也存在一定的技术问题。真空断路器在原有的工作基础上,将固定滤波器和合闸管调节电抗器进行科学合理的结合,从而更好地实现了无功补偿,进而使电网输送中的电流能够保持平衡的状态,同时还能够确保自动化系统中的内部功率因数达到最大值。
        我国国民经济建设的战略重点之一便是能源建设。我国在能源建设的过程当中,高效节能是我们的目标,始终坚持贯彻科学发展观,减少使用过程中对能源的浪费。当在运行当中出现电力电网大负荷欠补偿条件下,对供电、发电和用电企业进行有效协调,做好无功补偿工作,降低成本,节能减排,从而减少能源的消耗和浪费,进而为我国国民经济的可持续发展做出一定的贡献。
        3.3培养专业的科研人才
        专业技能和知识素养是推动技术应用的关键,人才的重要性毋庸置疑。结合实际,该技术在应用水平上有了很大的提高,但在许多技术层面上还存在一些问题。因此,专业科研人才的培养对于技术的改进和优化具有重要意义。要实现科研人才的培养,可以从以下几个方面入手。首先,要加强我国专业人才的培养,利用好相关资源;其次,要学习西方发达国家的先进经验和技术。最后,要定期组织人才培养,提高人才培养的适应性,帮助人才适应时代和行业的发展趋势,不断为技术的升级和发展创造活力。
        3.4增加资金投入
        充足的资金是人才培养和技术升级的重要物质基础。可以说,技术的发展离不开资本,资本是技术发展的源动力。但结合我国相关技术的发展,资金投入仍有很大的提升空间,资金投入的增加需要引起更多的重视。事实上,无功补偿技术的发展可以为其他技术的进步提供科学合理的参考。虽然取得了一定的研究成果,但许多行业对相关技术仍缺乏了解和理解。只有不断提高关注度,才能逐步加大资金投入。资本投资还可以为促进科学研究创造条件。除了企业和产业,政府和国家也是资本投资的主体。
        3.5安装分布式补偿电容器
        电容器的分布式安装可以促进分布式无功补偿。这种分散补偿方法目前被广泛应用,可以提高补偿工作的效率,减少不必要的资源损失,最终达到优化用户体验的目的。但这种分散补偿方式也有一些缺点,即前期投资比较大,主要体现在电容器的建设上。在建设初期,这种生产方式需要制定完善的建设方案,报有关部门审批。电容器和变压器的安装方式需根据具体需要确定。
        结论
        电网中的绝大多数电力工程负荷,如电动机、变压器等,都属于磁感应负荷。它根据电流的磁效应,在整个能量转换过程中产生交变电磁场,在一段时间内消化、吸收、释放相同的动能。这种功率称为无功负载。在感性负载运行期间,电网必须向这类设备提供相应的无功负载。在电网中安装无功补偿装置后,可提供感性电抗消耗的无功负荷,并将开关电源提供的无功负荷降低为感性负荷,按线路送电。由于降低了电网中无功负荷的消耗,可以降低线路和变压器传输的无功负荷所造成的输出功率损耗,即无功补偿。无功补偿可以提高功率因数,是一种工程投资少、效果好的环保节能策略。
        参考文献:
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        [2]俞婷婷.考虑多目标优化的青浦配网重构研究[D].上海:上海交通大学,2019.
        [3]周玉军,卢春红.配电网无功优化及无功补偿技术[J].科技创新导报,2019(35):85-86.
        [4]陈宇飞.中低压配电系统无功补偿优化分析[J].电力设备,2019(8):37-40.
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