浅谈电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年6期   作者:王仲强
[导读] 伴随着社会经济的不断发展,智能电网的建设也日益完善
        王仲强
        贵州电网有限责任公司都匀供电局 贵州省都匀市 558000
        摘要:伴随着社会经济的不断发展,智能电网的建设也日益完善,在实际应用中取得了巨大成就。但是,在电力系统运行中,由于电力网络的负载和承载能力有限,不同区域的电力网络的承载能力和容量也有所不同。一般来说,电力网负荷越大,电力网容量越大,同时对电力网运行的安全性和经济性要求也越高。为了保证电力系统的运行效率,降低电网有功功率损失和电能质量,必须确定无功补偿点和电力系统的补偿能力,充分利用电力系统的总运行能力。并在此基础上阐述了无功补偿的意义,分析了无功补偿的要点和电力系统容量,研究了无功补偿技术的应用。
        关键词:电力系统;无功补偿点;补偿容量
        引言:在电力系统中,能量网络可以承受的负荷和容量受到限制,这适用于每个电力系统。随着电力网络的负载和容量的增加,电力网络的安全性和效率将日益提高。在电力部门进行了试验,并作出了重大努力,以有效地减少非生产性能源的损失,提高电网的运行效率和电力质量。因此,实现未实现的最佳结果已成为电力部门工作人员的普遍关切。作为确保电力质量的一个必要手段,必须不断准确地补偿非生产性能源的地点和容量,并确定适当的补偿办法。
        1电力系统无功补偿的原则和内容
        为了支持电力系统的安全稳定运行,必须正确补偿无功功率,首先要做的是明确无功补偿点和补偿容量。只有选择最合适的无功补偿点,供电人员才能合理分配电能,从而有效地维持电网的电能水平,提高电网的边际稳定性。另一方面,科学合理地选择和优化无功补偿点,有助于电力系统避免因输电距离过长而产生无功补偿,从而有效地控制电网无功损耗,最终保证电网的安全运行和经济效益。优化无功补偿是科学确定补偿点的基本前提。具体而言,应遵守这些原则。首先,从电网的特点出发,结合电力系统的网络结构,确定了中心点,其他节点可以通过点的变化来控制,从而使电网电压在合理范围内得到控制;二是严格按照“局部平衡”原则,选择可能承受过重无功负荷的节点作为补偿点;第三,有些线的应力水平不同。为了防止驱动能量流,可以使用层次平衡来控制、降低有功能量损失和提高电网运行效率;第四,重视能源系统无功补偿标准,使其保持在0.7以上[1]。
        2无功补偿点的确定
        无功补偿是电网建设和改造的重要环节。这是保持作用中的效能、改善电压品质和减少网路损失的有效措施。这是一个投资少、回报高的系统,有助于减少损失。通过无功补偿降低电网损耗和提高电压是一种投资少、回报高的方案。无功补偿点的确定是实现无功补偿的前提,只有通过控制无功补偿点才能实现无功补偿的最优。
        2.1无功裕度
        根据电气网络的运行特性,必须首先了解电气网络的结构特性。当电力网络的负荷达到一定的限制时,电力网络中的本地电压点会崩溃。因此,在保证电压稳定的基础上,应满足无功功率大于0的条件。若要确定各载荷点的应力稳定性,将计算每个载荷节点的局部应力指数。其中,MEK稳定性值直接影响负载点的应力稳定性,且稳定性极限值越低,系统应力不稳定性的可能性越高,因此稳定性储备可以找到薄弱的应力稳定性节点。对于给定的系统状态,可以设置和组织最大边界应力稳定性阈值。
        2.2节点无功裕度值的确定
        无功功率与补偿能力之间存在直接关系。它们之间的关系通常呈负相关,即反应性能范围越大,对反应性能的补偿能力要求就越低;反之,无功功率裕度越小,对无功功率补偿容量的需求就越大。

采用科学方法确定无功补偿点和准确计算无功限。计算无功功率时,应注意三个方面。
        1)将能量系统特性、导线参数和构造点相结合,可以计算电力网络的功率流,并获得各种节点的功率和电压。
        (2)根据无功功率限制的定义,可以计算、组织和组合每个节点的回退功率限制。
        (3)根据反应性能限值的计算值,按降序排列,并将这些值作为确定反应性能后续补偿能力的重要依据。合理选择功率补偿点、无功补偿措施和补偿装置,可以有效地保持系统电压水平、提高系统电压稳定性、避免远距离大量功率传输,并降低有功功率损失和发电成本[2]。
        3无功补偿容量的确定
        3.1无功规划数学模型
        电力系统无功规划作为一种不连续的多目标优化内容。目标函数可以降低有功损耗、提升电压水平、最小化安装额外无功容量费用,保证电力系统运行费用最低。无功优化模型,就是以无功能规划内容为基础,通过计算机技术构建无功补偿模型,采用仿真技术判定模型运行效果,并进行针对性优化。
        3.2无功补偿量计算方法
        根据无功优化特性,应用浮点数编码方案,即每个个体的基因值都在取值范围内用一个浮点表示,个体编码长度与控制变量个数相等。根据编码内容对无功补偿范围节点进行选择,构建可行性补偿节电的数据库,从数据库中挑选无功补偿容量。理论上是负载需要多少无功功率,就补偿多少无功功率。所以可以从负载设备的参数计算出来。在实际中,设备的负荷是波动的,所以必须随时调整补偿容量,与负载相匹配,才能实现功率因数最佳,否则就会出现欠补偿,或者过补偿,都会导致被罚款。这就是补偿柜都采用自动控制的方式。剩下的,只要确定最大的补偿需量就可以了。
        最大的补偿需量可以用设备参数计算,实际中多采用经验数据:变压器容量的30%~40%。案例中500kV·A的变压器,补偿柜配置150~200kVar即可。按用户负载特点、路数等,最终确定一个数值。初始设计,通常取大一些.
        通过计算出控制变量值变压器就接头数值、网损和补偿量、补偿无功总量,加入补偿电容,对发电机电压、变压器变比调节,即可有效降低电力系统网损,并且采用更小的无功补偿容量得到更优的电力系统网损值。
        结语
        随着电力系统范围的不断扩大,电网的复杂程度越来越高。同时,由于电网的范围的增大,原本的电网无功补偿的问题也暴露在了大众的视野中,为了让电力系统的能源消耗减少,以及确保电力系统的安全、稳定运行,就必须对无功补偿采取科学合理的解决措施。无功补偿的问题得到解决过后,才能让电力系统企业获得持续可观的收益,同时,也对电力系统的的供电质量提供了一定程度的保障。
        参考文献:
        [1]潘国能.电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定[J].设备管理与维修,2019(22):137-138.
        [2]廖宗茂.电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定[J].建材与装饰,2015(48):236-237.
        [3]刘传铨,张焰.电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定[J].电网技术,2007(12):78-81.
       
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