电力调度无功补偿技术研究

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年第49卷第8期   作者:姚雨馨
[导读] 电力能源是国民经济发展的重要保障型能源,电力调度在人们生活与工业生产中作用也不断加大。
        姚雨馨
        贵州电网有限责任公司铜仁供电局    贵州铜仁    554300
        摘要:电力能源是国民经济发展的重要保障型能源,电力调度在人们生活与工业生产中作用也不断加大。电力调度能够使电网功率得到更加高效的使用。借助电力调度无功补偿技术能够将电力运输过程中的电力损耗降至最低,也能够将输电过程中的一些不合理因素进行统一规划处理。电网运输效率的提升对于我国经济发展具有重要作用。因此,研究了电力调度的无功补偿技术。通过对无功补偿技术的内容概述与发展现状的陈述,为电力调度的无功补偿提供有效措施,以促进我国的电力调度发展。
        关键词:电力调度;无功补偿;技术        
        经济发展的推进大大提高了人们的生活质量,各种电气设备也进入了人们的日常生活,这也给电力系统的运行带来了一定程度的压力。尤其是最近几年,随着科学技术的发展,非线性负荷被广泛应用于电力派遣。越来越复杂和精密的电力设备投入到电力系统的运行中,这些电力设备对电力质量的敏感度非常高,对电力可靠性的要求也非常高。电力系统运行时,会使用大量感知负载和电网中的无功损耗,因此在电力系统实际运行时,可以提供足够的无功容量。
        1无功补偿概念和基本原理
        无功补偿技术指的是通过在电力调度过程中使用相关电网设备,使运输过程中尽可能没有运输功率产生,并在一定程度上提升电网运输在用户的使用因数从而减少电能运输中电量消耗,为人们的生产生活提供更加稳定的电压质量。电力调度无功补偿技术的关键在于电网在运输过程中产生一定无功功率,采用无功技术在电力设备中产生相应的磁场。例如,电力运输经过电压器时由电变磁再变电的内容,保证变压器在一次线圈中产生磁场、二次线圈中产生电压的能力。提升变压器中电与磁的感应效率,从而对整个电网的电力调度功率进行提升。多数情况下,电网中电力调度的无功补偿功率处于降低水平,即使用电设备可以获得足够功率,也无法保证其持续工作在额定功率下,从而使用电设备经常处于低电压的工作状态,影响电力的使用效益与设备的工作质量。一般电能从电厂产生经过电力调度运输后,即使采用变压器先升压后降压方式来降低运输损耗,电力调度中的无功功率还是会下降很多,无法满足用户对稳定电压的负载需求。
        2电力调度无功补偿技术
        2.1同步电机技术
        同步电机技术的服务对象是转速在一定状态下相同的交流电机,包括同步电动机、同步发电机以及同步调相机。这种技术之所以能实现功率的无功补偿,主要是在这种技术的操作下,同步电机运行方式是有规律的,运行状态也很稳定,这时它们的功率因数特性是一样的,都有延迟性或者落后性。要使功率因数摆脱落后状态,可以对激励电流进行调整,使其数值降低,进而影响到相关的输出无功电流,主要指的是大小和方向,这样多余的无功也能被吸收。激励电流的调整比较适合于同步电动机,但是总成本比较高,所以这种技术的经济效果差。
        2.2并联电容技术
        并联电容器最近几年由于对供电需求的不断加大,人们对于无功补偿这一技术的研究自然也就越来越成熟,所以这一技术也已经发展成为很多的方面。其中,并联电容器就是比较常用的一种方法。由于其携带方便以及使用方便等优点很受人们的欢迎。它在使用的过程中是可以将应用在电力调度系统中的各种补偿元件来进行控制与管理的,在电力调度的过程中可以使电能的消耗率达到最小,所以来说,并联电容器这一元件在电力系统中的应用还是比较广泛的。但是由于并联电容器在使用的过程中由于其在在补偿电能时可能会有不准确的电容量,使其不能准确补偿电气,所以使其无功补偿的效果就会有差错,因此对其的研究并不是很多。
        2.3静止无功发电技术
        静止无功发电技术与同步电机技术存在很大不同,因为前者是通过在内部调度电流实现的,它在电力调度的过程中有效控制电流量,实现了无功发电的补偿形式。在其他方面,静止无功发电技术比同步电机技术更加简便易行,因为它的配置比较简单,操作起来也容易上手,唯一有难度要求的是人员对电容器的选择,因为电容器的效能越高,那么通过它传递的电流越快、越稳定,调度的电压也会更稳定,能更好地实现无功率补偿,此项技术受到多数电力企业的欢迎。


        2.4静止无功补偿技术
        静止无功补偿技术与其他所有技术相比,最大的优点在于所需时间最短,也就是说它可以在最短的时间内实现电流的有效分配,因为它可以保证在短时间里进行判断,判断电流是否需要进行无功补偿,因而更智能化,而且得出的数据结果往往高效准确。但是此项技术仍然存在缺点,比如在使用该技术的时候,不能单独使用,需要辅助以其他技术手段,电容或者其他安全设施等,另外静止无功补偿技术由于外部操作较多,极易受到外部环境因素的影响,从而产生误差。
        2.5有源电力滤波器
        有源电力滤波器可以说是一项综合性的技术方法,因为它不仅能实现电力滤波,还能对电力进行无功补偿。它的优点有作用时间较长,可以持续不间断地运作,而且工作效率高,灵敏度较高,它不仅能够过滤某一波段,还能同时过滤很多波段,对多个无功源点进行补偿。但是它的缺点较为突出,由于工作效率高、速度快,所以所需成本较高,操作起来较为复杂。
        3电力调度无功补偿技术应用措施
        3.1提升无功补偿技术的配置方案
        所有无功补偿技术的目标都是提高电网运输的功率因数,从而使系统的无功功率消耗降到最低。基于电能传输过程中消耗的无功功率一定,对无功补偿设备进行配置时要遵循相关配置原则,即分级补偿、就地平衡。根据电力调度的串并联、传输距离及补偿要求等内容,将电力调度区域内的无功补偿装置进行集中管理。将电力补偿技术的配置要求与电力调度效益进行平衡发展。
        3.2提升调度人员的工作与管理水平
        调度员不仅要注重对有功功率的调度,还要对无功补偿技术下无功功率进行合理配置,随时保持无功功率在电网运输中的降低水平,降低无功功率在电网运输、调度中的损耗,提升电力调度过程中有功功率的稳定性。应用无功补偿技术的过程中,应该尽量避免长距离的电网调度传输。对无功补偿技术的使用,采用分级补偿与分层分区模式进行平衡管理,以及时发现无功补偿设备的故障,提升无功补偿设备故障检测的效率。
        3.3提升功率因数以及无功补偿来有效降低网损
        为了能够及时控制网络损失,并减少网络损失对电力调度任务的影响,必须对配电线路的特定功率因数进行相应的调整。这有助于在工作时自动补偿电容器,有效地与分布式补偿器、随机补偿器相结合,提高配电线路的功率因数,提高电源电压的质量,以及在电力调度期间提高配电功能和最大限度地减少功耗,从而减少网络损失。选择补偿器时,请注意,不仅要充分考虑设备的质量和技术内容,还必须结合自动补偿的及时性,以便能够做出具体的选择。
        3.4加强无功优化补偿
        (1)对变电站的集中补偿。变电站的集中补偿是通过并联电容器与负载时电压调节器主变之间的科学电压调节合作,目前我国的电压调节宽度较小,电压调节操作相对灵活,但只有在电网运行过程中出现无功不足的情况下,才能通过更改电压分布来调整无功不足的情况,但在此调节过程中无法为变电站供电,因此其他电压调节宽度很大,因此如果只依靠蓄电器进行电压补偿,补偿容量的选择性就很大,经济性也很低。(2)按行赔偿。导线补偿是将补偿器安装在配电线上进行补偿。除了线路的无功消耗外,配电线路末端的电压也可以提高一定程度,线路补偿能在很短的时间内产生效果,其优点是运行时间长,投资成本低,损失减少消耗明显。在实际施工中,补偿点大部分是在负载集中或相对较大的地线扇区中选定的。
   结束语
        综上所述,电力调度中应用无功补偿技术可使电能运输、电压质量及用电电费得到改进,具有减少电力资源消耗、提升电力行业经济效益的作用。因此,我国还需要不断探索研究电力调度的无功补偿技术,开展多种无功补偿技术的应用研究,并提升电力调度人员对相关补偿技术的应用了解。
    参考文献:
    [1]沈力.无功补偿技术在电力调度中的探讨[J].劳动保障世界,2017(33):73.
    [2]朱永民.无功补偿技术在电力调度管理中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(22):259.
     [3]吴育青.电力调度无功补偿技术探讨[J].科技风,2017(19):169.
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