浅议电力自动化智能无功补偿技术

浅议电力自动化智能无功补偿技术

(天津市伟利达科技发展有限公司天津300384)

摘要:在社会经济不断的发展下,我国电力使用需求量及其电力设备也在持续的增加,因此电网无功需求也随之而增长。电力系统装备中的无功补偿装置可以满足电力需求,完善的智能化控制系统及其电力电子技术的发展,给无功补偿技术使用增加必要的保障。本文就结合作者实际工作经验,简要的分析电力自动化智能无功补偿技术的应用,以供借鉴。

关键词:电力自动化;智能;无功补偿

1电力自动化与智能化的概述分析

在城乡电网的改造计划进行下,自动化智能无功补偿的技术也广泛应用在各地区低压配电网的公用配变,主要是以计算机网络技术的发展作为基础,把发电厂、输配电网络、变电站和用户四者进行结合,经过统一地系统技术把其进行有效的融合,使得其从电力生产至电力供应全线工程的自动化检测控制,使得整个供电过程实现了节能的目的。就实际情况进行分析,电力系统就发电、供电至变电使用过程中,将其设备进行了有效的结合,经过计算机和可控电子的元件,完成了线路切断、接通、电压调整,进而实现了对电力流动的控制,实现了自动化的供电。电力系统的自动化控制还包含了电网调度和发电厂自动化、电力系统的信息传送、电力系统的自动化故障处理、供电系统、网络自动化的管理。建立一个完整的体系意义在于就电力生产至传输、使用阶段,都采用了自动化的无障碍控制,使得电力供应达到了低耗、高效和安全。需要注意的是,电力自动化和智能化监控管理是密不可分的,由于实现了自动化就是完成电力系统的智能化管理,利用网络自动化可以有效的实现系统各环节运作自动化,按照实际供电的情况,实现了智能化的调整、切换,进而实现了电力网络运行阶段的无人值守标准,所以,其不仅能够保障人身安全,还可以避免人为误操作所造成的损失,预见实现自动化的智能网络控制系统就是电力网络的自动化最终目的。

2传统的低压无功补偿的技术

自动化的技术在电力系统应用中,可以有效的减少变电站的工作人员劳动强度,增加电力运行安全性,在电力系统的运行过程中,就显得不可或缺。传统的低压无功补偿技术主要有下面部分:

2.1收集单一信号,使用三相电容器,实现了三相共补

其补偿方式应用在三相负载场合,若是所负载地主要是居民用户,三相负荷就容易达不到平衡,各无功需求量也是不同的,应用其补偿方式可以在一定程度上发生过补或者是欠补。因为自动化的技术不能到位,就造成了电网补偿矫枉过正,不能对其电网线损进行有效的补偿。其方法并未考虑到电压系统各平衡的关系、区域内的无功优化。

2.2投切开关大多使用交流接触器

交流接触器是最早适应的一种低压电容器投切开关,此投切方法比较传统,因为三相交流电呈现120°相位,在进行投切控制的时候,理论操作上并没有一个最佳相位点,导致其在使用过程中,切换的时候需要一个过渡过程,其响应的速度很慢,若电路发生故障无法及时得到控制,投切时易对电网生成冲击涌流,导致其寿命较短,甚至爆炸,谐波也污染很大,使用过程中维护所花费成本较高,而且不能够操作频繁,影响到电力线路补偿。

2.3无功控制策略

控制物理量的因素有电压、电流、功率因数,投切方式分为循环与编码投切。此种策略并没有涉及到电压平衡和区域无功的进一步优化,此类控制方式相对工程较大,所需控制的物理量很多,从而使得整个电力系统进行无功补偿的成本增加,也导致工作繁复,增加了技术实施中错误的发生率。

2.4没有配电监测的能力

因为电路中很容易发生故障,但是却无法进行详细的检测,并进行合适的控制和修复,所以这类补偿技术欠缺和自动化相匹配的设施,无法很好自动化控制电路。

3电力系统无功补偿技术要点

3.1确定补偿容量

补偿容量作为确定补偿的关键性指标参数,是完成智能补偿的基础性数据,此数据确定过程较为复杂,需根据各自的供电及其使用用户负荷情况来确定计算,只有准确确定了补偿容量才能实现系统运转正常。补偿容量的确定必须确定合适的补偿点,使用最优化结果选择合适的计算方法确定最需补偿节点的最佳补偿。选取最合适的补偿容量,在电力系统中有着较为实际的可行性和实用性。

3.2常规补偿方式的选择

补偿方式一般分为三项共补、分相补偿、综合补偿(共补与分补共用)。一般供电系统,需要的补偿容量>60kvar使用综合补偿。选择合适的无功补偿方式,能够保障电压水平保持合格及稳定,提高电网运行效率,降低整个电网的网损失程度。

3.3系统补偿级数的选择

级数越多,补偿精度越高,但相对增加了装置成本和设备体积,所以级数选择时需综合考虑。根据整个电网系统的运行情况,使用合理的方法选择对应的补偿级数,使其达到最合理的状态,经济成本以及运行都要进行有效的考虑。

3.4系统投切方式

使用此种方法的时候,需要尽可能减小装置体积,将结构简化,增加可靠性,即将电容器安装一定容量比分组,根据自动化软件选择组合投切。在选择投切方式的时候,与补偿级数的确定进行有效的结合,是整个系统保持平衡,达到最优化。

4智能无功补偿技术分析

4.1选择补偿方式

第一种,固定补偿和动态补偿有效结合。伴随社会经济技术发展,负载类型相对复杂,电网的无功需求越来越高,所以单纯固定补偿无法满足要求,而新动态补偿技术可以更好地适应负载变化。第二种,三相共补和分相补偿有效结合。新设备特别是大量电力电子、照明家居设备等,需要两相供电,所以电网出现的三相不平衡状况逐渐增加,三相共补同投同切方法已不能解除三相不平衡问题,如全部使用单相补偿导致投资较大。使用按照负载情况考虑其经济性共、分结合方式才能充分应用于新经济条件下需要。第三种,稳态补偿和快速跟踪补偿相结合。此类补偿方法是未来发展趋势。主要针对大型钢铁冶金企业,其有较为复杂的工艺、电量需求大、负载变化较陕且波动大,若无功补偿充分有效,能够提高功率因数、降低损耗节能,充分挖掘设备工作容量,发挥设备能力,增加工作效率及产量和质量,提高经济效益。

4.2选择投切开关

当前使用投切开关有以下几类:过零触发固态继电器。特点为动态响应很快,投切时不会对电网形成冲击、没有涌流,寿命长,有一定功耗和谐波污染,目前较为普遍使用;机电一体化智能复合开关。该开关是交流接触器及固态继电器并联运行,结合两种开关优点,实现快速投切,降低功耗。主要由于成本和可靠性原因较少应用;机电一体化智能型真空开关。此开关使用低压真空灭弧室和永磁操作机构,使电容实现过零投切,而且适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命较长,有较高可靠性,目前正在进行商品化;使用智能型无功控制策略。

4.3无功控制措施

主要的工作原理:计算机采集三相电压、电流。跟踪系统中的无功变化,把无功功率变为控制物理量,以用户设定的功率因素为投切的参考限量,并按照模糊控制理论智能化的选择电容器组合,智能投切是针对星一角综合情况。电容投切控制采用智能的控制理论,自动及时的投切电容补偿和补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能化的选择电容器组合,根据取平补齐的原则投入到电网中,提高了补偿精度。主要措施有:第一,电压限制条件的科学化。智能系统中设定过、欠电压保护值,可设置禁设、禁切电压值,具缺相保护功能,以无功功率设定投切限值。第二,设置投切延时。延时时间可调,同组的电容投切动作时间间隔可以设置,对快速跟踪补偿设置可以为零。

5结束语:

总而言之,在科学技术不断的发展,高科技的企业逐渐的增加,信息技术和电力部门的融合就成为趋势,电力系统的自动化进步发展,使得电力部门为公众提供出更大地服务,使得其便捷、高效。在满足了用户需求的时候,电力企业需要加强用户电网治理、监控,结合各新技术,使得其更快发展,无功补偿的技术也因此更经济的有效,电力从产出至运输,使用都需要精密地计算,进而更好地应用至各经济生活中。

参考文献:

[1]张恒艳.浅谈智能无功补偿技术在低压配电网中的应用[J].职业,2008,

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[3]叶玉栋.电力自动化补偿技术研究[J].科技致富向导,2010,33.

[4]郝桂英.配电系统无功补偿技术[J].电气时代,2008,12

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