智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中的應用

國網(wǎng)冀北電力有限公司廊坊供電公司 溫艷艷 王 瑋 呂佳珩

隨著我國電力電子技術、智能控制技術和信息通信技術的不斷的發(fā)展和增加，同時也帶動了許多電力新技術。新設備源源不斷的出現(xiàn)，對于電網(wǎng)的無功需求量更是隨之的增長，同時也隨著對電網(wǎng)的改造的進行，在各地低壓配電網(wǎng)的智能無功補償技術的公用配變也被廣泛的應用。智能型的電力自動化無功補償技術集多種功能于一身，如低壓無功補償、綜合配電檢測、配電臺區(qū)的線損計量、電壓合格率的考核、諧波檢測等多種；于此同時更充分的考慮了同配電自動化系統(tǒng)的結合，彌補了傳統(tǒng)低壓無功補償技術的不足。

1.傳統(tǒng)的低壓無功補償技術

1.1 低壓無功補償技術是采集了單一的信號，同時采用了三相的電容器，三相共補。這種補償?shù)姆绞礁嗟倪m用于負荷主要為三相負載的場合。但如果當前的負載主要為居民用戶，三相的負荷往往不平衡，各項的無功需量也將會不同。如果采用這種補償方式會在不同程度上出現(xiàn)過補或者欠缺。

1.2 投切開關的多采用交流的接觸器。這種接觸器的缺點是響應的速度較慢，在投切的過程中會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊的涌流，有損使用壽命。

1.3 無功控制的策略?？刂莆锢砹慷酁殡妷骸⒐β室蛩?、無功電流，投切的方式應為：循環(huán)投切、編碼投切。這一策略沒有考慮到電壓的平衡關系及區(qū)域的無功優(yōu)化。

1.4 通常都不具備配電檢測功能。

2.電力自動化無功補償技術的分析

2.1 補償?shù)姆绞?/h3>

2.1.1 固定補償與動態(tài)補償相結合。在隨著社會的發(fā)展，負載類型也將會越來越復雜，同時電網(wǎng)對無功要求也是越來越高。所以單純的固定補償方式已經(jīng)不能滿足其要求，只有新的動態(tài)無功補償技術才能更好的適應負載變化。

2.1.2 三相共補與分相補償相結合。在新的設備里，如大量的電力電子、照明等家電設備。都為兩相供電，在電網(wǎng)中不平衡的三相出現(xiàn)的情況也是越來越多，當然三相共補同投切以無法解決出現(xiàn)的這種不平衡的問題，如果全部采用單相補償?shù)脑拕t投資較大。所以也根據(jù)負載的情況更充分考慮經(jīng)濟性的共分結合方式在新的經(jīng)濟條件下更是廣泛的應用。

2.1.3 穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結合。這兩種穩(wěn)態(tài)補償與快速的跟蹤補償相結合的補償方式將是未來發(fā)展的一個趨勢。這也將面向于大型的鋼鐵冶金等企業(yè)、工藝復雜、用電量較大、負載變化快、波動大，使之更加充分有效地進行無功補償。其作用是可以提高功率因素、降損節(jié)能，并且還可以補充挖掘設備的工作容量，并做到充分發(fā)揮設備的能力，提高工作效率，還有利于提高產(chǎn)量和質量，企業(yè)經(jīng)濟效益更大。

2.2 采用先進投切開關

2.2.1 過零觸發(fā)固態(tài)繼電器。這種繼電器的特點是動態(tài)反應快，同時在投切的工程中對電網(wǎng)無沖擊、無涌流、壽命也較長，但也會造成污染，目前運用的比較普遍。

2.2.2 機電一體化智能復合開關。這種開關是由交流接觸器同固體繼電器并聯(lián)運行，也是綜合了兩種開關的有點，同時也實現(xiàn)了快速投切，又降低了功耗。目前這種應用較少，因為成本及可靠性的原因。

2.2.3 機電一體化智能型真空開關。這種開關是采用低壓真空滅弧室及永磁操作機構，并可實現(xiàn)電容過零投切，同時適應電容器串聯(lián)電抗器回路的投切?？煽啃愿?，壽命長，目前也正在實現(xiàn)商品化。

2.3 采用智能型無功控制策略

采集電流信號，三相電壓，跟蹤系統(tǒng)中無功的變化，以無功功率作為控制物理量，同用戶設定的功率因數(shù)為投切參考數(shù)量，根據(jù)迷糊控制理論智能選擇電容器結合，智能投切是針對星一角結合情況。

2.4 集成綜合配電監(jiān)測功能

這種綜合配電監(jiān)測功能集配電變壓器電氣參數(shù)測量、記憶、通信于一體，這是一套較為比較完整的配電運行參數(shù)的測量機構，這也是對低壓配電電網(wǎng)中考核單元線損的理想手段。為電網(wǎng)的安全運行和經(jīng)濟運行提供可靠的治理依據(jù)是它能隨時為電網(wǎng)治理人員提供需要的各類數(shù)據(jù)，同時它也是配電電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基本的組成部分。

2.5 模塊化結構

在當前應用較為廣泛的模塊化的設計結構，將電容器、投切開關、保護集成為在一個單元內(nèi)，這樣就形成了多種的容量規(guī)格的標準化的單位。結構與功能的模塊化的成型滿足了不同用戶要求的系列產(chǎn)品成了其特點，與此同時更便于各種裝置在使用現(xiàn)場的維修和調(diào)整。

3.總結

總之，在當今社會隨著科技的快速的發(fā)展與進步，高科技企業(yè)的不斷增加，電力企業(yè)在不斷滿足用戶提高的需求的同時更要對用戶電電網(wǎng)進行更為全面的治理與監(jiān)控。因此，在電力系統(tǒng)中更要廣泛的使用電力自動化的技術，并且這也是滿足用戶的主要手段。所以，在這個過程當中，還要將各種新的技術、新的設備發(fā)展起來，同時未來的無功補償技術更加的經(jīng)濟有效。

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[3]王凌誼,候世英,呂厚余等.電力系統(tǒng)無功優(yōu)化與無功補償[J].電氣應用,2006(10).