配電網(wǎng)線路問題綜合治理的探析

李榮鋒

摘 要：隨著我國城市現(xiàn)代化進程日益加快，社會各界對于電力的需求越來越大，并且對電力質(zhì)量和穩(wěn)定性提出了更高的要求，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)線路的主要問題就是無功功率和諧波所帶來的電力資源浪費，必須要對其進行綜合治理，從而才能夠從最大程度上降低電力資源的浪費。文章主要講述了配網(wǎng)線路中無功功率和諧波產(chǎn)生的主要原因，所帶來的危害，提高綜合治理的主要措施以及未來主要發(fā)展趨勢。

關鍵詞：配電網(wǎng)；線路問題；綜合治理

隨著科學技術的快速發(fā)展，我國電子系統(tǒng)技術得到了空前的發(fā)展，并且廣泛地應用到我國各個領域，隨著不同新型電氣設備的廣泛應用，給我國配電網(wǎng)系統(tǒng)帶來了巨大的壓力，從而產(chǎn)生了諸多問題，為了能夠保障用戶們用電質(zhì)量和安全，必須要積極地采取綜合治理的措施加以解決，進而才能夠充分的發(fā)揮出電氣設備的高效節(jié)能作用，受到了社會各界的廣泛重視。

1 配網(wǎng)線路中無功功率與諧波產(chǎn)生的主要因素

在配網(wǎng)線路中，無功功率與諧波產(chǎn)生的主要因素有很多方面，常見的有以下幾個方面：

1.1 家用電器

隨著人們生活水平質(zhì)量的日益提高，我國家用電氣的數(shù)量得到了快速的增加，并且呈現(xiàn)多元化方向發(fā)展，目前比較常見的家用電器主要有空調(diào)、熒光燈以及計算機系統(tǒng)、整流器等，為了保證這些設備能夠正常運行，需要變電站變壓器與電抗器的無功功率。但是對變頻器、整流器等用電設備而言，需要采用想空的方法才能提升性能，保證正常運轉(zhuǎn)，在這種情況下，其電壓相位往往超過流過的電流，進而導致這些電器本身就會消耗大量的無功功率，并且會產(chǎn)生不同階次的諧波電流。由于配電網(wǎng)線路本身存在著諧波電流，又因為電器本身會消耗無功功率，從而導致配電網(wǎng)線路本身具有著大量的無功功率以及諧波電流，對供電系統(tǒng)的質(zhì)量產(chǎn)生極為不利的影響。

1.2 公用電網(wǎng)系統(tǒng)

隨著我國社會基礎設施的日益完善，我國公用供電系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，其內(nèi)包含諸多電力電子設備，在實際應用過程中，由于發(fā)電廠發(fā)電機周圍磁場的作用而產(chǎn)生非正弦電壓，從而產(chǎn)生相應的諧波，進而就會進入到配電網(wǎng)線路中，直接危害到供電系統(tǒng)的工作。由于諧波本身具有危害性，對整個企業(yè)正常運行產(chǎn)生不利影響，如果大型整流器設備并沒有消除諧波的設置，進而就會直接損壞電動機，甚至會引發(fā)安全事故。

2 配網(wǎng)線路中無功與諧波的危害

配網(wǎng)線路無功功率不足與諧波產(chǎn)生的危害，是目前電力工程中一直以來引以重視的兩個問題，具體的表現(xiàn)有：

2.1 無功功率不足的危害

目前，我國電力行業(yè)得到了空前的發(fā)展，社會各界對電力需求越來越大，如果無法保障無功功率，就會給供電和用電帶來巨大的影響。其主要可以從以下幾個方面體現(xiàn)。其一，減少發(fā)電機組功率的輸出。其二，會直接降低電力企業(yè)輸電以及變電供電的能力，影響到配網(wǎng)線路的正常運行。其三，會直接提高配電網(wǎng)線路電壓和電能的損耗。其四，無法保障電壓的穩(wěn)定性，從而會導致電力設備的容量不能得到充分的發(fā)揮。所以，為了能夠有效地避免這些危害的發(fā)生，必須要保障充足的無功功率。

2.2 諧波的危害

諧波是配電網(wǎng)線路目前十分重視和頭疼的問題，其本身會給供電和用電單位帶來巨大的影響，其主要可以從以下幾個方面體現(xiàn)。其一，諧波產(chǎn)生會直接對電網(wǎng)電壓帶來沖擊，從而會直接降低電壓，不僅會提高配電網(wǎng)的線損，直接造成能源的浪費，還會出現(xiàn)安全事故，導致火災等事故的發(fā)生。其二，諧波的出現(xiàn)會導致設備發(fā)熱，進一步加快電力設備絕緣老化的現(xiàn)象，從而會直接影響到設備的使用壽命。其三，諧波的存在對于比較敏感的自動化設備出現(xiàn)誤操作。其四，諧波本身的存在會直接導致電網(wǎng)電相直接的不平衡，出現(xiàn)負序電流，從而產(chǎn)生不良的影響。

3 無功與諧波的治理措施

在配電網(wǎng)線路中，經(jīng)常會出現(xiàn)無功功率補償與諧振現(xiàn)象兩大問題，這些問題的出現(xiàn)會造成巨大的網(wǎng)損，隨著電力市場需求不斷增大，電力系統(tǒng)容量增大，輸電電壓也隨之提高，電壓質(zhì)量影響著電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性以及設備運行的安全性，而無功功率是影響電壓質(zhì)量的一個重要因素。隨著電力系統(tǒng)對無功功率的要求越來越高，配網(wǎng)線路中無功補償與諧振的高效治理在電力系統(tǒng)中的應用也越來越廣泛。從而保證穩(wěn)定的電壓，降低有功網(wǎng)絡損耗，節(jié)約能源。

3.1 集中治理

為了消除故障，減少危害，通常采用集中治理的方式，目前比較常見的方法有源電力濾波器的治理。目前，我國在配電網(wǎng)線路中集中治理諧波和無功補償?shù)姆绞酵顿Y比較少，從而能夠有效地實現(xiàn)集中運行維護。其中比較典型的濾波治理措施就是加裝并聯(lián)無源濾波器，其具有很多優(yōu)勢，比如經(jīng)濟、實用以及維護簡單等諸多優(yōu)點。無源濾波補償裝置在進行設計的時候?qū)τ诓煌?guī)模、不同質(zhì)量要求的配電網(wǎng)有著一定的差異性，其主要應該重視以下幾個問題。必須要保障濾波支路輸出基波無功約束，電壓總諧波畸變率約束以及電容器過電流約束等諸多問題。

3.2 抑制無功功率補償?shù)拇胧?/p>

隨著科學技術的快速發(fā)展，目前我國抑制電力系統(tǒng)中無功功率的措施諸多，目前比較常見的設備就是同步發(fā)電機、同步電動機等無功補償設備。在實際運行過程中，由于大部分供電系統(tǒng)內(nèi)存在著阻感型負載，進而會導致系統(tǒng)中總等效負載呈現(xiàn)感性，因此，往往都會選擇并聯(lián)電容器的方法對其進行無功功率的補償，從根本上提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

3.3 抑制諧波的措施

為了能夠有效地抑制諧波，目前比較常見的就是無源LC濾波器以及有源電力濾波器，其主要工作原理就是改變諧波源來抑制諧波，在實踐工程中往往會提高變流器的相數(shù)以及利用高功率因數(shù)的整流器達到抑制諧波的目的。其中無源LC濾波器本身操作十分容易，具有著成本低以及可靠性好等優(yōu)點，被廣泛的應用。

4 抑制無功補償與諧波的主要發(fā)展方向

雖然我國十分重視無功補償以及諧波抑制等措施，并且具有諸多傳統(tǒng)的抑制措施，但是其主要就是靜態(tài)補償?shù)拇胧鹊脚潆娋W(wǎng)線路中各個參數(shù)確認之后就不能隨時地進行改變，但是，供電系統(tǒng)中的負載主要就是隨著用戶用電情況不斷的發(fā)生而具有變化的，所以配電網(wǎng)線路本身的感性負載也是不斷發(fā)生變化的，因為采用傳統(tǒng)的方式很難滿足實際的需要。隨著新時代的不斷進步和發(fā)展，配電網(wǎng)線路動態(tài)補償?shù)男枨笤絹碓礁撸?，必須要不斷地研發(fā)動態(tài)補償措施，完善和創(chuàng)新傳統(tǒng)的補償方式。隨著科學技術的快速發(fā)展，有源電力濾波器補償?shù)目赡苄栽絹碓礁?，隨著時間的推移，在未來這種補償措施能夠利用實時檢測配電網(wǎng)線路中的電壓電流通過計算機系統(tǒng)進行處理來發(fā)出相應的補償控制指令，從而控制配網(wǎng)線路產(chǎn)生諧波補償電流與系統(tǒng)中諧波電流相互抵消，最終達到濾除諧波的目的。

隨著社會的快速發(fā)展，人們越來越重視電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，其中無功和諧波作為配電網(wǎng)線路的主要問題，必須要積極地采取綜合治理措施，解決這些問題，不僅能夠保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、高效性，還能夠達到節(jié)能降損的目的，有利于我國和諧社會的構(gòu)建。

參考文獻

[1]司渭濱，查貝妮.配網(wǎng)線路中無功與諧波的綜合治理[J].農(nóng)村電氣化，2008（4）.

[2]朱建紅，常偉，潘文霞.具有諧波分頻補償功能級聯(lián)靜止同步補償器[J].電氣傳動，2013（5）.

[3]張定華.高壓配網(wǎng)直掛式電能質(zhì)量混合補償技術及應用研究[D].中南大學，2011.

[4]陳睿堯.探討配電網(wǎng)線路配電安裝[J].科技與創(chuàng)新，2014（10）.