電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

吳育青

摘要：在對(duì)電力進(jìn)行合理調(diào)度中，電能通過(guò)發(fā)電設(shè)備以及電力系到達(dá)配電網(wǎng)的過(guò)程中，總會(huì)消耗一部分電能，供電量越多，被浪費(fèi)的電能也就越多，供電效率也就達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。所以為了節(jié)約能源，也為了提高供電效率，必須對(duì)電力調(diào)度過(guò)程采取有效的控制措施。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度；無(wú)功補(bǔ)償；技術(shù)

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)指的是無(wú)功功率補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)膶?duì)象是電網(wǎng)，主要的方式是提高功率因數(shù)。在電力系統(tǒng)中，有這樣的無(wú)功補(bǔ)償裝置，相關(guān)人員要做的就是將技術(shù)全部運(yùn)用到裝置中，避免裝置功能發(fā)揮不充分，使電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。本文主要針對(duì)電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析。

一、電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償常見(jiàn)技術(shù)

為了使電能在傳輸?shù)倪^(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)不必要的消耗，使電能都能得到有效利用，就要對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷端采取無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，首先要準(zhǔn)備好技術(shù)得以發(fā)揮的裝置，即無(wú)功補(bǔ)償電源，其次按照相關(guān)的配置原則，將這些裝置安置到電力系統(tǒng)的相關(guān)位置上。這樣，電能在接近這些裝置時(shí)，無(wú)功功率輸送就會(huì)降低，供電效率就會(huì)得到提高，這也就相當(dāng)于達(dá)到了補(bǔ)償效果。這種裝置在實(shí)際中具體的安裝位置是變電站內(nèi)，為了使補(bǔ)償效果以及經(jīng)濟(jì)效果更好，可以將其集中起來(lái)，統(tǒng)一安裝，統(tǒng)一管控，這樣在發(fā)生裝置故障時(shí)，也便于檢修。在選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置類(lèi)型或規(guī)格時(shí)，要以變壓器功率因數(shù)在隨著負(fù)荷變化而變換時(shí)，出現(xiàn)的最大值為參考標(biāo)準(zhǔn)，這樣通過(guò)裝置的功率永遠(yuǎn)也不會(huì)超過(guò)裝置容量極限值[1]。

（一）同步電機(jī)技術(shù)

同步電機(jī)技術(shù)的服務(wù)對(duì)象是轉(zhuǎn)速在一定狀態(tài)下相同的交流電機(jī)，包括同步電動(dòng)機(jī)、同步發(fā)電機(jī)以及同步調(diào)相機(jī)。這種技術(shù)之所以能實(shí)現(xiàn)功率的無(wú)功補(bǔ)償，主要是在這種技術(shù)的操作下，同步電機(jī)運(yùn)行方式是有規(guī)律的，運(yùn)行狀態(tài)也很穩(wěn)定，這時(shí)它們的功率因數(shù)特性是一樣的，都有延遲性或者落后性。要使功率因數(shù)擺脫落后狀態(tài)，可以對(duì)激勵(lì)電流進(jìn)行調(diào)整，使其數(shù)值降低，進(jìn)而影響到相關(guān)的輸出無(wú)功電流，主要指的是大小和方向，這樣多余的無(wú)功也能被吸收。激勵(lì)電流的調(diào)整比較適合于同步電動(dòng)機(jī)，但是總成本比較高，所以這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效果差。

（二）并聯(lián)電容器技術(shù)

這種技術(shù)是將電容器并聯(lián)起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，在并聯(lián)電容器的類(lèi)型以及數(shù)量選擇上，可以將電力系統(tǒng)所需的無(wú)功數(shù)值的大小作為參考標(biāo)準(zhǔn)，這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電容器投切的自動(dòng)化[2]。所以相比其他技術(shù)，這種技術(shù)具有一定的靈活性，適應(yīng)性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)功率有效利用，但是這種技術(shù)就是自動(dòng)化以及靈活性太強(qiáng)，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，所以這種技術(shù)的服務(wù)對(duì)象往往會(huì)表現(xiàn)出無(wú)功補(bǔ)償效果和預(yù)期目標(biāo)有差距。

（三）靜止無(wú)功補(bǔ)償器技術(shù)

這種技術(shù)的運(yùn)用對(duì)象是電容器和電抗器，如果這種靜止無(wú)功補(bǔ)償器是自由的，就會(huì)在保證無(wú)功補(bǔ)償效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)同時(shí)，也會(huì)保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。但是在實(shí)際中，晶閘管對(duì)其具有一定的管控作用，電抗器投切過(guò)程就容易出現(xiàn)紕漏，比如產(chǎn)生諧波。

（四）靜止無(wú)功發(fā)生器技術(shù)

這種技術(shù)應(yīng)用在無(wú)功補(bǔ)償中，得需要專(zhuān)門(mén)的電路，即三相橋式交流電力，并且這種技術(shù)的服務(wù)對(duì)象是小容量的儲(chǔ)能元件，將這種儲(chǔ)能元件安裝在直流一側(cè)，相關(guān)部位的電壓就能時(shí)刻處于正常值，而無(wú)功功率的補(bǔ)償則需要通過(guò)PWM控制。這種技術(shù)雖然補(bǔ)償效果比較好，但是控制步驟不簡(jiǎn)單。

另外將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和補(bǔ)償方案結(jié)合在一起時(shí)，可供電力調(diào)度人員選擇的技術(shù)方案有多種，這時(shí)調(diào)度人員就要根據(jù)從電力調(diào)度的實(shí)際情況，以減少的電能消耗量最低為選用原則[3]。補(bǔ)償方案有低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償?shù)取?/p>

二、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的配置原則

所有的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的使用目標(biāo)都是一致的，即通過(guò)提高功率因數(shù)，使系統(tǒng)無(wú)功功率消耗量降低。系統(tǒng)中的各設(shè)備在電能傳輸中，所消耗的無(wú)功功率量都是一定的，所以要使無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)能在節(jié)能降耗中發(fā)揮作用，就要對(duì)其進(jìn)行合理配置，并要遵循相關(guān)的配置原則，“就地平衡，分級(jí)補(bǔ)償”，使技術(shù)所對(duì)應(yīng)的裝置能保證在系統(tǒng)有功負(fù)荷最大值和最小值的運(yùn)行方式下，分層和分區(qū)的電壓以及供電實(shí)現(xiàn)無(wú)功平衡。這就需要對(duì)相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行有效管理，該進(jìn)行統(tǒng)一管理的集中起來(lái)管理，該分散的采用就地管理方式，總之就是保證裝置的配置滿(mǎn)足管控要求，滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)的發(fā)揮效果。

三、電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用措施

調(diào)度員在對(duì)電力進(jìn)行調(diào)度操作時(shí)，會(huì)采用到無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，調(diào)度員需要做的是保證無(wú)功補(bǔ)償平衡，這樣電能的有效使用能得到實(shí)現(xiàn)，輸送電壓質(zhì)量也能得到保障。另外，電能通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸時(shí)，傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)，傳輸量越多，耗能量也就越多，所以調(diào)度員還要對(duì)相關(guān)方面進(jìn)行控制，使分層分區(qū)滿(mǎn)足平衡要求。在實(shí)際中，相關(guān)參數(shù)是要經(jīng)過(guò)計(jì)算的，參考標(biāo)準(zhǔn)就是相關(guān)設(shè)備在負(fù)荷峰值以及低谷狀態(tài)時(shí)的運(yùn)行方式。要保證無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用裝置是處于正常工作狀態(tài)的，如此才能儲(chǔ)存足夠的無(wú)功功率，使其在系統(tǒng)中發(fā)揮節(jié)能減耗的作用。

調(diào)度也是有等級(jí)之分的，每一級(jí)的調(diào)度要求和目標(biāo)要和相關(guān)的電力企業(yè)的無(wú)功調(diào)解能力一致，還要對(duì)相關(guān)設(shè)備在檢修狀態(tài)時(shí)的無(wú)功功率運(yùn)行方式進(jìn)行編制，使其的無(wú)功電力能滿(mǎn)足調(diào)度要求，尤其是上級(jí)對(duì)下級(jí)的調(diào)度。每一級(jí)調(diào)度都有兩個(gè)任務(wù)，其一是滿(mǎn)足下級(jí)調(diào)度的無(wú)功功率需求，其二是使上級(jí)滿(mǎn)足自身的無(wú)功功率需求，以使每一級(jí)別的調(diào)度都能實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償平衡[4]。調(diào)度人員還要對(duì)輸送電壓質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，電壓的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致配電網(wǎng)無(wú)法正常運(yùn)行，整片服務(wù)地區(qū)就會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)癱瘓，停電現(xiàn)象。所以調(diào)度人員在電壓維穩(wěn)方面需要做的就是對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷分布情況，有功和無(wú)功等進(jìn)行有效調(diào)整。

四、結(jié)語(yǔ)

電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備裝置在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中以及電能利用有效方面起著至關(guān)重要的作用，所以相關(guān)的調(diào)度人員要對(duì)每種補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了解，對(duì)相關(guān)的裝置配置原則進(jìn)行掌握，以便使無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和無(wú)功補(bǔ)償裝置很好地結(jié)合在一起，使無(wú)功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)平衡，使相關(guān)的功率因數(shù)得到提高，最終使節(jié)能降耗目的實(shí)現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本得到有效降低。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒逸云，陳炳健.電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，（22）：52.

[2]王偉，高景艷.芻議電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)[J].機(jī)電信息，2013，（30）：9293.

[3]王海濱.電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（15）：136.

[4]陳遠(yuǎn)銳.電力調(diào)度無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)分析[J].硅谷，2011，（21）：10.