史帥彬
【摘要】電能作為一種清潔能源,在現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因此電網(wǎng)的清潔和電能質(zhì)量好壞直接關(guān)系著發(fā)電、供電、用戶等群體的權(quán)益。特別是近年來,伴隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展以及科學不斷進步,社會各界對電網(wǎng)電能質(zhì)量要求也不斷提高,本文筆者就如何提高電網(wǎng)電能質(zhì)量進行了簡單探討,希望為相關(guān)領(lǐng)域的研究者和工作者提供借鑒和參考。
【關(guān)鍵詞】電網(wǎng);電能質(zhì)量;提高策略
伴隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,電網(wǎng)中非線性負荷用戶數(shù)量也與日劇增,與此同時也導致供電電能質(zhì)量下降嚴重,電網(wǎng)電能質(zhì)量下降不僅影響了電網(wǎng)和供電設(shè)備的完全穩(wěn)定運行,而且還給電力企業(yè)以及用戶帶來了較大的經(jīng)濟損失,因此研究如何提高電網(wǎng)電能質(zhì)量具有重要意義。
1.電能質(zhì)量概述
所謂電能質(zhì)量,廣義是指優(yōu)質(zhì)的供電,電能質(zhì)量包含電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量以及用電質(zhì)量。在IEC標準中,對電能質(zhì)量的含義進行如下定義:電能質(zhì)量主要指的是供電裝置在正常工作狀態(tài)下不中斷和干擾用戶使用電力的一種物理特征。在各種電能質(zhì)量問題中,以電壓跌落和電壓完全中斷最為嚴重。
2.提高電網(wǎng)電能質(zhì)量的策略分析
由于影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的因素是多方面的,因此在采取措施提高電網(wǎng)電能質(zhì)量時也應(yīng)該采用綜合性的方法,具體而言,可以采取以下策略:
2.1電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃策略
要想提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量,其前提是供電穩(wěn)定性,因此首當其沖要做好電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃工作。站在提高電網(wǎng)電能質(zhì)量的角度分析,我國當前電網(wǎng)電能質(zhì)量還存在很多問題,常見問題有缺乏可靠電源點支、變電容量不足、變電站負荷率高低不等、負荷轉(zhuǎn)移能力有待提高等等,因此必須采取綜合性的措施來規(guī)劃規(guī)劃電網(wǎng),從而為提高電網(wǎng)電能質(zhì)量夯實基礎(chǔ)。
2.1.1優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)建設(shè)。電網(wǎng)的建設(shè)工作是一項長期性、系統(tǒng)性工程,并非一蹴而就的,并且不同的時期下電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也是不盡相同的,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展必然經(jīng)歷了由小到大、由弱變強、由低到高的階段。因此要想優(yōu)化建設(shè)電網(wǎng),需要注意以下三個方面的問題:第一,深入負荷中心。重視電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃,將區(qū)域主供電源點分布于供電區(qū)域的負荷中心,方便將來下級電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè),達到了優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的目的,提高了整個電網(wǎng)供電的可靠性。第二,分層分區(qū)建設(shè)電網(wǎng)。在規(guī)劃現(xiàn)代化電網(wǎng)時,為了加強對其的運行管理,必須充分考慮分層分區(qū)建設(shè),要選擇端系統(tǒng)作為電網(wǎng)建設(shè)的核心,然后將所有的外部電源均連接至該受端系統(tǒng),以此構(gòu)成供需基本平衡的區(qū)域,并通過聯(lián)絡(luò)線將該區(qū)域與相鄰的區(qū)域連接起來。從每個受端系統(tǒng)的內(nèi)部來看,骨干網(wǎng)絡(luò)全部是由最高等級線路構(gòu)成,并且該系統(tǒng)以樞紐變電站作為中心,其同周圍符合和地區(qū)電源之間的連接主要是通過一級電壓線路,以此構(gòu)成獨立的供電區(qū)域,這樣便形成了無數(shù)個彼此獨立,但是又相互支援的供電分區(qū)結(jié)構(gòu)。確定分區(qū)的合理不僅可以控制短路電路,還可以安全且經(jīng)濟的保證有功電力和無功電力的調(diào)整和平衡。第三,先布點后增容。由于我國土地資源的緊缺,極大地限制了我國電網(wǎng)建設(shè),因此筆者認為在優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時應(yīng)該按照“先布點后增容”的原則,充分利用現(xiàn)有可以利用的條件,增加電源布點,實現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
2.2.2加強無功規(guī)劃。很長時間以來,我國絕大部分地區(qū)均存在有功電力和無功電力發(fā)展不夠協(xié)調(diào)的問題,電網(wǎng)無功功率較大,但是無功電力不足,這些均不利于電網(wǎng)的運行,導致電網(wǎng)電壓質(zhì)量偏低、配電網(wǎng)因數(shù)偏低、供電線損率高等問題,為了解決上述問題,不僅應(yīng)該做好有功電力的合理規(guī)劃和建設(shè),而且還應(yīng)該做好無功電力平衡和無功補償規(guī)劃,對無功電源進行合理安排,逐步提升電網(wǎng)的安全運行水平,提升電能質(zhì)量。當前常見的無功補償形式有變電站集中補償、桿上補償、低壓集中補償、用戶終端分散補償?shù)鹊?,可以參照《電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則》中相關(guān)規(guī)定,根據(jù)各種方式的特點并綜合比較厚選用。
2.2電網(wǎng)諧波治理
近年來,隨著大容量、沖擊性符合設(shè)備、非線性設(shè)備不斷增多,如:中頻爐、電弧爐等并入電網(wǎng)系統(tǒng)中,增加了電網(wǎng)中的諧波和次諧波分量,而這些諧波污染帶來的電能質(zhì)量問題也日益突出。諧波污染不僅影響了電網(wǎng)電能質(zhì)量,還會給電網(wǎng)中的其他個體帶來巨大的經(jīng)濟損失,因此要想提高電網(wǎng)電能質(zhì)量,必須采取有效措施治理用戶側(cè)諧波。就當前我國而言,在治理諧波污染方面依然滯留在政府層面,雖然我國針對諧波污染治制定了相應(yīng)的政策,如:關(guān)于劣質(zhì)電能質(zhì)量的質(zhì)量提出了“水污染、水治理”的原則,但是因為缺乏相應(yīng)的激勵機制,治理效果依然不盡人意。隨著用戶對電能質(zhì)量要求的不斷提高,日益惡化的電能質(zhì)量顯然無法滿足他們的需求,因此急需采取更加有效的策略來治理污染??紤]到諧波和污染源客戶具有一定的特殊性,筆者建議可以嘗試運用專用的計量裝置來準確計量諧波電量,通過對其分析來量化諧波的污染程度,最終獲得經(jīng)濟懲罰額度,采取上述經(jīng)濟杠桿的方法來督促用戶主動、自覺的治理諧波,不斷提升電網(wǎng)電能質(zhì)量。
2.3電壓暫降治理措施
當前電壓暫降的治理技術(shù)主要有抑制手段和備用電源兩種。其中電壓暫降的抑制手段主要是運用各種技術(shù)措施來抑制電壓降低的幅值。例如:可以采用在線路末端加裝電抗器和電容的組合,當電壓暫降時,上述組合變能夠發(fā)出功率,實現(xiàn)為設(shè)備供電,在短時間內(nèi)發(fā)揮抑制電壓突然下降。而運用備用電源,主要指的是設(shè)備電源供電數(shù)不止一個,當一個電源電壓暫降時,可以切換至其他的電源上供電。例如:不間斷單元,當市點正常狀態(tài)時,該電源處于充電或者備用狀態(tài),屬于耗能設(shè)備,由市電供電。但是如果電壓發(fā)生暫降時,不間斷電源便可以切斷設(shè)備和市網(wǎng)的接口,此時變成了啟動逆變裝置,給設(shè)備供電。
3.結(jié)語
綜上所述,在當前市場經(jīng)濟環(huán)境下,社會各界對供電用電質(zhì)量的要求不斷提高,電能質(zhì)量已經(jīng)成為關(guān)系國民經(jīng)濟水平以及用戶切身利益的重大問題,雖然影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的因素較多,但是筆者堅信,相關(guān)人員加強電網(wǎng)電能質(zhì)量的研究,采取有效措施一定可以提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量。
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