電能質(zhì)量治理與電網(wǎng)降損技術(shù)研究

方方

摘要：在國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下，實現(xiàn)了輕工業(yè)與重工業(yè)的共同發(fā)展，針對電能的實際需求量在不斷提高，促使電能質(zhì)量問題受到了社會各界的觀眾和重視。但同時，這些電能質(zhì)量問題也會隨著電力系統(tǒng)的完善，而不斷增添進(jìn)新的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量;常見問題分析;有效治理措施;電網(wǎng)降損技術(shù)

引言

社會的建設(shè)發(fā)展加快了我國工業(yè)化的建設(shè)發(fā)展，其對電能的實際需求不斷提高，但同時，針對電能質(zhì)量的關(guān)注和重視程度在不斷提高。因此，在企業(yè)運(yùn)行階段，要注重配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題和電網(wǎng)降損問題的分析，并采取切實可行的控制性措施來降低這些問題帶來的不良影響，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題

（一）電壓質(zhì)量問題

電壓質(zhì)量問題主要是指實際電壓與理想電壓之間的偏差，充分的體現(xiàn)出電力用戶的供電情況是否合格，其中包含了大部分的電能質(zhì)量問題，但是，不包括用電設(shè)備對電能質(zhì)量的影響和污染，以及供電頻率造成的電能質(zhì)量問題。

（二）電流質(zhì)量問題

電流質(zhì)量問題充分的反映出與電壓質(zhì)量問題之間存在密切關(guān)系的電流變化情況，是指電力用戶對交流電源使用，不僅提出恒定頻率和正弦波形的使用要求，還對電流波形與電壓相位提出了相關(guān)要求，從而保證電力系統(tǒng)高功率供電運(yùn)行的穩(wěn)定化。

（三）供電質(zhì)量問題

供電質(zhì)量問題主要是指供電的可靠性和電壓的質(zhì)量性，其非技術(shù)性的含義則主要是指電力系統(tǒng)的供電服務(wù)，如電力能源價格的透明性和合理性，以及供電企業(yè)對電力用戶投入問題的處理速度。

（四）用電質(zhì)量問題

電力用戶在使用電力能源的過程中產(chǎn)生的用電質(zhì)量問題，主要包括了電流質(zhì)量與反映供電和用電雙方之間的相互作用和相互影響，以及用電人員所具有的權(quán)利，以及用戶是否如期繳納費(fèi)用。

二、電網(wǎng)電能質(zhì)量的控制性措施

（一）利用發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，發(fā)電機(jī)設(shè)備可以在相應(yīng)額定電壓的95%～105%的范圍內(nèi)保持著正常運(yùn)行，無需再額外的從外部進(jìn)行調(diào)壓。所以，如果直接由發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電，其供電線路不長且電壓損耗較小，能夠通過調(diào)壓來滿足供電需求。但是，其涉及到了多級變壓供電，僅僅依靠發(fā)電機(jī)設(shè)備進(jìn)行調(diào)壓是難以實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。再加上發(fā)電機(jī)附近的電壓不宜過高，在對遠(yuǎn)距離的負(fù)荷電壓進(jìn)行調(diào)整時，需要利用載有調(diào)壓功能的變壓器進(jìn)行調(diào)壓。

（二）諧波在線監(jiān)測和治理

這種技術(shù)方式針對當(dāng)前現(xiàn)有的諧波源用戶會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，這就需要進(jìn)行整改和調(diào)整。而針對擴(kuò)建以及新建的電網(wǎng)電能質(zhì)量污染而言，則需要進(jìn)行諧波項目評估，其相應(yīng)的治理工作則要與工程進(jìn)行同步的實施，積極推廣非線性電力用戶采用濾波措施或者動態(tài)無功補(bǔ)償方式，并針對諧波問題進(jìn)行實測，確定電網(wǎng)系統(tǒng)的必要補(bǔ)償率。由于電壓的畸變率較高，為了降低電壓總諧波的畸變率，需要選用具有補(bǔ)償綜合功能的系統(tǒng)。

（三）電壓跌落現(xiàn)象的抑制

1、串聯(lián)電壓的補(bǔ)償

這種補(bǔ)償方式是在電壓跌落期間，快速的向系統(tǒng)中三相電壓，這種電壓的幅值、相角、頻率都是可以控制的，并通過與供電電壓進(jìn)行串聯(lián)連接，來抵消電壓跌落問題帶來的不良影響。根據(jù)電壓相位之間的差異，串聯(lián)電壓補(bǔ)償方式分為超前相電壓補(bǔ)償、恒相電壓補(bǔ)償、同相電壓補(bǔ)償這三種形式。

其中，超前相電壓補(bǔ)償方式是注入具有較大幅值的補(bǔ)償電壓，并在補(bǔ)償初期很容易產(chǎn)生負(fù)荷電壓相位突變角，導(dǎo)致負(fù)荷側(cè)的電壓波形出現(xiàn)嚴(yán)重的不連續(xù)現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)系統(tǒng)性的振蕩問題。而在恒相串聯(lián)的電壓補(bǔ)償方式應(yīng)用過程中，所產(chǎn)生負(fù)荷電壓的幅值和相位，在補(bǔ)償前后都不會發(fā)生變化。

2、并聯(lián)電流的補(bǔ)償

這種方式在電網(wǎng)電壓跌落時，能夠保證負(fù)荷處電壓始終處于正常水平，不僅能避免其受到不必要的干擾影響，還能消除大容量負(fù)荷啟動時，產(chǎn)生嚴(yán)重電流畸變現(xiàn)象對電網(wǎng)造成的損害。在相同條件下，并聯(lián)電流補(bǔ)充方式對電力系統(tǒng)和負(fù)荷兩側(cè)進(jìn)行同時補(bǔ)償，相較于串聯(lián)電壓補(bǔ)償方式而言，這種方式會耗費(fèi)大量的能量和成本。而且，由于電力系統(tǒng)阻抗經(jīng)常會發(fā)生變化，導(dǎo)致并聯(lián)電流補(bǔ)償方式無法確定，所以，在消除干擾時采用串聯(lián)電壓補(bǔ)償方式進(jìn)行補(bǔ)償。

3、無功功率的補(bǔ)償

FC+SVG方式補(bǔ)償方式的應(yīng)用，該補(bǔ)償方式具有SVG系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，能更好的抑制電壓波動和閃變，且實際的經(jīng)濟(jì)成本投入較低，能夠在電力供電系統(tǒng)中提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高其實際的供電效率，有效的改善供電環(huán)境。所以，無功功率補(bǔ)償裝置是在電力供電系統(tǒng)中處于不可或缺的重要位置。而合理化的選擇補(bǔ)償裝置，能夠做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量。反之如選擇或者使用不當(dāng)，會造成電壓出現(xiàn)波動現(xiàn)象。

三、電網(wǎng)損耗中常見問題的分析

第一，電網(wǎng)的布局規(guī)劃不夠合理，在農(nóng)村供電網(wǎng)絡(luò)受到諸多因素的制約，在建設(shè)初期是沒有進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃布局，無法保證其運(yùn)行階段的經(jīng)濟(jì)效益。而且，在農(nóng)網(wǎng)的改造之后，農(nóng)村電力負(fù)荷實現(xiàn)了近電遠(yuǎn)送的供電模式，導(dǎo)致農(nóng)村區(qū)域供電產(chǎn)生了較大的線損。

第二，變壓器的實際利用率較低，導(dǎo)致其損耗占比較低。由于電力負(fù)荷分散且缺少穩(wěn)定性，在農(nóng)民農(nóng)忙時節(jié)是超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，而在農(nóng)閑時節(jié)只是照明負(fù)荷，形成變壓器高損耗。

第三，三相負(fù)荷缺少平衡性。低壓配電線路的實際負(fù)荷分布沒有規(guī)律，三相負(fù)荷呈現(xiàn)出不平衡狀態(tài)，導(dǎo)致無功補(bǔ)償不配套，存在不對稱的電流，從而在零線上引起相應(yīng)功率損耗。

四、電網(wǎng)降損技術(shù)應(yīng)用措施分析

（一）提高配電線路的經(jīng)濟(jì)水平

首先，要提高線路的負(fù)荷率，減少峰谷差，降低負(fù)荷形狀系數(shù)的K值;其次，采取雙回路的架設(shè)方式，來減小超負(fù)荷運(yùn)行中產(chǎn)生的負(fù)荷電流;再次，要及時對電網(wǎng)三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，力求達(dá)到平衡狀態(tài);最后，要合理的選擇導(dǎo)線的截面，針對部分集中配電線路的損耗進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少實際的耗能。

（二）配置合理的無功補(bǔ)償方式

為了提高電網(wǎng)無功補(bǔ)償方式應(yīng)用中獲得的最大經(jīng)濟(jì)效益，需要進(jìn)行全面化的規(guī)劃設(shè)計，保證整體的布局合理，并通過分級補(bǔ)償方式來實現(xiàn)就地平衡。而無功補(bǔ)償方式的應(yīng)用，需要做到集中化補(bǔ)償與分散性補(bǔ)償相結(jié)合，并以分散性補(bǔ)償方式為主，以及采用降損與調(diào)壓相結(jié)合的模式，并以降損方式為主，以及將輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)的補(bǔ)償結(jié)合，并以配電網(wǎng)補(bǔ)償方式為主，以及由供電部門補(bǔ)償與電力用戶補(bǔ)償相結(jié)合的方式。

（三）有效改善供電的電壓水平

根據(jù)負(fù)荷情況使運(yùn)行電壓始終都處于經(jīng)濟(jì)合理的水平，其正確做法是使用設(shè)備電壓水平控制在允許范圍內(nèi)。針對在可變損占線損的比重較大時，可以適當(dāng)?shù)奶岣唠妷簛斫咏舷捱\(yùn)行，而在固定損占線損的比重較大時，可以適當(dāng)?shù)慕档碗妷簛斫咏湎孪捱\(yùn)行。

五、結(jié)束語

綜上所述，保證電能質(zhì)量與電網(wǎng)實際損耗，是企業(yè)經(jīng)營發(fā)展過程中的重要工作內(nèi)容。所以，企業(yè)在開展相關(guān)管理工作時，要結(jié)合實際情況，采取切實可行的控制技術(shù)措施，保證電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，降低電網(wǎng)運(yùn)行的實際損耗，從而提高社會的經(jīng)濟(jì)效益。

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