配變?nèi)嗖黄胶馊娙菡{(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)难芯?/h1>
2011-06-07 06:25汪蕾
電力工程技術(shù) 2011年6期
汪 蕾
（南京供電公司，江蘇南京 210019）
目前，我國(guó)的配電網(wǎng)主要采用三相四線制的配電方式，配電變壓器一般為Y/Yn0接線方式。在理想的情況下，配電網(wǎng)三相負(fù)荷應(yīng)配置均衡，配電變壓器處于對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，而實(shí)際上由于在配電網(wǎng)用戶端存在著大量的單相負(fù)荷，且各類負(fù)荷使用不具同步性，往往會(huì)造成配電系統(tǒng)處于三相不平衡狀態(tài)，使配變處于絕對(duì)不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)。由于配變的不對(duì)稱運(yùn)行，將會(huì)在配電網(wǎng)中產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)序電流和零序電流，產(chǎn)生的負(fù)序電流和零序電流會(huì)嚴(yán)重影響供電質(zhì)量，威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行[1]。
1 傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法
通過(guò)對(duì)南京供電公司某片區(qū)587臺(tái)配電變壓器監(jiān)測(cè)儀采集的數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)統(tǒng)計(jì)約有57.58%的公用配電變壓器不平衡度超過(guò)了20%，三相不平衡度分布情況如表1所示。不平衡度變大，不僅引起低壓配電網(wǎng)功率因數(shù)低下，而且?guī)?lái)了損耗的增大。
表1 某片區(qū)配變?nèi)嗖黄胶夥植记闆r
目前應(yīng)用較廣的低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置一般采用三相共補(bǔ)、單相分補(bǔ)、共補(bǔ)與分補(bǔ)結(jié)合的3種電容補(bǔ)償方法，共補(bǔ)是指三相同時(shí)投入等容量的三角形接法補(bǔ)償電容，分補(bǔ)是指在各相投入星形接法的補(bǔ)償電容[2]。傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置采用共補(bǔ)分補(bǔ)混合補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ湓硎牵合到y(tǒng)三相功率因數(shù)偏低時(shí)，先投入等容量的共補(bǔ)電容，若在共補(bǔ)電容投入后，某相功率因數(shù)還是偏低，則在不過(guò)補(bǔ)償?shù)那闆r下，各相再分別投入分補(bǔ)的電容進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方法雖然可以補(bǔ)償無(wú)功，但由于其接在相與相間的共補(bǔ)電容是等量的，不能達(dá)到轉(zhuǎn)移有功電流的目的，所以無(wú)法對(duì)三相不平衡度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了達(dá)到既補(bǔ)償無(wú)功，又調(diào)節(jié)三相不平衡的雙重目的，應(yīng)用一種全電容的調(diào)節(jié)補(bǔ)償模型，并對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到了很好的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效果。
2 三相不對(duì)稱調(diào)節(jié)補(bǔ)償方法及模型
2.1 三相不對(duì)稱調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)幕驹?/h3>
三相不對(duì)稱調(diào)補(bǔ)方法與共補(bǔ)分補(bǔ)混合補(bǔ)償方法的差異在于接在相與相間的電容是不等量的，它的基本原理是利用負(fù)荷中的電感，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦谙嗯c相之間、相與零線之間接入不等容量的電容，從而實(shí)現(xiàn)在補(bǔ)償系統(tǒng)功率因數(shù)的同時(shí)，又可調(diào)整三相負(fù)荷的不平衡度[3，4]，其工作原理如圖1所示。
2.2 三相不對(duì)稱調(diào)補(bǔ)模型
在三相四線制的電壓配電網(wǎng)絡(luò)中，假設(shè)變壓器低壓出線端的三相電壓幅值相等，相位相差120°，即：
對(duì)于B相、C相，同理可推導(dǎo)得到加在BC，CA相間的電容量CBC，CCA對(duì)應(yīng)相所轉(zhuǎn)移的有功功率量和補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。
設(shè)定Pa，Pb，Pc分別為調(diào)補(bǔ)前的各相有功功率；Qa，Qb，Qc分別為調(diào)補(bǔ)前的各相無(wú)功功率；PA，PB，PC分別為調(diào)補(bǔ)后的各相有功功率；QA，QB，QC分別為調(diào)補(bǔ)后的各相無(wú)功功率。則可以得到：
CAY，CBY，CCY分別為加在 A，B，C 各相的電容量，其分別補(bǔ)償了各相的無(wú)功功率，代入式（3）得到最終調(diào)補(bǔ)模型為：
2.3 優(yōu)化模型的建立
在三相四線制的配電網(wǎng)中，可將中線電流表示為各相電流的矢量和以及配變運(yùn)行時(shí)的總損耗。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)要求，可以確定以配變損耗最小為目標(biāo)對(duì)調(diào)補(bǔ)模型進(jìn)行優(yōu)化，并相應(yīng)地建立目標(biāo)函數(shù)。該目標(biāo)函數(shù)為：
式（5）中：Rf為繞組電阻；R0為零序電阻。
結(jié)合實(shí)際加在各相中和各相間的電容量是有限制的情況，可以得到調(diào)補(bǔ)模型的約束條件為：
式（6）中：const為一個(gè)常數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用中還要求各相投入的電容量不得過(guò)補(bǔ)償，所以調(diào)補(bǔ)模型還必須滿足以下條件：
從上述模型可見(jiàn)，式（5）的目標(biāo)函數(shù)是非線性的。因此，該優(yōu)化模型是帶約束條件的非線性最優(yōu)化的問(wèn)題。
3 算例優(yōu)化與仿真驗(yàn)證
3.1 算例優(yōu)化
在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，利用MATLAB軟件中的fmincon函數(shù)來(lái)求多變量有約束非線性函數(shù)的最小值[5]。
（1）算例1。某一型號(hào)為S11-315 kVA/10 kV的配電變壓器，其零序電阻R0=0.121 Ω，繞組電阻R1=0.008 50 Ω，其低壓側(cè)調(diào)補(bǔ)前各相的有功功率、無(wú)功功率分別為：
假定加在各相中的星形電容量為25.00 kvar，各相間的三角形電容量為39.00 kvar，即調(diào)補(bǔ)模型約束條件為：
為了各相投入的電容量不過(guò)補(bǔ)償還需滿足式（7）條件。現(xiàn)把上述的約束條件輸入fmincon函數(shù)，得到的優(yōu)化結(jié)果為：
因?qū)嶋H應(yīng)用中的電容器組一般為整數(shù)，則：
（2）算例2?；谒憷?的原始數(shù)據(jù)，改變了其低壓側(cè)調(diào)補(bǔ)前各相的有功功率、無(wú)功功率，而在其他約束條件不變時(shí)，改變后的功率不平衡度比算例1更大。
經(jīng)把約束條件輸入fmincon函數(shù)，得到的優(yōu)化結(jié)果為：
因?qū)嶋H應(yīng)用中的電容器組一般為整數(shù)，則：
3.2 仿真驗(yàn)證
利用MATLAB的SIMULINK工具箱進(jìn)行仿真來(lái)驗(yàn)證以上優(yōu)化結(jié)果的正確性，算例1中A相有功功率、無(wú)功功率變化的仿真結(jié)果如圖3所示。調(diào)補(bǔ)前后的網(wǎng)損變化的仿真結(jié)果如圖4所示。
通過(guò)圖3可以看出，A相在0.2 s進(jìn)行調(diào)補(bǔ)后的無(wú)功基本降到0，達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康?，同樣可?duì)B相、C相進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真結(jié)果不難看出，補(bǔ)償后的三相有功功率基本相同。根據(jù)前面的分析可知，在三相基本對(duì)稱的情況下網(wǎng)損可以達(dá)到最小。由圖4可見(jiàn)，在0.2 s前未進(jìn)行調(diào)補(bǔ)時(shí)，網(wǎng)損均在3.6 kW以上，進(jìn)行調(diào)補(bǔ)后網(wǎng)損基本穩(wěn)定在1.6 kW左右。該仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論推導(dǎo)和優(yōu)化結(jié)果的正確性。算例2的仿真結(jié)果如圖5、圖6所示。
由圖5、圖6可見(jiàn)，雖然本算例的負(fù)荷不對(duì)稱度很大，但調(diào)補(bǔ)后的三相有功功率仍基本相同，三相無(wú)功功率也只有很小的波動(dòng)，網(wǎng)損則大幅度下降。
4 與共補(bǔ)分補(bǔ)方法的比較
根據(jù)共補(bǔ)分補(bǔ)方法的原理，結(jié)合上節(jié)中算例1的數(shù)據(jù)，得出各相中和相間的共補(bǔ)分補(bǔ)的電容量為：
利用得出的各相中和相間的補(bǔ)償電容量值，對(duì)上述配電變壓器低壓側(cè)在補(bǔ)償電容量前、共補(bǔ)分補(bǔ)和調(diào)補(bǔ)后的各參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表2所示。
表2 算例1不平衡補(bǔ)償前和共補(bǔ)分補(bǔ)后及調(diào)補(bǔ)后結(jié)果比較
表2中，εi為三相不平衡度。從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，采取共補(bǔ)分補(bǔ)后，功率因數(shù)得到了很大提高，但三相不平衡度基本沒(méi)有得到調(diào)整，補(bǔ)償前為20%，補(bǔ)償后為19.9%；采取調(diào)補(bǔ)后，不僅功率因數(shù)得到很大的提高，而且三相不平衡度從補(bǔ)償前的20%顯著下降到2.17%；還有對(duì)于配變損耗，調(diào)補(bǔ)比共補(bǔ)分補(bǔ)減少了0.569 kW，因此調(diào)補(bǔ)的效果十分的明顯。
根據(jù)共補(bǔ)分補(bǔ)方法的原理，結(jié)合上節(jié)中算例2的數(shù)據(jù)，算出了各相中和相間的共補(bǔ)分補(bǔ)的電容量且為：
利用得出的各相中和相間的補(bǔ)償電容量值，對(duì)上述配電變壓器低壓側(cè)在補(bǔ)償電容量前、共補(bǔ)分補(bǔ)和調(diào)補(bǔ)后的各參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表3所示。
由表3可見(jiàn)，算例2補(bǔ)償前的三相不平衡度達(dá)到32.28%，采用共補(bǔ)分補(bǔ)后只略有改變，三相不平衡度為32.05%，而采用三相不平衡全電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化方法的三相不平衡度僅為1.60%?？梢?jiàn)該方法對(duì)功率不平衡度大的有效性。
表3 算例2不平衡補(bǔ)償前和共補(bǔ)分補(bǔ)后及調(diào)補(bǔ)后結(jié)果比較
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)三相四線制的低壓配電網(wǎng)三相不平衡，并根據(jù)配電網(wǎng)中實(shí)際負(fù)荷大都為感性負(fù)荷的情況，結(jié)合無(wú)功補(bǔ)償盡量只使用電容、而不使用電感的原則,利用矢量分析法，分析得出全電容調(diào)補(bǔ)模型，根據(jù)全電容調(diào)補(bǔ)模型，以損耗最小為優(yōu)化目標(biāo)得出調(diào)補(bǔ)的電容量，再通過(guò)仿真驗(yàn)證其正確性，最后通過(guò)不平衡補(bǔ)償前、共補(bǔ)分補(bǔ)后、調(diào)補(bǔ)后幾種情況下各參數(shù)的數(shù)據(jù)比較，可以清晰地看出全電容調(diào)補(bǔ)不僅補(bǔ)償了無(wú)功，而且三相不平衡度也顯著下降，配變損耗也明顯降低，充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性。但由于受電容容量的限制，實(shí)際控制中無(wú)法根據(jù)理論計(jì)算的電容補(bǔ)償值進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償，因此這種控制是有級(jí)差的控制,只能在電容器組容量配置有限的條件下找到一種最接近的投切控制方案。如何盡量做到有電容可投，電容配置如何細(xì)分，這還需要進(jìn)一步的研究。
[1]楊云龍，王鳳清.配電變壓器三相不平衡運(yùn)行帶來(lái)的附加損耗、電壓偏差及補(bǔ)償方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28(8)：73-76.
[2]范 斌,孟文博，徐正光.三相非對(duì)稱系統(tǒng)對(duì)稱化補(bǔ)償?shù)难芯縖J].微計(jì)算機(jī)信息，2007，23(19)：294-295.
[3]王 煥，王永強(qiáng).低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的探討[J].電氣制造，2008(12)：60-62.
[4]張永軍，孟文博.三相不平衡與無(wú)功功率綜合補(bǔ)償系統(tǒng)的研究[J].電工技術(shù)雜志，2004(12).
[5]蘇金明，阮沈勇.MATLAB實(shí)用教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.
猜你喜歡
三相異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)電路在停車器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用哈爾濱鐵道科技(2020年4期)2020-07-22 三星形接線電容器組電容量測(cè)量異常分析及對(duì)策浙江電力(2016年9期)2016-07-05 電容式電壓互感器介質(zhì)損耗及電容量測(cè)試方法分析通信電源技術(shù)(2016年6期)2016-04-20 基于振蕩能量的低頻振蕩分析與振蕩源定位（二）振蕩源定位方法與算例中國(guó)學(xué)術(shù)期刊文摘(2016年2期)2016-02-13 互補(bǔ)問(wèn)題算例分析新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)(2015年6期)2015-11-06 精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 化解教學(xué)難點(diǎn)物理教學(xué)探討(2015年5期)2015-07-15 淺談10kV并聯(lián)電容器組常見(jiàn)故障的防范措施科技與創(chuàng)新(2015年11期)2015-06-16 三相PWM整流器解耦與非解耦控制的對(duì)比電測(cè)與儀表(2015年12期)2015-04-09 基于CYMDIST的配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)及算例分析電網(wǎng)與清潔能源(2015年2期)2015-02-28 基于DSP和FFT的三相無(wú)功功率測(cè)量電測(cè)與儀表(2014年14期)2014-04-04
汪 蕾
（南京供電公司，江蘇南京 210019）
目前，我國(guó)的配電網(wǎng)主要采用三相四線制的配電方式，配電變壓器一般為Y/Yn0接線方式。在理想的情況下，配電網(wǎng)三相負(fù)荷應(yīng)配置均衡，配電變壓器處于對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，而實(shí)際上由于在配電網(wǎng)用戶端存在著大量的單相負(fù)荷，且各類負(fù)荷使用不具同步性，往往會(huì)造成配電系統(tǒng)處于三相不平衡狀態(tài)，使配變處于絕對(duì)不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)。由于配變的不對(duì)稱運(yùn)行，將會(huì)在配電網(wǎng)中產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)序電流和零序電流，產(chǎn)生的負(fù)序電流和零序電流會(huì)嚴(yán)重影響供電質(zhì)量，威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行[1]。
1 傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法
通過(guò)對(duì)南京供電公司某片區(qū)587臺(tái)配電變壓器監(jiān)測(cè)儀采集的數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)統(tǒng)計(jì)約有57.58%的公用配電變壓器不平衡度超過(guò)了20%，三相不平衡度分布情況如表1所示。不平衡度變大，不僅引起低壓配電網(wǎng)功率因數(shù)低下，而且?guī)?lái)了損耗的增大。
表1 某片區(qū)配變?nèi)嗖黄胶夥植记闆r
目前應(yīng)用較廣的低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置一般采用三相共補(bǔ)、單相分補(bǔ)、共補(bǔ)與分補(bǔ)結(jié)合的3種電容補(bǔ)償方法，共補(bǔ)是指三相同時(shí)投入等容量的三角形接法補(bǔ)償電容，分補(bǔ)是指在各相投入星形接法的補(bǔ)償電容[2]。傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置采用共補(bǔ)分補(bǔ)混合補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ湓硎牵合到y(tǒng)三相功率因數(shù)偏低時(shí)，先投入等容量的共補(bǔ)電容，若在共補(bǔ)電容投入后，某相功率因數(shù)還是偏低，則在不過(guò)補(bǔ)償?shù)那闆r下，各相再分別投入分補(bǔ)的電容進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方法雖然可以補(bǔ)償無(wú)功，但由于其接在相與相間的共補(bǔ)電容是等量的，不能達(dá)到轉(zhuǎn)移有功電流的目的，所以無(wú)法對(duì)三相不平衡度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了達(dá)到既補(bǔ)償無(wú)功，又調(diào)節(jié)三相不平衡的雙重目的，應(yīng)用一種全電容的調(diào)節(jié)補(bǔ)償模型，并對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到了很好的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效果。
2 三相不對(duì)稱調(diào)節(jié)補(bǔ)償方法及模型
2.1 三相不對(duì)稱調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)幕驹?/h3>
三相不對(duì)稱調(diào)補(bǔ)方法與共補(bǔ)分補(bǔ)混合補(bǔ)償方法的差異在于接在相與相間的電容是不等量的，它的基本原理是利用負(fù)荷中的電感，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦谙嗯c相之間、相與零線之間接入不等容量的電容，從而實(shí)現(xiàn)在補(bǔ)償系統(tǒng)功率因數(shù)的同時(shí)，又可調(diào)整三相負(fù)荷的不平衡度[3，4]，其工作原理如圖1所示。
2.2 三相不對(duì)稱調(diào)補(bǔ)模型
在三相四線制的電壓配電網(wǎng)絡(luò)中，假設(shè)變壓器低壓出線端的三相電壓幅值相等，相位相差120°，即：
對(duì)于B相、C相，同理可推導(dǎo)得到加在BC，CA相間的電容量CBC，CCA對(duì)應(yīng)相所轉(zhuǎn)移的有功功率量和補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。
設(shè)定Pa，Pb，Pc分別為調(diào)補(bǔ)前的各相有功功率；Qa，Qb，Qc分別為調(diào)補(bǔ)前的各相無(wú)功功率；PA，PB，PC分別為調(diào)補(bǔ)后的各相有功功率；QA，QB，QC分別為調(diào)補(bǔ)后的各相無(wú)功功率。則可以得到：
CAY，CBY，CCY分別為加在 A，B，C 各相的電容量，其分別補(bǔ)償了各相的無(wú)功功率，代入式（3）得到最終調(diào)補(bǔ)模型為：
2.3 優(yōu)化模型的建立
在三相四線制的配電網(wǎng)中，可將中線電流表示為各相電流的矢量和以及配變運(yùn)行時(shí)的總損耗。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)要求，可以確定以配變損耗最小為目標(biāo)對(duì)調(diào)補(bǔ)模型進(jìn)行優(yōu)化，并相應(yīng)地建立目標(biāo)函數(shù)。該目標(biāo)函數(shù)為：
式（5）中：Rf為繞組電阻；R0為零序電阻。
結(jié)合實(shí)際加在各相中和各相間的電容量是有限制的情況，可以得到調(diào)補(bǔ)模型的約束條件為：
式（6）中：const為一個(gè)常數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用中還要求各相投入的電容量不得過(guò)補(bǔ)償，所以調(diào)補(bǔ)模型還必須滿足以下條件：
從上述模型可見(jiàn)，式（5）的目標(biāo)函數(shù)是非線性的。因此，該優(yōu)化模型是帶約束條件的非線性最優(yōu)化的問(wèn)題。
3 算例優(yōu)化與仿真驗(yàn)證
3.1 算例優(yōu)化
在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，利用MATLAB軟件中的fmincon函數(shù)來(lái)求多變量有約束非線性函數(shù)的最小值[5]。
（1）算例1。某一型號(hào)為S11-315 kVA/10 kV的配電變壓器，其零序電阻R0=0.121 Ω，繞組電阻R1=0.008 50 Ω，其低壓側(cè)調(diào)補(bǔ)前各相的有功功率、無(wú)功功率分別為：
假定加在各相中的星形電容量為25.00 kvar，各相間的三角形電容量為39.00 kvar，即調(diào)補(bǔ)模型約束條件為：
為了各相投入的電容量不過(guò)補(bǔ)償還需滿足式（7）條件。現(xiàn)把上述的約束條件輸入fmincon函數(shù)，得到的優(yōu)化結(jié)果為：
因?qū)嶋H應(yīng)用中的電容器組一般為整數(shù)，則：
（2）算例2?；谒憷?的原始數(shù)據(jù)，改變了其低壓側(cè)調(diào)補(bǔ)前各相的有功功率、無(wú)功功率，而在其他約束條件不變時(shí)，改變后的功率不平衡度比算例1更大。
經(jīng)把約束條件輸入fmincon函數(shù)，得到的優(yōu)化結(jié)果為：
因?qū)嶋H應(yīng)用中的電容器組一般為整數(shù)，則：
3.2 仿真驗(yàn)證
利用MATLAB的SIMULINK工具箱進(jìn)行仿真來(lái)驗(yàn)證以上優(yōu)化結(jié)果的正確性，算例1中A相有功功率、無(wú)功功率變化的仿真結(jié)果如圖3所示。調(diào)補(bǔ)前后的網(wǎng)損變化的仿真結(jié)果如圖4所示。
通過(guò)圖3可以看出，A相在0.2 s進(jìn)行調(diào)補(bǔ)后的無(wú)功基本降到0，達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康?，同樣可?duì)B相、C相進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真結(jié)果不難看出，補(bǔ)償后的三相有功功率基本相同。根據(jù)前面的分析可知，在三相基本對(duì)稱的情況下網(wǎng)損可以達(dá)到最小。由圖4可見(jiàn)，在0.2 s前未進(jìn)行調(diào)補(bǔ)時(shí)，網(wǎng)損均在3.6 kW以上，進(jìn)行調(diào)補(bǔ)后網(wǎng)損基本穩(wěn)定在1.6 kW左右。該仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論推導(dǎo)和優(yōu)化結(jié)果的正確性。算例2的仿真結(jié)果如圖5、圖6所示。
由圖5、圖6可見(jiàn)，雖然本算例的負(fù)荷不對(duì)稱度很大，但調(diào)補(bǔ)后的三相有功功率仍基本相同，三相無(wú)功功率也只有很小的波動(dòng)，網(wǎng)損則大幅度下降。
4 與共補(bǔ)分補(bǔ)方法的比較
根據(jù)共補(bǔ)分補(bǔ)方法的原理，結(jié)合上節(jié)中算例1的數(shù)據(jù)，得出各相中和相間的共補(bǔ)分補(bǔ)的電容量為：
利用得出的各相中和相間的補(bǔ)償電容量值，對(duì)上述配電變壓器低壓側(cè)在補(bǔ)償電容量前、共補(bǔ)分補(bǔ)和調(diào)補(bǔ)后的各參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表2所示。
表2 算例1不平衡補(bǔ)償前和共補(bǔ)分補(bǔ)后及調(diào)補(bǔ)后結(jié)果比較
表2中，εi為三相不平衡度。從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，采取共補(bǔ)分補(bǔ)后，功率因數(shù)得到了很大提高，但三相不平衡度基本沒(méi)有得到調(diào)整，補(bǔ)償前為20%，補(bǔ)償后為19.9%；采取調(diào)補(bǔ)后，不僅功率因數(shù)得到很大的提高，而且三相不平衡度從補(bǔ)償前的20%顯著下降到2.17%；還有對(duì)于配變損耗，調(diào)補(bǔ)比共補(bǔ)分補(bǔ)減少了0.569 kW，因此調(diào)補(bǔ)的效果十分的明顯。
根據(jù)共補(bǔ)分補(bǔ)方法的原理，結(jié)合上節(jié)中算例2的數(shù)據(jù)，算出了各相中和相間的共補(bǔ)分補(bǔ)的電容量且為：
利用得出的各相中和相間的補(bǔ)償電容量值，對(duì)上述配電變壓器低壓側(cè)在補(bǔ)償電容量前、共補(bǔ)分補(bǔ)和調(diào)補(bǔ)后的各參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表3所示。
由表3可見(jiàn)，算例2補(bǔ)償前的三相不平衡度達(dá)到32.28%，采用共補(bǔ)分補(bǔ)后只略有改變，三相不平衡度為32.05%，而采用三相不平衡全電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化方法的三相不平衡度僅為1.60%?？梢?jiàn)該方法對(duì)功率不平衡度大的有效性。
表3 算例2不平衡補(bǔ)償前和共補(bǔ)分補(bǔ)后及調(diào)補(bǔ)后結(jié)果比較
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)三相四線制的低壓配電網(wǎng)三相不平衡，并根據(jù)配電網(wǎng)中實(shí)際負(fù)荷大都為感性負(fù)荷的情況，結(jié)合無(wú)功補(bǔ)償盡量只使用電容、而不使用電感的原則,利用矢量分析法，分析得出全電容調(diào)補(bǔ)模型，根據(jù)全電容調(diào)補(bǔ)模型，以損耗最小為優(yōu)化目標(biāo)得出調(diào)補(bǔ)的電容量，再通過(guò)仿真驗(yàn)證其正確性，最后通過(guò)不平衡補(bǔ)償前、共補(bǔ)分補(bǔ)后、調(diào)補(bǔ)后幾種情況下各參數(shù)的數(shù)據(jù)比較，可以清晰地看出全電容調(diào)補(bǔ)不僅補(bǔ)償了無(wú)功，而且三相不平衡度也顯著下降，配變損耗也明顯降低，充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性。但由于受電容容量的限制，實(shí)際控制中無(wú)法根據(jù)理論計(jì)算的電容補(bǔ)償值進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償，因此這種控制是有級(jí)差的控制,只能在電容器組容量配置有限的條件下找到一種最接近的投切控制方案。如何盡量做到有電容可投，電容配置如何細(xì)分，這還需要進(jìn)一步的研究。
[1]楊云龍，王鳳清.配電變壓器三相不平衡運(yùn)行帶來(lái)的附加損耗、電壓偏差及補(bǔ)償方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28(8)：73-76.
[2]范 斌,孟文博，徐正光.三相非對(duì)稱系統(tǒng)對(duì)稱化補(bǔ)償?shù)难芯縖J].微計(jì)算機(jī)信息，2007，23(19)：294-295.
[3]王 煥，王永強(qiáng).低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的探討[J].電氣制造，2008(12)：60-62.
[4]張永軍，孟文博.三相不平衡與無(wú)功功率綜合補(bǔ)償系統(tǒng)的研究[J].電工技術(shù)雜志，2004(12).
[5]蘇金明，阮沈勇.MATLAB實(shí)用教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.
猜你喜歡
哈爾濱鐵道科技(2020年4期)2020-07-22
浙江電力(2016年9期)2016-07-05
通信電源技術(shù)(2016年6期)2016-04-20
中國(guó)學(xué)術(shù)期刊文摘(2016年2期)2016-02-13
新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)(2015年6期)2015-11-06
物理教學(xué)探討(2015年5期)2015-07-15
科技與創(chuàng)新(2015年11期)2015-06-16
電測(cè)與儀表(2015年12期)2015-04-09
電網(wǎng)與清潔能源(2015年2期)2015-02-28
電測(cè)與儀表(2014年14期)2014-04-04
