陳磊 張凱 張建軍/國(guó)網(wǎng)晉城供電公司調(diào)控中心

智能電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)及實(shí)施對(duì)策

陳磊 張凱 張建軍/國(guó)網(wǎng)晉城供電公司調(diào)控中心

智能電網(wǎng)的建設(shè)，其目的是為了有效的提高再生能源的利用率，降低能源的消耗，提高供電的質(zhì)量，減少電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，加快推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。但在智能電網(wǎng)建設(shè)速度不斷的情況下，高壓及遠(yuǎn)距離已成為當(dāng)前電網(wǎng)中較為普遍的現(xiàn)象，這就會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中無功功率增加。所以利用無功補(bǔ)償技術(shù)，可能有效的提高智能電網(wǎng)的節(jié)能和降損的水平，確保有功出力的增加，這對(duì)電力服務(wù)質(zhì)量的提升起到了積極的作用。文中從智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償技術(shù)的基本原理入手，對(duì)智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償技術(shù)的方法進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償實(shí)施的對(duì)策和措施進(jìn)行了闡述。

智能電網(wǎng)；電力；無功補(bǔ)償技術(shù)

前言：當(dāng)前隨著智能電網(wǎng)建設(shè)速度的加快，高壓及遠(yuǎn)距離已成為當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展的重要趨勢(shì)，再加之當(dāng)前電力系統(tǒng)技術(shù)含量的提升，很多非線性電力設(shè)施得以在電網(wǎng)中應(yīng)用，這就導(dǎo)致當(dāng)前電網(wǎng)中無功功率事增加的趨勢(shì)，而部分智能電力設(shè)施運(yùn)行過程中功率因素也較低，從而給電網(wǎng)帶來了一定的額外損耗，對(duì)供電質(zhì)量帶來較大的影響。針對(duì)于這種情況下的存在，無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其在電網(wǎng)應(yīng)用后，有效的提高了供電質(zhì)量，確保了電力設(shè)備有功出力的增加，在輸變電及供電環(huán)節(jié)中發(fā)揮了極其重要的作用。

一、智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償技術(shù)的基本原理

無功補(bǔ)償技術(shù)是將容性功率負(fù)荷裝置與感性功率負(fù)荷裝置并聯(lián)在同一電路上，這樣就會(huì)導(dǎo)致電能量在兩種負(fù)荷之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，這就感性負(fù)荷所需要的功率就會(huì)由容性負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償。

目前在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，智能電力設(shè)備數(shù)量增多，這部分設(shè)備用電設(shè)備在正常工作狀態(tài)下，不僅需要從電源處取得有功功率，同時(shí)還需要取得無功功率，這樣智能電力設(shè)備在運(yùn)行過程中才能有足夠量的無功功率，確保其運(yùn)行的正常性。而一旦這部分無功功率出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況時(shí)，這些電力設(shè)備就會(huì)在無功功率缺失的情況下無法建設(shè)完整的電磁場(chǎng)，從而無法在額定功率情況下完成正常的運(yùn)行工作，從而導(dǎo)致電壓的下降，使電網(wǎng)中電力設(shè)備的正常運(yùn)行受到一定的影響。而在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過程中，發(fā)電機(jī)及高壓輸電線提供的無功功率是無法滿足負(fù)荷需求的，所以需要利用無功補(bǔ)償技術(shù)設(shè)備來補(bǔ)充無功功率，這樣才能確保電網(wǎng)中的智能電力設(shè)備在額定電壓條件下運(yùn)行正常，確保所需無功功率能夠得到滿足。

二、智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償技術(shù)的方法

當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能電力設(shè)備，其網(wǎng)絡(luò)元件或是負(fù)載都需要消耗大量的無功功率，但在遠(yuǎn)距離的電力輸送過程中，所需要的無功功率不可能由發(fā)電機(jī)來提供，在這種情況下，就需要利用無功補(bǔ)償技術(shù)來確保無功功率的供應(yīng)。

1.集中補(bǔ)償方法。集中補(bǔ)償方法即是在變電站中安裝有大容量無功補(bǔ)償電容裝置，該裝置的電容容量需要根據(jù)變電站供電區(qū)域的無功補(bǔ)償不浹確定，這樣就可以對(duì)主變運(yùn)行過程中對(duì)無功功率的需求進(jìn)行滿足。利用集中補(bǔ)償方法可以為后期的維護(hù)工作帶來較大的便利，具有較高的利用率，而且不易產(chǎn)生事故，具有較強(qiáng)的自動(dòng)性，有效的降低了變電器、無功負(fù)荷及電能的消耗。

2.分組補(bǔ)償方法。在對(duì)變壓器、配電線路和用電設(shè)施進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，通常都會(huì)采用分組補(bǔ)償方法進(jìn)行，這種補(bǔ)償方法對(duì)于用戶與主變之間距離較遠(yuǎn)的情況更具有適用性，可以對(duì)受電端進(jìn)行分散無功補(bǔ)償。分組補(bǔ)償方法可以與低壓補(bǔ)償有效的結(jié)合，對(duì)于電網(wǎng)線路中損耗的降低及受電端的用電電壓的提高具有十分好的效果。

3.就地補(bǔ)償方法。就地補(bǔ)償方法是在用電設(shè)備中對(duì)電容進(jìn)行直接補(bǔ)償，在用電設(shè)備運(yùn)行過程中補(bǔ)償?shù)碾娙莸靡酝度胧褂?，而用電設(shè)備運(yùn)行停止后，則補(bǔ)償電容也隨之停止。但就地補(bǔ)償容量在設(shè)計(jì)時(shí)，需要作好補(bǔ)償容量的計(jì)算工作，需要對(duì)電力系統(tǒng)所需要補(bǔ)償?shù)娜萘窟M(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，這樣不僅有利于無功補(bǔ)償裝置系統(tǒng)生成成本的，而且可以有效的確保就地補(bǔ)償利用率的提高。利用就地補(bǔ)償方法補(bǔ)償電容，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，而且通過加裝專用補(bǔ)償設(shè)備，不僅成本較為經(jīng)濟(jì)，而且系統(tǒng)設(shè)備較為簡(jiǎn)單，具有非常好的補(bǔ)償效果，整個(gè)過程中有效的確保了操作的便利性和補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)性。

三、智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償實(shí)施的對(duì)策和措施

1.無功補(bǔ)償實(shí)施的對(duì)策。

一是就地補(bǔ)償為主：電力部門與用戶補(bǔ)償結(jié)合

無功功率技術(shù)的安裝使用，是為了提高運(yùn)行中產(chǎn)生的功率因數(shù)，減少用戶端傳輸、分配過程中消耗的有功功率，進(jìn)而減少用戶多余的電費(fèi)開支。當(dāng)下呼吁合理用電，從這一角度出發(fā)，以提高功率因數(shù)為鼓勵(lì)目標(biāo)使用戶自覺加裝補(bǔ)償設(shè)備。在具體的資料統(tǒng)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn)，智能電網(wǎng)系統(tǒng)中消耗的40%無功功率是在電網(wǎng)線路、配電變壓器兩個(gè)方面，剩余的60%無功功率消耗是在用戶端的用電設(shè)備中。以這樣的情況來看，在以加強(qiáng)無功功率補(bǔ)償技術(shù)安裝使用管理為同一目標(biāo)的情況下，供電方與用戶之間應(yīng)該有效的配合作業(yè)，這樣才能收獲雙方最大的收益。

二是分散補(bǔ)償為主：集中與分散補(bǔ)償技術(shù)結(jié)合

兩者相結(jié)合的實(shí)施對(duì)策，原則上占有主要位置的是分散補(bǔ)償。在為變電站進(jìn)行集中、專用、大量的無功補(bǔ)償同時(shí)，也要對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中電線路、設(shè)備、配電變壓器分別進(jìn)行分散補(bǔ)償，并且在補(bǔ)償過程中要以分散補(bǔ)償為主要對(duì)象，在無功就地平衡得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，還能提高無功補(bǔ)償帶來的經(jīng)濟(jì)效益，在具體實(shí)施過程中，體現(xiàn)本能效果突出，選擇安裝的地點(diǎn)本身的無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)當(dāng)量要越大；此外，著重考慮在滿足補(bǔ)償要求情況下功率因數(shù)的合理性，并不是因數(shù)值越高越好。那么就要求分散補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)使用加裝要從實(shí)際的情況出發(fā)，在滿足最大經(jīng)濟(jì)效益為立足點(diǎn)。但是這種分散補(bǔ)償?shù)姆椒ㄔ趯?shí)施的過程中，電力企業(yè)會(huì)考慮到其分散性帶來的維護(hù)困難，所以實(shí)際情況中多數(shù)會(huì)采用其中補(bǔ)償?shù)姆椒ā?/p>

三是降低損耗為主：降損與調(diào)壓方式相結(jié)合

在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，通過無功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)施，有效的實(shí)現(xiàn)了降損的目標(biāo)，確保了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)更好的兼顧到了調(diào)整電壓的要求，確保了電壓能夠更好的滿足用戶的要求。特別是在一些輕載運(yùn)行的線路上，當(dāng)其電壓偏高時(shí)，這時(shí)如果進(jìn)行電容器設(shè)備的加裝，則會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗的增加，而利用投切無功補(bǔ)償裝置，則有利于線路中功率因素的提高，能夠更好的確保線路達(dá)到線損的目標(biāo)要求。

2.無功補(bǔ)償實(shí)施的措施。當(dāng)實(shí)施無功補(bǔ)償時(shí)，通常會(huì)在客戶配電室或是在負(fù)載點(diǎn)進(jìn)行，在這個(gè)過程中，電力企業(yè)需要做好與客戶的協(xié)同合作問題，不能僅僅依附于收取客戶一方的調(diào)整電費(fèi)為主，而應(yīng)做到盡可能的減少功率因數(shù)調(diào)整費(fèi)用，加大無功補(bǔ)償技術(shù)裝置安全使用的特征，確保在這個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)企業(yè)和用戶經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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