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電力系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展研究

2015-09-22 06:36:18邱軍王楚迪
電氣開關(guān) 2015年1期
關(guān)鍵詞:補(bǔ)償器電抗器電容器

邱軍,王楚迪

(1.中國質(zhì)量認(rèn)證中心沈陽分中心,遼寧 沈陽 110013;2.沈陽工業(yè)大學(xué),遼寧 沈陽 110025)

1 引言

隨著電力工業(yè)的發(fā)展,我國電力裝機(jī)容量也迅速增長,大大緩解了供電緊張的局面。然而電網(wǎng)建設(shè)的速度卻明顯滯后于供電量的增加,網(wǎng)絡(luò)損耗問題變得日益突出。降低網(wǎng)損是供電部門減小供電成本的重要突破口,也是增加供電量的重要手段。而無功補(bǔ)償是降低網(wǎng)損、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要技術(shù)措施。這就需要在電力系統(tǒng)適當(dāng)?shù)牡胤窖b設(shè)無功補(bǔ)償元件,實現(xiàn)無功功率就地的平衡,減少無功功率的傳輸。無功功率為電力網(wǎng)絡(luò)及各種電力設(shè)備提供勵磁,是電機(jī)、電氣設(shè)備建立賴以工作的交變電磁場所必需的。當(dāng)電力網(wǎng)中某一節(jié)點增加無功補(bǔ)償容量后,則從該節(jié)點至電源點所有串接的線路及變壓器中的無功潮流都將減少,從而使該節(jié)點前面串接元件中的電能損耗減少,達(dá)到了降損節(jié)電和改善電能質(zhì)量的目的。

2 無功功率補(bǔ)償?shù)脑瓌t及補(bǔ)償方式

無功功率補(bǔ)償應(yīng)按照全面規(guī)劃、合理布局、分級補(bǔ)償、就地平衡的原則,使電網(wǎng)的無功補(bǔ)償取得最佳的綜合效益。一般可分為以下三個原則:降損與調(diào)壓相結(jié)合時,以降損為主、集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合時,以分散補(bǔ)償為主、供電部門與用戶補(bǔ)償相結(jié)合時,以就地平衡為主。無功補(bǔ)償?shù)姆绞娇煞譃榫偷匮a(bǔ)償、分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。就地補(bǔ)償又叫隨機(jī)補(bǔ)償,即補(bǔ)償設(shè)備直接安裝在用電設(shè)備的附近,與用電設(shè)備的供電回路相并聯(lián),常用于低壓網(wǎng)絡(luò)的電動機(jī)。其優(yōu)點減少配電網(wǎng)至用戶供電電路的無功負(fù)荷,相應(yīng)減少線路損耗,補(bǔ)償效果最好。缺點是由于電動機(jī)經(jīng)常開停,補(bǔ)償設(shè)備的利用率很低,因此就地補(bǔ)償適用于經(jīng)常投入運行,負(fù)荷比較穩(wěn)定的電動機(jī)。分散補(bǔ)償是指補(bǔ)償設(shè)備如高壓電容器分組安裝在10kV配電線路的桿架上、低壓電容器安裝在配電變壓器的低壓側(cè)母線上或安裝在用戶或各車間的配電線上。其優(yōu)點是補(bǔ)償設(shè)備的利用率比就地補(bǔ)償高。缺點是只能減少高壓配電線路和配電變壓器的無功負(fù)荷,而低壓配電線路的無功負(fù)荷未能得到補(bǔ)償,由于安裝分散,維護(hù)不方便。集中補(bǔ)償是指補(bǔ)償設(shè)備安裝在變電站母線上,如高壓電容器組和集中安裝在電力用戶總配電室低壓母線上,如低壓電容器組。其優(yōu)點是易于實現(xiàn)自動投切,利用率高,維護(hù)方便,事故少,能減少配電網(wǎng)變壓器及線路上的無功負(fù)荷和電能損耗。缺點是不能減少用戶內(nèi)部各條配電線路的無功負(fù)荷和電能損耗。

3 無功功率補(bǔ)償?shù)谋匾约把a(bǔ)償方案

在電力網(wǎng)中無功功率消耗是很大的,大約有50%的無功功率消耗在輸、變、配電設(shè)備上,50%消耗在電力用戶上。為了減少無功功率消耗,就必須減少無功功率在電網(wǎng)中的流動,對其進(jìn)行補(bǔ)償。我國低壓電網(wǎng)普遍存在著功率因數(shù)低、電壓質(zhì)量差、電能損耗大等問題。隨著我國電氣化鐵路的改造和地鐵的建設(shè),出現(xiàn)了電力機(jī)車這類沖擊性大、不對稱、流動性強(qiáng)的大功率動態(tài)負(fù)荷,對電網(wǎng)的影響很大,易引起電網(wǎng)電壓波動和閃變,降低了對其他用戶的供電質(zhì)量。此外,我國鋼鐵產(chǎn)量已躍居世界第一,國內(nèi)鋼鐵企業(yè)之間的競爭日趨激烈,因而各鋼鐵集團(tuán)都在進(jìn)行技術(shù)改造和節(jié)能降耗,電弧爐由于有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)優(yōu)越性,受到大家的普遍青睞,但電弧爐在熔煉初期電流極不穩(wěn)定且三相不對稱,對整個系統(tǒng)的電氣設(shè)備和經(jīng)濟(jì)安全運行構(gòu)成了極大的威脅。綜上所述,無功功率對電源、電網(wǎng)及工礦企業(yè)內(nèi)部供配電系統(tǒng)都有不良影響。從節(jié)約電能、改善變配電設(shè)備利用情況和提高電能質(zhì)量等方面考慮,都必須設(shè)法減少負(fù)荷無功功率帶來的不利影響,安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備。

在實際應(yīng)用中一般有以下三種補(bǔ)償方案:(1)對于用戶來說,可按提高功率因數(shù)的原則進(jìn)行無功補(bǔ)償,以減少無功功率輸入;(2)對于全網(wǎng)來說,可根據(jù)增加無功補(bǔ)償?shù)目側(cè)萘坎捎玫染W(wǎng)損微增率進(jìn)行無功補(bǔ)償;(3)對于需要集中補(bǔ)償來說,可按無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量來選擇補(bǔ)償點和補(bǔ)償容量。

4 傳統(tǒng)的無功功率補(bǔ)償技術(shù)

4.1 發(fā)電機(jī)和同步調(diào)相機(jī)

發(fā)電機(jī)通過勵磁調(diào)節(jié)改變功率因數(shù)從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率。可以實現(xiàn)無功的連續(xù)調(diào)節(jié),但調(diào)節(jié)范圍有限,增大補(bǔ)償能力需要增加發(fā)電機(jī)的額定容量,這通常是不經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)系統(tǒng)無功電源不足,而有功備用容量較充裕時,可利用靠近負(fù)荷中心的發(fā)電機(jī)降低功率因數(shù),使之在低功率因數(shù)下運行,從而多發(fā)出無功功率以提高電力網(wǎng)的電壓水平。

同步調(diào)相機(jī)是早期無功補(bǔ)償?shù)牡湫痛?,又稱同步補(bǔ)償器,是一種專門為并聯(lián)無功補(bǔ)償而設(shè)計的無功功率發(fā)電機(jī),相當(dāng)于空載運行的同步發(fā)電機(jī)。過勵磁運行時向系統(tǒng)發(fā)出感性無功,起無功電源的作用,提高系統(tǒng)電壓;欠勵磁運行時從系統(tǒng)吸收感性無功,起無功負(fù)荷作用,降低系統(tǒng)電壓。同步調(diào)相機(jī)的優(yōu)點是可以雙向、連續(xù)地調(diào)節(jié),有較大的過載能力,且完全可控,能獨立地通過調(diào)節(jié)勵磁來調(diào)節(jié)無功的大小,在系統(tǒng)電壓下降時,靠維持或提高本身出力,就可以給系統(tǒng)提供緊急的電壓支持。但它也有很多缺點:由于同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械,運行維護(hù)復(fù)雜、控制響應(yīng)慢、不適應(yīng)過大或過小的補(bǔ)償、發(fā)生失磁故障時將加重系統(tǒng)的電壓波動、投資費用和有功功率損耗較大、運行性能對安裝地點敏感,需要堅固的基礎(chǔ)等。

4.2 并聯(lián)電容器、串聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器

并聯(lián)電容器是目前應(yīng)用最廣泛的一種無功補(bǔ)償方式,可以永久地或用斷路器連接至系統(tǒng)的某些節(jié)點上,發(fā)出無功功率,從而減少無功功率在系統(tǒng)中的流動。為了最有效地減少線損和控制電壓,并聯(lián)電容器一般都靠近負(fù)荷安裝。有原理簡單、投資小、運行經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便及容量可任意選擇的優(yōu)點,但其也具有不能連續(xù)調(diào)節(jié)、對系統(tǒng)中的諧波有放大作用、補(bǔ)償量與電壓的平方成正比,結(jié)果是在最需要無功功率的時候,由于電壓的降低而使發(fā)出的無功功率減少等缺點。

串聯(lián)電容器是用來補(bǔ)償輸電線路的感抗,串聯(lián)于長距離輸電線上,用來減小電抗值,縮短線路的電氣距離,減少線路消耗的無功功率及提高有功功率輸送極限??梢园惭b在遠(yuǎn)離負(fù)荷的地方,能夠改善系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性,運行性能與安裝地點的關(guān)系比較小,但要求過電壓保護(hù)和次諧振濾波器,過載能力較小。目前在超高壓電力系統(tǒng)中,串聯(lián)電容器已經(jīng)成為提高輸電技術(shù)可行性和效率的一種經(jīng)濟(jì)措施。

并聯(lián)電抗器用于補(bǔ)償線路電容,特別是用于限制空載或輕載時線路末端電壓不要過高。對于線路長度超過200km的超高壓架空線路,通常需要并聯(lián)電抗。為了限制線路過電壓,必須在線路上長期并聯(lián)足夠的電抗器,同時也可以用來限制開關(guān)切斷時引起的過電壓。此外,對于超高壓輸電線路,為了使線路輕載時電壓為正常值,需要并聯(lián)電抗器,或者把電抗器接在可調(diào)變壓器的低壓側(cè)。并聯(lián)電抗器具有運行、操作簡單的優(yōu)點,但其電抗值無法改變,不靈活,不能頻繁操作的缺點。

5 現(xiàn)代的無功功率補(bǔ)償技術(shù)

十九世紀(jì)六十年代,在可控硅技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,提出了一種新的無功功率補(bǔ)償技術(shù)──靜止無功補(bǔ)償技術(shù)。這種技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展,經(jīng)歷了一個不斷創(chuàng)新、發(fā)展完善的過程。所謂的靜止無功補(bǔ)償是指用不同的靜止開關(guān)投切電容器或電抗器,使其具有吸收和發(fā)出無功電流的能力、提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)、穩(wěn)定電壓、抑制系統(tǒng)振蕩等功能。目前這種靜止開關(guān)主要分為斷路器和電力電子開關(guān)。由于用斷路器作為接觸器,其開關(guān)速度較慢,約為10~30 s,不可能快速跟蹤負(fù)載無功功率的變化,而且投切電容器時常會引起較為嚴(yán)重的沖擊涌流和操作過電壓,造成接觸點燒焊,使補(bǔ)償電容器內(nèi)部擊穿,因此其應(yīng)用受到了很大的限制。而以電力電子開關(guān)如交流無觸點開關(guān)SCR、GTR、GTO作為投切開關(guān),速度可以提高500倍(約為10μs),而且對任何系統(tǒng)的參數(shù),無功補(bǔ)償都可以在一個周波內(nèi)完成。所以現(xiàn)代的無功補(bǔ)償技術(shù)主要是使用電力電子開關(guān)投切電容器或電抗器。

5.1 基于靜止無功補(bǔ)償器(SVC)的無功功率補(bǔ)償

5.1.1 飽和電抗器(SR)靜止無功功率補(bǔ)償

飽和電抗器分為自飽和電抗器和可控飽和電抗器兩種。具有自飽和電抗器的無功補(bǔ)償是依靠電抗器自身固有的能力來穩(wěn)定電壓,它利用鐵心的飽和特性來控制發(fā)出或吸收無功功率的大小。可控飽和電抗器通過改變控制繞組中的工作電流來控制鐵心的飽和程度,從而改變工作繞組的感抗,進(jìn)一步控制無功電流的大小。飽和電抗器易于維護(hù),響應(yīng)速度快,有限制過電壓的能力和較大的過載能力,但其靈活性有限,不適宜改變系統(tǒng)狀態(tài),且硅鋼片需磁化到飽和狀態(tài),鐵心損耗大,裝置還有振動和噪音,而且調(diào)節(jié)時間長,動態(tài)補(bǔ)償速度慢,由于這些缺點,飽和電抗器一般很少使用,只在超高壓輸電線路才有使用。

5.1.2 晶閘管控制電抗器(TCR)靜止無功功率無償

晶閘管控制電抗器由兩個反并聯(lián)的晶閘管與一個電抗器相串聯(lián)而成,其單相原理圖如圖1所示。其三相多接成三角形,這樣的電路并入到電網(wǎng)中相當(dāng)于交流調(diào)壓器電路接電感性負(fù)載,此電路的有效移相范圍為90°~180°。當(dāng)觸發(fā)角α=90°時,晶閘管全導(dǎo)通,導(dǎo)通角δ=180°,此時電抗器吸收的無功電流最大,控制器相當(dāng)于短路。根據(jù)觸發(fā)角與補(bǔ)償器等效導(dǎo)納之間的關(guān)系式:BL=BLmax(δ-sinδ)/π 和 BLmax=1/XL可知。增大觸發(fā)角即可增大補(bǔ)償器的等效導(dǎo)納,這樣就會減小補(bǔ)償電流中的基波分量,所以通過調(diào)整觸發(fā)角的大小就可以改變補(bǔ)償器所吸收的無功分量,達(dá)到調(diào)整無功功率的效果。

在工程實際中,可以將降壓變壓器設(shè)計成具有很大漏抗的電抗變壓器,用可控硅控制電抗變壓器,這樣就不需要單獨接入一個變壓器,也可以不裝設(shè)斷路器。

電抗變壓器的一次繞組直接與高壓線路連接,二次繞組經(jīng)過較小的電抗器與可控硅閥連接。如果在電抗變壓器的第三繞組選擇適當(dāng)?shù)难b置回路,例如加裝濾波器,可以進(jìn)一步降低無功補(bǔ)償產(chǎn)生的諧波。瑞士勃郎·鮑威利公司已經(jīng)制造出此種補(bǔ)償器用于高壓輸電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償。由于單獨的TCR只能吸收無功功率,而不能發(fā)出無功功率,為了解決此問題,可以將并聯(lián)電容器與TCR配合使用構(gòu)成無功補(bǔ)償器。根據(jù)投切電容器的元件不同,又可分為TCR與固定電容器配合使用的靜止無功補(bǔ)償器(TCR+FC)和TCR與斷路器投切電容器配合使用的靜止無功補(bǔ)償器(TCR+MSC)。這種具有 TCR型的補(bǔ)償器反應(yīng)速度快,靈活性大,目前在輸電系統(tǒng)和工業(yè)企業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。我國江門變電站采用的靜止無功補(bǔ)償器是端士BBC公司生產(chǎn)的TCR+FC+MSC(機(jī)械投切電容器)型的SVC,其控制范圍為±120Mvar。由于固定電容器的TCR+FC型補(bǔ)償裝置在補(bǔ)償范圍從感性范圍延伸到容性范圍時要求電抗器的容量大于電容器的容量,另外當(dāng)補(bǔ)償器工作在吸收較小的無功電流時,其電抗器和電容器都已吸收了很大的無功電流,只是相互抵消而已。TSC+MSC型補(bǔ)償器通過采用分組投切電容器,在某種程度上克服了這種缺點,但應(yīng)盡量避免斷路器頻繁的投入與切除,減小斷路器的工況。

5.1.3 晶閘管投切電容器(TSC)靜止無功功率補(bǔ)償

TSC一般包括若干個可控硅開關(guān)控制的并聯(lián)電容器,電納值由投入運行的并聯(lián)電容器的數(shù)目來調(diào)整,分級變化。其單相原理圖如圖2所示。兩個反并聯(lián)的晶閘管只是將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)中斷開,串聯(lián)的小電抗器用于抑制電容器投入電網(wǎng)運行時可能產(chǎn)生的沖擊電流。TSC用于三相電網(wǎng)中可以是三角形連接,也可以是星形連接。一般對稱網(wǎng)絡(luò)采用星形連接,負(fù)荷不對稱網(wǎng)絡(luò)采用三角形連接。不論是星形還是三角形連接都采用電容器分組投切。為了對無功電流能盡量做到無級調(diào)節(jié),總是希望電容器級數(shù)越多越好,但考慮到系統(tǒng)的復(fù)雜性及經(jīng)濟(jì)性,一般用K-1個電容值為C的電容和電容值為C/2的電容組2K級的電容組數(shù)。TSC的關(guān)鍵技術(shù)問題是投切電容器時刻的選取。經(jīng)過多年的分析與實驗研究,其最佳投切時間是晶閘管兩端的電壓為零的時刻,即電容器兩端電壓等于電源電壓的時刻。此時投切電容器,電路的沖擊電流為零。

TSC補(bǔ)償器可以很好的補(bǔ)償系統(tǒng)所需的無功功率,如果級數(shù)分得足夠細(xì)化,基本上可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。瑞典某鋼廠兩臺100t電弧爐,裝有60 Mvar的TSC后,有效的使130 kV電網(wǎng)的電壓保持在1.5%的波動范圍。由于TSC對于抑制沖擊負(fù)荷引起的電壓閃變,單靠電容器投入電網(wǎng)的電容量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)是不夠的,所以TSC裝置一般與電感相并聯(lián),其典型設(shè)備是TSC+TCR補(bǔ)償器。這種補(bǔ)償器均采用三角形連接,以電容器作分級粗調(diào),以電感作相控細(xì)調(diào),三次諧波不能流入電網(wǎng),同時又設(shè)有5次諧波濾波器,大大減小了諧波。我國平頂山至武漢鳳凰山500 kV變電站引進(jìn)的無功補(bǔ)償設(shè)備就是TSC+TCR型。

5.2 基于自換相變流技術(shù)的靜無功功率補(bǔ)償(ASVG)

隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,特別是變流器在無功補(bǔ)償中的應(yīng)用,逐步出現(xiàn)了應(yīng)用變流技術(shù)進(jìn)行動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)撵o止補(bǔ)償器-靜止無功發(fā)生器(ASVG)。它是通過將自換相橋式電路直接并聯(lián)到電網(wǎng)上或者通過電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上。ASVG根據(jù)直流側(cè)采用電容和電感兩種不同的儲能元件,可以分為電壓型和電流型兩種。圖3所示的原理圖為電壓型補(bǔ)償器,如果將直流側(cè)的電容器用電抗器代替,交流側(cè)的串聯(lián)電感用并聯(lián)電容代替,則為電流型的ASVG。交流側(cè)所接的電感L和電容C的作用分別為阻止高次諧波進(jìn)入電網(wǎng)和吸收換相時產(chǎn)生的過電壓。無論是電壓型,還是電流型的ASVG其動態(tài)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)理是相同的。當(dāng)逆變器脈寬恒定時,調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓及系統(tǒng)電壓之間的夾角δ,就可以調(diào)節(jié)無功功率及逆變器直流側(cè)電容電壓UC,同時調(diào)節(jié)夾角δ和逆變器脈寬,既可以保持UC恒定的情況下,發(fā)出或吸收所需的無功功率。

圖3

ASVG通過采用橋式電路的多重化技術(shù),多電平技術(shù)或PWM技術(shù)進(jìn)行處理,以消除較低次的諧波,并使較高的諧波限制在一定范圍內(nèi)。由于ASVG不需儲能元件來達(dá)到與系統(tǒng)交換無功的目的,實際上它使用直流電容來維持穩(wěn)定的直流電源電壓,和SVC使用的交流電容相比,直流電容量相對較小,成本較低。另外,在系統(tǒng)電壓很低的情況下,仍能輸出額定無功電流,而SVC補(bǔ)償?shù)臒o功電流隨系統(tǒng)電壓的降低而降低。正是由于這些優(yōu)點,ASVG在改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量,提高穩(wěn)定性方面具有SVC無法比擬的優(yōu)點,這也顯示出ASVG是今后靜止無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的方向。

由于ASVG優(yōu)良的特性及良好的應(yīng)用前景,自1980年日本研制出第一臺(20Mvar的強(qiáng)迫自換相的橋式ASVG之后,經(jīng)過10多年的發(fā)展,ASVG的容量不斷增大,1991年和1994年日本和美國又相繼研制出80Mvar和100Mvar的ASVG,最近,日本有關(guān)電力公司以及日立、東芝和三菱電器制造公司又在聯(lián)合研制用于275kV系統(tǒng)的容量為300Mvar的自勵式ASVG裝置。我國清華大學(xué)與河南省電力局合作研制(20Mvar的ASVG裝置也已投入運行。

5.3 其他技術(shù)的靜無功功率補(bǔ)償

5.3.1 統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)的新型潮流控制裝置

UPFC是由并聯(lián)的ASVG和串聯(lián)補(bǔ)償SSSC(靜態(tài)同步串聯(lián)補(bǔ)償器)相結(jié)合組成的新型潮流控制器。如圖4所示。其幅值和相角皆可連續(xù)變化,從而實現(xiàn)線路有功和無功功率的準(zhǔn)確調(diào)節(jié),并可提高輸送能力以及阻尼系統(tǒng)振蕩。

我國電科院在分析程序和動模實驗室中皆建立了,UPFC等控制器的模型,研究結(jié)果證明了UPFC良好的效果和功能,尤其是其運行靈活性,具有良好的發(fā)展前景。

圖4 UPFC電路原理圖

5.3.2 電力有源濾波器(APF)

APF的基本原理是由全控型電力電子器件構(gòu)成的采用PWM控制的逆變器提供與諧波電流大小相等極性相反的補(bǔ)償電流,使電網(wǎng)只含有基波電流,同時還可以提供無功電流補(bǔ)償無功功率。用于克服配電系統(tǒng)中由大量電力電子設(shè)備造成的諧波污染,保證配電系統(tǒng)向其他負(fù)荷點的供電電能質(zhì)量,它可以大范圍補(bǔ)償諧波。圖5給出了APF和系統(tǒng)的典型連接方式,它的基本工作原理就是想系統(tǒng)注入和負(fù)荷等量的諧波電流,從而使系統(tǒng)只需向負(fù)荷提供基波正弦電流。1986年由日本專家研制的一套用于三相整流器補(bǔ)償?shù)?5kVA兩重型有源濾波器,可以補(bǔ)償19次以下的諧波,補(bǔ)償率高達(dá)90%。這種可補(bǔ)償非線性負(fù)荷諧波的濾波器比ASVG的諧波補(bǔ)償效果要好,其中采用可關(guān)斷元件和PWM技術(shù),在體積、造價和性能方面都有一定的優(yōu)點。目前,APF在許多國家都得到了極為廣泛的應(yīng)用。目前,國外一些著名的公司如ABB、NOKIAN電容器公司等都有小容量APF供貨。

圖5 APF的典型接線圖

5.3.3 可控移相器(TCPR)

TCPR也是一種潮流控制器,它可以減小事故后的線路過負(fù)荷、抑制事故后線路功率增大所造成的暫態(tài)過程或電壓減低、減輕導(dǎo)致保護(hù)連鎖動作或失步或異常無功需求的大量穿越潮流。美國西部電力系統(tǒng)WSCC已從8臺機(jī)械式移相器中選擇了一臺改造成由晶閘管控制,其調(diào)整范圍為-35°~+45°。此外,美國還計劃在明尼蘇達(dá)州至加拿大安大略的一條將要建設(shè)的115kV短路線上安裝一臺TCPR以解決電壓振蕩問題,同時提高線路輸送功率極限。

6 結(jié)束語

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,一方面許多非線性動態(tài)負(fù)荷產(chǎn)生了電壓閃變和諧波污染,另一方面許多生產(chǎn)的自動化設(shè)備對電能質(zhì)量的要求越來越高。這就要求采取有效的措施來減少系統(tǒng)的諧波污染、電壓閃變等電能質(zhì)量問題,并減小系統(tǒng)異常對用戶供電質(zhì)量的影響。此外,電力工業(yè)正逐步走向市場競爭,電力公司為保證在市場競爭上立于不敗之地,必將要采取有效的措施來提高供電質(zhì)量。而靜止無功補(bǔ)償技術(shù)在解決上述問題時顯示出其優(yōu)越性。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,電網(wǎng)中加入無功補(bǔ)償可以減少線路中的無功流動,從而降低線路的能量損耗和改善電能質(zhì)量。從技術(shù)角度考慮,無功補(bǔ)償技術(shù)未來的發(fā)展主要是以電力電子逆變技術(shù)為核心,將無功補(bǔ)償與諧波抑制同時考慮。此外電子有源濾波器日益得到完善,由于電力有源濾波器在濾除諧波的時候與電力系統(tǒng)不發(fā)生諧振,因此將電力有源濾波與ASVG相結(jié)合,以消除傳統(tǒng)的ASVG設(shè)備中并聯(lián)無源濾波器所產(chǎn)生的諧振問題也是無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的一個方向。

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