郭劍峰 楊ca
摘要:無功補償裝置的應(yīng)用是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓的調(diào)整,無功補償裝置從始至今在不斷革新,裝置的運行性能在不斷提升,也推動了電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展。無功補償裝置在電力系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用前景,應(yīng)根據(jù)實際的發(fā)展情況,加大無功補償裝置的研發(fā),才能滿足系統(tǒng)的運行需求。
關(guān)鍵詞:無功補償裝置;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
電壓是衡量電能質(zhì)量的關(guān)鍵,如果電壓不穩(wěn)定,不僅會影響到電能的質(zhì)量,甚至?xí)绊懙较到y(tǒng)的穩(wěn)定運行,同時也會增加系統(tǒng)運行的電力損耗。因此,需要合理應(yīng)用無功補償裝置來解決這樣的問題,以下主要對無功補償裝置的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。
1 無功補償裝置的現(xiàn)狀分析
無功補償裝置的發(fā)展極為迅速,現(xiàn)階段無功補償裝置主要包括同步調(diào)相機(jī)、靜止無功補償器、靜止無功發(fā)生器、電容器等幾方面裝置,以下主要對這幾種無功補償裝置的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
①同步調(diào)相機(jī)。在欠勵磁運行的情況下,可將其作為無功負(fù)荷,能夠吸收系統(tǒng)中的感性無功功率,有效降低系統(tǒng)運行的電壓[1]。另一方面,在過勵磁運行狀態(tài)下,可以將其作為無功功率的電源,能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)提供無功功率的作用,從而保證系統(tǒng)運行電壓滿足需求。從該無功補償裝置的實際運行來分析,能夠有效穩(wěn)定電壓,但在相應(yīng)速度上相對較慢,不符合當(dāng)前動態(tài)無功調(diào)控的需求,而且由于該裝置較為負(fù)責(zé),更為裝置維修增添一定的困難,并沒有得到廣泛的推廣。
②靜止無功補償器。簡稱SVC裝置,該裝置在運行的過程中是將能夠吸收無功功率的電抗器以及發(fā)出無功功率的靜電電容器并聯(lián)在一起,并在使用過程中搭配相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)中無功功率的輸入輸出[2]。該無功補償裝置具有較強的使用優(yōu)越性,并被廣泛應(yīng)用到配電系統(tǒng)的運行中,其中電抗器主要負(fù)責(zé)吸收感性無功功率,而電容器則主要負(fù)責(zé)發(fā)出容性無功功率。該無功補償裝置在使用的過程中,具有對無功功率有著較強的平滑控制和較快的響應(yīng)速度,再加上該裝置的運行可靠性較高,而且裝置使用便于維護(hù),被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,對提高電力系統(tǒng)的運行效率有著極大地作用。
③靜止無功發(fā)生器。該無功補償裝置簡稱SVG,主要通過電抗器的方式或直接將自換向橋式電路并接到電網(wǎng)中,實現(xiàn)對電流側(cè)電流的改變,并能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整交流側(cè)電流的幅值和相位,最后得到符合系統(tǒng)運行要求的無功電流,避免對系統(tǒng)運行帶來的影響,從而起到很好的調(diào)節(jié)無功功率的效果[3]。該設(shè)備在使用的過程中具有較小的損耗,同時具有較好的控制效果,被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,而且,從實際的運行分析中了解到,該裝置所帶的諧波較少,具有較快的響應(yīng)速度,適合在多個領(lǐng)域中應(yīng)用。
④電容器。電容器作為無功補償裝置的重要組成之一,在電容器應(yīng)用的過程中可以有效減少電力系統(tǒng)線路上的流動感性無功,對電力系統(tǒng)實施無功補償,保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[4]。而從電容器的實際運行情況來分析,由于該裝置具有補償容量靈活可調(diào)、便于維護(hù)等特點,可以將其集中裝設(shè),也可以根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行情況對其進(jìn)行分散裝設(shè)實現(xiàn)補償無功功率,也是在當(dāng)前電力系統(tǒng)無功補償應(yīng)用的多組件,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2 無功補償裝置的發(fā)展趨勢
隨著人們對電能使用要求的不斷提高,供電質(zhì)量也應(yīng)不斷提高,這則需要有效運用無功補償裝置保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。從以上的分析中不難發(fā)現(xiàn),同步調(diào)相機(jī)的使用量非常少,而使用最多的是電容器無功補償裝置。而在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展下,為滿足人們的用電需求,應(yīng)不斷加強無功補償裝置的研發(fā),并且在研發(fā)的過程中應(yīng)堅持十九大提出的綠色發(fā)展原則,必須做到保護(hù)環(huán)節(jié)、節(jié)約資源,這也對無功補償裝置的調(diào)節(jié)性提出了更高的要求。無功補償裝置作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,不僅可以提高電力系統(tǒng)的運行效率,同時也能降低電力系統(tǒng)運行損耗,應(yīng)不斷推舊出新,研發(fā)新型的無功補償裝置,主要從無功補償準(zhǔn)確操控性、能耗低、補償特性好等幾個方向作為出發(fā)點進(jìn)行研究。從以上對集中無功補償裝置的現(xiàn)狀分析,在無功補償技術(shù)上也在不斷提升,尤其是在SVG裝置研發(fā)以后,相比于SVC裝置具有調(diào)節(jié)速度更快,使用范圍更為寬泛,而且,SVG裝置所使用的元件容量以及體積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于SVC裝置,有效節(jié)約無功補償裝置的成本。 SVG 的概念和原理都基于瞬時無功功率補償?shù)母拍?,采用的自換相交流器都為全控型開關(guān)元件,用小容量儲能元件來構(gòu)成瞬時的無功功率補償設(shè)備。雖然 SVG 在工程中還處于實驗階段,但是 SVG 較好的無功功率補償?shù)男阅埽瑢谖覈碾娏ο到y(tǒng)中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用,當(dāng)然,也應(yīng)不斷對其注入新的技術(shù),才能使無功補償裝置更加完善,進(jìn)而促進(jìn)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行,為人們提供可靠的電力能源。
3 總結(jié)
綜上所述,在人們對電能使用要求不斷提高的基礎(chǔ)上,電力系統(tǒng)也應(yīng)不斷提高無功補償裝置的性能,才能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。雖然無功補償裝置的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績,但不能滿于現(xiàn)狀,在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的基礎(chǔ)上,應(yīng)不斷對無功補償裝置進(jìn)行技術(shù)投入,加大無功補償裝置的研發(fā),提高電力系統(tǒng)的運行性能。
參考文獻(xiàn):
[1]鄒佳芯.動態(tài)無功補償裝置優(yōu)化配置研究[D].湖南大學(xué),2015.
[2]王毅.復(fù)合開關(guān)在無功補償中的應(yīng)用[D].山東大學(xué),2011.
[3]王曉明.無功補償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].應(yīng)用能源技術(shù),2006(04):3132.
[4]張劉春,韓如成,張守玉.無功補償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報,2004(01):3033+39.
作者簡介:郭劍峰(1974),男,漢族,江西萍鄉(xiāng)人,華東交通大學(xué)碩士,重慶電力高等??茖W(xué)校電氣學(xué)院講師,研究方向:電力系統(tǒng)自動化;楊瓅(1986),女,江西吉安人,上海電力大學(xué)碩士,重慶電力高等專科學(xué)校講師,研究方向:供用電技術(shù)。