淺論智能電網(wǎng)中的電力無功補(bǔ)償技術(shù)

江門電力設(shè)計(jì)院有限公司 吳健軍

淺論智能電網(wǎng)中的電力無功補(bǔ)償技術(shù)

江門電力設(shè)計(jì)院有限公司 吳健軍

近年來我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，用電需求以及電力設(shè)備逐漸增加，在智能技術(shù)的不斷發(fā)展下，智能電網(wǎng)逐漸成為了電力網(wǎng)絡(luò)的主要發(fā)展趨勢，但是由于大量非線性設(shè)備的介入會導(dǎo)致無功功率的產(chǎn)生，這對電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來阻礙與壓力。所以，加強(qiáng)對智能電網(wǎng)下電力無功補(bǔ)償技術(shù)的探究，對節(jié)能降耗以及提高有功功率具有重要的指導(dǎo)意義，是實(shí)現(xiàn)電力用戶獲得優(yōu)質(zhì)服務(wù)的關(guān)鍵因素。本次研究中主要分析了無功補(bǔ)償技術(shù)的基本原理，方式以及對策，希望為我國電力企業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力。

智能電網(wǎng)；電力；無功補(bǔ)償

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致電能需求量得到增加，傳統(tǒng)的高電壓遠(yuǎn)距離傳輸方式已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求，在這種發(fā)展模式下，電力企業(yè)電網(wǎng)的主要模式為智能電網(wǎng)[1]。根據(jù)研究與分析，智能電網(wǎng)有著非常明顯的優(yōu)勢，可以進(jìn)一步改進(jìn)電網(wǎng)的質(zhì)量，降低損耗，并且可以提高電源的利用率，為社會提供更大容量的電能，滿足社會的快速發(fā)展與進(jìn)步。其中，智能電網(wǎng)之所以能夠提供更大的有功功率，主要的原因是靠無功補(bǔ)償。

1 智能電網(wǎng)中無功補(bǔ)償技術(shù)的主要原理

在電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程中無功補(bǔ)償技術(shù)具有十分重要的地位，不僅可以為人們提供高質(zhì)量的電能，并且還能夠在輸變電以及供電環(huán)節(jié)之中發(fā)揮出重要的功能與作用。智能電網(wǎng)之中無功補(bǔ)償技術(shù)的主要原理是將榮容性功率的負(fù)荷裝置以及感性功率的負(fù)荷在同一個電路上進(jìn)行并聯(lián)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)兩種負(fù)荷之間的有效轉(zhuǎn)化[2]。一般情況下比較合理的功率因數(shù)補(bǔ)償數(shù)值為0.95[3]。智能電力設(shè)備在獲取有功功率的時候，也會在電源處取得無功功率。如果在電網(wǎng)之中產(chǎn)生無功功率供不應(yīng)求的現(xiàn)象，那么智能電力設(shè)備就會由于沒有足量的無功功率值，進(jìn)而無法保證整個電磁場得到有序運(yùn)行，將會導(dǎo)致電網(wǎng)中設(shè)備在非額定狀態(tài)下繼續(xù)工作，這種情況一般會產(chǎn)生電壓下降的現(xiàn)象，甚至影響整個電網(wǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，針對這種現(xiàn)象，需要在電網(wǎng)之中增加以一部分的無功補(bǔ)償技術(shù)設(shè)備，從根本上保證無功功率需求的同時，也能夠保證電力設(shè)備在額定電壓之中得到正常運(yùn)行。

2 智能電網(wǎng)之中無功補(bǔ)償所采取的方法

相對于電力設(shè)備而言，在吸收電網(wǎng)有功功率的同時，設(shè)備也能夠從電網(wǎng)之中吸收無功功率。智能電網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)元件所產(chǎn)生的阻抗主要以感性為主，只有在輸入有功功率之后才能正常工作。除此之外，負(fù)載元件如果想要獲得磁場，那么就要加強(qiáng)對無功功率的吸收。為從根本上促使電網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展，為其提供充足的無功能量，需要在智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施。根據(jù)筆者分析，按無功補(bǔ)償?shù)陌惭b位置可提供不同的補(bǔ)償方法，主要包括以下三種。

2.1 集中補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

集中補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕侵冈谧冸娬局邪惭b容量比較大的無功補(bǔ)償裝置，使用集中補(bǔ)償方法主要的作用是可以滿足在整個運(yùn)行過程之中的主變對無功功率所造成的需求[4]。在智能電網(wǎng)中采取集中補(bǔ)償?shù)姆椒ㄐ枰鶕?jù)變電站服務(wù)區(qū)域之內(nèi)的無功功率以及潮流水平進(jìn)行確定。從整體角度分析，集中補(bǔ)償方法的利用率比較高，其中最為主要的優(yōu)勢在于可以提高電網(wǎng)的使用率，補(bǔ)償設(shè)備放置比較集中，在進(jìn)行維護(hù)的時候簡單、方便、快捷，出現(xiàn)事故的幾率比較小。

2.2 就地補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

所謂的就地補(bǔ)償主要是根據(jù)設(shè)備的基本參數(shù)以及運(yùn)行狀況進(jìn)行計(jì)算的，在積極提升無功補(bǔ)償利用率的時候，需要進(jìn)一步減少無功補(bǔ)償?shù)难b置成本。就地補(bǔ)償方法有著非常明顯的優(yōu)勢，主要是面向用電負(fù)荷，具有比較強(qiáng)的針對性。除此之外，就地補(bǔ)償方法的功率并不大，所產(chǎn)生的生產(chǎn)成本比較低，在操作的過程中比較簡單，能夠與設(shè)備一起進(jìn)行運(yùn)行與工作，這種情況不會對電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生較大的影響。

2.3 分組補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

分組補(bǔ)償?shù)姆绞街饕槍φ麄€配電過程中線路以及變壓器等變電設(shè)施而形成的方式，在用戶以及主變之間產(chǎn)生比較遠(yuǎn)的距離時，利用分組補(bǔ)償?shù)姆绞侥軌驅(qū)κ茈姸说姆稚⑦M(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)現(xiàn)階段電網(wǎng)對無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用得知，分組無功功率補(bǔ)償方法與其它的補(bǔ)償方式具備協(xié)調(diào)性，能夠進(jìn)一步提高用電負(fù)載的電壓，進(jìn)而有效降低輸電過程之中所造成的線路損耗。

3 智能電網(wǎng)無功功率補(bǔ)償實(shí)施的主要對策與方法

3.1 無功補(bǔ)償實(shí)施的主要對策

3．1．1 就地補(bǔ)償為主，加強(qiáng)電力部門與用戶補(bǔ)償?shù)穆?lián)系

安裝使用無功功率技術(shù)主要是為了提高整個運(yùn)行過程之中所出現(xiàn)的功率因數(shù)，進(jìn)一步減少用戶端在傳輸、分配過程之中所消耗的有功功率，這樣一來能夠減少用戶多余的電費(fèi)開支。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料分析與統(tǒng)計(jì)，智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中消耗50%的無功功率主要來自電網(wǎng)線路、配電變壓，余下的50%主要來自用戶端的用電設(shè)備之中，針對于此，需要積極結(jié)合電力部門以及用戶補(bǔ)償之間的聯(lián)系，這樣才能從根本上收獲雙方最大的收益[5]。

3．1．2 分散補(bǔ)償為主，加強(qiáng)集中與分散補(bǔ)償?shù)穆?lián)系

在變電站進(jìn)行集中、大量無功補(bǔ)償?shù)臅r候，需要對智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中的線路、設(shè)備等進(jìn)行分散補(bǔ)償，并且將分散補(bǔ)償作為主要的補(bǔ)償對象，在無功就地平衡的基礎(chǔ)上，為無功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展帶來經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，還要從根本上滿足補(bǔ)償要求，在安裝與使用分散補(bǔ)償?shù)臅r候，要從實(shí)際角度出發(fā)，從當(dāng)前最大的經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)。

3．1．3 降低損耗，加強(qiáng)降損與調(diào)試的相互整合

在智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中無功補(bǔ)償技術(shù)最為主要的經(jīng)濟(jì)效益便是降損，在積極調(diào)整電壓的基本需求中，進(jìn)一步保證電壓能夠滿足用戶要求的基本質(zhì)量。如果電壓比較高，那么部分智能電網(wǎng)線路則會受到影響，并且配電變壓器之中的損耗會超過70%[6]。針對這種情況，則需要加裝電容器設(shè)備，在用電高峰期的時候積極增強(qiáng)損耗的比例。如果在使用投切無功補(bǔ)償裝置的時候，需要積極提高智能電網(wǎng)之中所產(chǎn)生的功率因數(shù)，從根本上達(dá)到損耗的基本指標(biāo)與要求。

3.2 無功補(bǔ)償主要實(shí)施的對策

在客戶配電室、負(fù)載點(diǎn)實(shí)施無功功率，作為一個不會依附功率對電費(fèi)進(jìn)行調(diào)整的部門，最為主要的內(nèi)容便是需要加強(qiáng)與客戶之間的合作，這種目標(biāo)主要是進(jìn)一步減少因?yàn)楣β识鴮M(fèi)用進(jìn)行調(diào)整，可以為客戶大力宣傳無功補(bǔ)償技術(shù)裝置的重要性，從根本上獲取企業(yè)與個人的最大經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)憑借著自身獨(dú)特的特征逐漸取代傳統(tǒng)的電網(wǎng)，并逐漸成為了電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)之中積極應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠從根本上減少因?yàn)樯霞壞繕?biāo)電網(wǎng)所造成的壓力。其中在積極提高用戶變壓器的利用率中，電能的質(zhì)量以及用戶端的因素均會得到改善，并且在整個智能電網(wǎng)之中無功補(bǔ)償能夠起到提高功率因數(shù)的主要作用，這樣一來能夠進(jìn)一步降低能量的消耗，并且可以減少電力用戶所形成的各種費(fèi)用與成本。總而言之，從現(xiàn)階段社會發(fā)展的現(xiàn)狀分析，智能電網(wǎng)具備安全性以及穩(wěn)定性，應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)也具備十分重要的指導(dǎo)意義。

[1]楊軼．電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用探究[J]．硅谷,2014,01:116-117．

[2]崔艷．試論智能電網(wǎng)下的電力無功補(bǔ)償技術(shù)[J]．科技與創(chuàng)新,2014,02:17-18．

[3]宣慧波．論無功補(bǔ)償技術(shù)在10kV電網(wǎng)管理中的應(yīng)用[J]．黑龍江科技信息,2014,26:46．

[4]孫卉．電力自動化中智能無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用[J]．電腦知識與技術(shù),2014,36:8816-8817．

[5]彭永鎮(zhèn)． 淺談無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J]．科學(xué)之友,2011,16:42-43．

[6]趙宇．電力電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用[J]．食品與機(jī)械,2012,01:148-149+165．