電力工程師投稿論文電力系統(tǒng)無功功率技術(shù)新運用方式

　　對于在電力系統(tǒng)中功率補償技術(shù)上的新發(fā)展模式和管理建設(shè)上有哪些新的應(yīng)用要求，文章選自：《電力科學與技術(shù)學報》,《電力科學與技術(shù)學報》主要刊載電力系統(tǒng)自動化理論、技術(shù)及其應(yīng)用、電網(wǎng)技術(shù)、高電壓技術(shù)、電力市場與電力系統(tǒng)運行管理、供用電技術(shù)、電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)、電力自動化設(shè)備、熱能動力工程、動力與機械工程、水利水電工程、新能源技術(shù)、電力系統(tǒng)通信、計算機技術(shù)及其它高新技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用、電力土木建筑工程、電廠化學與環(huán)境工程等方面的最新研究成果。

　　摘要：電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術(shù),對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此,電力有源濾波器有很快的響應(yīng)速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償,并且其補償特性受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較小。

　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng),電力工程,電力建設(shè),電力論文

　　一、無功功率補償?shù)淖饔?/p>

　　1、改善功率因數(shù)及相應(yīng)地減少電費

　　根據(jù)國家水電部,物價局頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標準值,相應(yīng)減少電費:

　　(1)高壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.9以上。

　　(2)低壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.85以上。

　　(3)低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶,功率因數(shù)為0.8以上。

　　2、降低系統(tǒng)的能耗

　　功率因數(shù)的提高,能減少線路損耗及變壓器的銅耗。

　　設(shè)R為線路電阻,ΔP1為原線路損耗,ΔP2為功率因數(shù)提高后線路損耗,則線損減少

　　ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)

　　比原來損失減少的百分數(shù)為

　　(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)

　　式中,I1=P/(3 U1cosφ1),I2=P/(3 U2cosφ2)補償后,由于功率因數(shù)提高,U2>U1,為分析方便,可認為U2≈U1,則

　　θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)

　　當功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,通過上式計算,可求得有功損耗降低21%左右。在輸送功率P= 3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I相對降低,設(shè)I1為補償前變壓器的電流,I2為補償后變壓器的電流,銅耗分別為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即

　　ΔP1/ΔP2=I22/I12

　　由于P1=P2,認為U2≈U1時,即

　　I2/I1=cosφ1/cosφ2

　　可知,功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,銅耗相當于原來的80%。

　　3、減少了線路的壓降

　　由于線路傳送電流小了,系統(tǒng)的線路電壓損失相應(yīng)減小,有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高),有利于大電機起動。

　　二、我國電力系統(tǒng)無功補償?shù)默F(xiàn)狀

　　近年來,隨著國民經(jīng)濟的跨越式發(fā)展,電力行業(yè)也得到快速發(fā)展,特別是電網(wǎng)建設(shè),負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升,也使電網(wǎng)中無功功率不平衡,導(dǎo)致無功功率大量的存在。目前,我國電力系統(tǒng)無功功率補償主要采用以下幾種方式:

　　1.同步調(diào)相機:同步調(diào)相機屬于早期無功補償裝置的典型代表,它雖能進行動態(tài)補償,但響應(yīng)慢,運行維護復(fù)雜,多為高壓側(cè)集中補償,目前很少使用。

　　2.并補裝置:并聯(lián)電容器是無功補償領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的無功補償裝置,但電容補償只能補償固定的無功,盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應(yīng)負載無功的動態(tài)變化,但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調(diào)節(jié),不能實現(xiàn)無功的平滑無級的調(diào)節(jié)。

　　3.并聯(lián)電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收系統(tǒng)容性負荷外,用以抑制過電壓。

　　以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果,但在實際的無功補償工作中也存在一些問題:

　　1.補償方式問題:目前很多電力部門對無功補償?shù)某霭l(fā)點就地補償,不向系統(tǒng)倒送無功,即只注意補償功率因素,不是立足于降低系統(tǒng)網(wǎng)的損耗。

　　2.諧波問題:電容器具有一定的抗諧波能力,但諧波含量過大時會對電容器的壽命產(chǎn)生影響,甚至造成電容器的過早損壞;并且由于電容器對諧波有放大作用,因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴重。

　　3.無功倒送問題:無功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的,特別是在負荷低谷時,無功倒送造成電壓偏高。

　　4.電壓調(diào)節(jié)方式的補償設(shè)備帶來的問題:有些無功補償設(shè)備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的,線路電壓的波動主要由無功量變化引起的,但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的,這就可能出現(xiàn)無功過補或欠補。