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多功能电能表在无功补偿中的应用

多功能电能表在无功补偿中的应用
多功能电能表在无功补偿中的应用

多功能电能表在无功补偿中的应用

杨小峰

襄樊供电公司电能计量中心(441000)

摘要:本文介绍了一种利用多功能电能表实现无功功率补偿控制装置的结构及工作原理。

关键词:无功补偿多功能电能表

1.概述

安装无功补偿装置是提高供电设备利用率,保证电网经济运行的重要手段。一般的无功补偿装置控制器有两种结构,第一种方法是采用测量功率因数的具体数值,然后根据测量的数据和设定的功率因数值投、切补偿电容器组。这类补偿装置的不足之处是:

1.1在轻负载或空载的情况下容易发生切除电容器时造成功率因数偏低,投入一组电容器又造成

功率因数超前,为此反复投切电容,也即发生“投切振荡”。

1.2取样的电流、电压信号往往只以三相电路中的某一相参数作测量信号,而不是三相整体的参

数,在三相负载不平衡时误差较大。

1.3为避免电容在设定功率因数的某一定值附近频繁投切,功率因数只能保持在较大范围,而难

达到理想的补偿效果。

1.4稳定性较差,当电网电压波形发生畸变时,信号失真会引起装置误动。

第二种方法是利用A/D转换器测量并计算得出线路中实际的无功功率的数值,实现无功的精确补偿,但结构复杂,成本高。本文介绍一种利用多功能电能表的无功补偿控制器。我们知道,现代的全电子多功能电能表采用高精度高速模数转换器、高速数据处理器等先进电子器件使之具有强大的测量功能,除了可以精确地测量出线路中的有功、无功电能的数值外还可以测量出每相电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率及负荷曲线等,同时它带有一个RS485接口,通过这个接口按照其通讯协议可以读出线路中各种电气参数。因此我们只要从多功能电能表里读出每相及三相无功功率的数值,即可根据该数值决定电容的投、切和投、切的具体容量和相别。这种方法不仅成本很低,而且控制效果好。

2.硬件结构

图一为功率因数补偿控制器的逻辑图。图中U1为PHILIPS公司的87LPC762单片机,该芯片和MCS —51有完全兼容的内核,但只有20个引脚,内部带有两个定时/计数器,一个外中断申请引脚,IIC接口和标准的串行通讯接口。同时它还有2KB的OTP存储器和128B的RAM,有片内的复位和看门狗电路,有片内RC振荡器,因此在最简单的情况下只需连接电源和地信号它即可工作,成本十分低廉,而且它的体积小巧、抗干扰能力强,工作可靠。为了实时显示电路中的功率因数,利用两片74HC595驱动三只LED数码管。使用87LPC762单片机的4根输出口线控制光隔可控硅触发器,它们即可以用来驱动交流接

触器实现补偿电容器的投、切,也可以用它们来驱动大功率的固态继电器实现无触点电容器的投、切。如前所述,本控制器采用多功能电能表的测量数据实现补偿,所以扩展了一片RS485通讯接口芯片从多功能电能表中读取数据,接口芯片采用MAX1487。电源采用普通的变压器降压整流、稳压后供单片机及外围电路使用。由此可见本控制器的结构十分简单。

图一:功率因数补偿控制器逻辑图

3.软件结构

控制器的软件用C51和汇编语言混合编程,主要由三个部分组成,即RS485通讯,电容器投切控制和数码管的显示驱动,下面分别对其进行介绍。

一般多功能电能表的通讯协议均采用原国家电力部标准[3],该标准详细规定了通讯数据链路层和应用层的协议,包括数据的格式、帧格式、地址码、命令、检错的方法等。其帧格式如下所示:

表一帧格式名称代码说明:

需要说明的是,该协议规定的命令很多,全部实现势必造成软件的篇幅过大。事实上这里仅需要少数命令即可,如读取无功功率、设置电能表通讯波特率等。由于其帧结构较为复杂,所以通讯软件采用状态法实现其一个完整的帧的接收过程。如图二所示,接收一个帧分为六个状态,根据接收到的数据决定状态的转移。接收到一个完整的帧后,将其交给投/切控制程序进行分析。

图二串行口接收一帧的状态图

投/切控制在主程序里实现。单片机上电初始化后即开始循环,每个循环里对多功能表读一次数据,进行投/切控制。为不使投/切控制过于频繁,循环周期宜取稍长一些,一般可取39秒即可。主程序的流程图如下:

图三主程序流程图

显示部分利用单片机内部的定时/计数器0的中断服务实现动态扫描,将从多功能电能表里读出的功率因数实时显示出来,显示使用了三位数值。

4.实际应用

我们在襄樊市轻化总厂、汉北轴承厂等化工、机械、纺织行业试运行了三个月,取得了较好的效果。轻化总厂由于以前无功补偿不合理,功率因数只能在0.7左右,反映在电费上每月增加力率调整电费3千多元。加装本文介绍的无功补偿控制器后,该厂功率因数能保持在0.97左右,每月奖励力率调整电费300多元。汉北轴承厂以前功率因数只能在0.65左右,反映在电费上每月增加力率调整电费2千多元,加装本文介绍的无功补偿控制器后,该厂功率因数能保持在0.99,每月奖励力率调整电费200多元。三个月以来挂网试验的无功补偿控制器运行稳定,使用电设备工作在最佳状态。一方面准确有效地补偿了无功功率,使供电部门损耗降低,同时用户也少支出不必要的费用,降低了企业成本,起到了双赢的效果。

5.结束语

本文介绍的无功补偿控制器由于利用了多功能电能表的测量功能,故其结构十分简单,且工作可靠,效果较好,是一种值得推广的方法。目前使用的多功能电能表的实际功能还很多,有待于我们发掘、开发加以应用。希望本文能够对大家有所启发。

参考文献

[1] 周立功公司,P87LPC76X OTP单片机使用指南,2000

[2] 马忠挴等,单片机的C语言应用程序设计,北京航空航天工业大学出版社

[3] 中华人民共和国电力行业标准,多功能电能表通讯规约[S],DL/T 645-1997

[4] 中华人民共和国电力行业标准,多功能电能表,DL/T 614-1997

低压无功补偿在配电台区中的应用

低压无功补偿在配电台区中的应用 发表时间:2018-08-22T10:34:27.173Z 来源:《电力设备》2018年第14期作者:惠三军 [导读] 摘要:在我国电力系统的发展道路中低压无功补偿技术在配电台区中的应用范围越来越广,但是在部分地区还存在着低压配电台区使用的线路不符合标准、线路损耗过大以及电压过低等具体问题。本文主要针对线路损耗的问题使用低压无功补偿技术进行合理地改进,进而对功率低以及质量差等电力方面的问题提出改进措施,为防止电能的过度消耗提供保障,最后对低压无功补偿技术在应用效果进行分析。 (国网山东省电力公司诸城市供电公司山东潍坊 262200) 摘要:在我国电力系统的发展道路中低压无功补偿技术在配电台区中的应用范围越来越广,但是在部分地区还存在着低压配电台区使用的线路不符合标准、线路损耗过大以及电压过低等具体问题。本文主要针对线路损耗的问题使用低压无功补偿技术进行合理地改进,进而对功率低以及质量差等电力方面的问题提出改进措施,为防止电能的过度消耗提供保障,最后对低压无功补偿技术在应用效果进行分析。 关键词:低压无功;智能配电台区;电压质量;电能损耗 无功补偿为电网的安全运行提供了必要的保障,并且在电网供电的质量以及产生的经济效益方面也占据了重要的地位。近些年来我国已经社会各方面对高压无功补偿的关注程度逐渐提高,但是由于低压配网的构造比较繁琐导致人们对其的重视程度不够,再加上较大功率电器的大规模使用,造成了配电网的电力负担明显加重而无法保证电力供应的效率和质量,因此在配电台区中使用低压无功补偿的装置对于电网的建设有着极其重要的意义。 一、装置介绍 (一)装置简介 一般的补偿装置的容量可以分为从二级到四级不等,由于分组较少并且每一级之间的跳跃程度过于明显,造成运行期间的安全性能得不到保障,容易出现不平衡的情况,因此有必要对传统的补偿装置进行合理地调整。 低压无功补偿装置的构造如图1所示,主要由负荷开关、智能时间继电器、熔断器以及交流接触器等部件组成。最新研发的补偿装置的容量可以分为36级,如图2所示,电容器部件可以在每两根相线之间进行补偿,极大程度地提升了装置的便捷程度[1]。 (二)运行原理 在低压无功补偿装置的运行过程中,电容可以在每两根相线之间进行转移有功并且能够在相线之间与零线中连接数量不等的电容器,不仅能够把其功率因数补偿到0.94或者高于0.94并且能够原本负荷不平衡的电流调整至其额定电流的使用范围之内,能够在较大程度上解决传统负荷不均衡的状况。 (三)新型补偿装置的收益概算 假设配电台区在一年的使用中以大容量运行时间t1大约为3个月,小容量t2运行时间大约为9个月,而低压无功补偿的容量按照配变容量p的百分之三十来计算,在无功经济的当量依照a=0.09并且补偿的投入b按照百分之五十进行计算,以配电台区使用频率最广的c=200kVA 来计算年节能大约为: N=c×p×b×a×(t1+t2)×360d×[t1/(t1+t2)+t2/(t1+t2)]=11664kW?h 图3为试验区域台区某天的补偿投入容量对比图,可以看出相电压和相电流对补偿方式的影响。 二、现阶段配电网存在的问题以及改善的方向 (一)存在问题 虽然我国在大力推行城镇化建设使农村居民的生活水平得到较大的改善,但是由于农村数量基数过大导致现阶段还有较大数量的农村没有发展成为现代化的城镇,再加上我国城镇与农村的发展不平衡,这就会造成农村的用电设施老化问题一直得不到缓解。用电或者供电设备老化以及供电线路过度损耗一直是农村最主要的用电安全隐患之一,除此之外还有电压过低的现象经常出现,农民为解决这个问题大

浅谈无功补偿原理及无功补偿率

浅谈无功补偿原理及无功补偿率 无功补偿原理 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。 简介编辑 无功补偿原理 当电网电压的波形为正弦波,且电压与电流同相位时,电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积,即:P=U×I。 电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场,此时所消耗的能量不能转化为有功功率,故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度φ。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S,即有功功率和无功功率的矢量和:  无功功率为: 有功功率与视在功率的比值为功率因数: cosf=P/S 无功功率的传输加重了电网负荷,使电网损耗增加,系统电压下降。故需对其进行就近和就地补偿。并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。根据国家有关规定,高压用户的功率因数应达到0.9以上,低压用户的功率因数应达到0.85以上。 如果选择电容器功率为Qc,则功率因数为: cosφ= P/ (P2 + (QL-Qc)2)1/2 在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值,然后再计算电容器的安装容量: Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕 式中:

无功补偿控制器及动态补偿装置工作原理

无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。 一、按投切方式分类: 1.延时投切方式 延时投切方式即人们熟称的”静态”补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作,当然用于投切电容的接触器专用的,它具有抑制电容的涌流作用,延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时,电容器造成损坏,更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡,这是很危险的。当电网的负荷呈感性时,如电动机、电焊机等负载,这时电网的电流滞带后电压一个角度,当负荷呈容性时,如过量的补偿装置的控制器,这是电网的电流超前于电压的一个角度,即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量,来决定电容器的投切,这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。 下面就功率因数型举例说明。当这个物理量满足要求时,如COSΦ超前且》0.98,滞后且》0.95,在这个范围内,此时控制器没有控制信号发出,这时已投入的电容器组不退出,没投入的电容器组也不投入。当检测到COSΦ不满足要求时,如COSΦ滞后且《0.95,那么将一组电容器投入,并继续监测COSΦ如还不满足要求,控制器则延时一段时间(延时时间可整定),再投入一组电容器,直到全部投入为止。当检测到超前信号如COSΦ《0.98,即呈容性载荷时,那么控制器就逐一切除电容器组。要遵循的原则就是:先投入的那组电容器组在切除时就要先切除。如果把延时时间整定为300S,而这套补偿装置有十路电容器组,那么全部投入的时间就为30分钟,切除也这样。在这段时间内无功损失补只能是逐步到位。如果将延时时间整定的很短,或没有设定延时时间,就可能会出现这样的情况。当控制器监测到COSΦ〈0.95,迅速将电容器组逐一投入,而在投

JKWNA-9低压无功补偿控制器使用说明书(2015总线版、.

JKWNA-9 低压无功补偿控制器 使用说明书江苏南自通华电力自动化有限公司 1产品简介 1.1概述 JKWNA-9低压无功补偿控制器和NA系列智能集成式电力电容补偿装置配套使用,具备采集并显示电测量数据,监测和显示智能电容器运行工况、投切状态,以及根据无功功率与目标功率因数自动控制投切电容器等功能。 1.2产品特点 JKWNA-9低压无功补偿控制器通过通信总线连接NA系列智能集成式电力电容补偿装置;控制器采集电网电测数据,在显示智能电容器组运行情况的同时,可以直接根据当前的电测数据,对电容器组进行智能投切控制,以达到无功补偿的效果。 1.3外观尺寸 2技术参数

显示分辨率128×64,显示12点阵汉字输入测量RJ45方式接入智能电容器网络 电源 工作范围AC380V±30% 功耗≤2W 工作条件 -10~55℃,相对湿度≤93% 无腐蚀气体场所,海拔≤2000m 隔离耐压电源>2500V 绝缘电阻≥2MΩ 尺寸 面框尺寸:120mm×120mm 开孔尺寸: 3使用说明 JKWNA-9低压无功补偿控制器面板由产品名称及公司信息、液晶显示屏、操作按键组成。下面对液晶显示屏显示内容和主要功能作简单说明: 3.1主菜单 液晶屏第1行从左到右依次显示:联网电容器数量、当前投切控制方式(自控/手控和软件版本号;

当前所有联网电容器的投切状态以图形的方式直观显示在液晶屏上,同时显示投入到电网中总的补偿容量,显示界面如下: 注:表示分补表示共补表示投入表示切除 当前电容柜补偿电流界面如下: 3.2运行工况 显示开关故障、过压保护、过流保护、过温保护、过谐波保护的电容器信息。 使用和切换界面查看各种保护与故障,按 键返回主菜单。 3.3设置参数 设置参数 CT变比(比值:0000 目标功率因数:0.99 无功算法时间:040 设置现场的电流互感器变比,无功控制的目标功率因数和无功算法时间。

浅析无功补偿在电力电网中的应用

浅析无功补偿在电力电网中的应用 发表时间:2017-11-01T11:42:22.800Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:马静 [导读] 摘要:在现代供电行业内部,功率因数是考核电网运行的重要指标之一,为了确保功率因数达到考核指标,保证电网供电的政策运行,无功补偿就显得尤为重要。本文就无功补偿的原因和策略进行了探讨,以期给电网企业一些借鉴价值。 (国网吴忠供电公司宁夏回族自治区吴忠市 751100) 摘要:在现代供电行业内部,功率因数是考核电网运行的重要指标之一,为了确保功率因数达到考核指标,保证电网供电的政策运行,无功补偿就显得尤为重要。本文就无功补偿的原因和策略进行了探讨,以期给电网企业一些借鉴价值。 关键词:无功补偿;电力电网;应用 电力系统中先天性地存在着大量的无功负荷,这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及客户的用电设备。系统运行中大量的无功功率将降低系统的功率因数,增大线路电压损失和电能损失,严重地影响着电力企业的经济效益,解决这些问题的一个行之有效的方法就是进行无功补偿。为了起到节能降损的作用,改善电能的质量,提高输变电设备的有功出力,使电气设备处在最佳经济状态下运行,使有限的电力能更好地为社会主义建设服务,做好无功补偿工作势在必行。 1 电力电网中无功补偿的原因 随着国民经济的快速发展,国内的工业用电和生活用电不断增加,需求的增加对供电系统提出了更高的要求,无功补偿的运用,可以有效的降低电力电网的有功损耗,提高电力电网运行的科学性、经济性。无功补偿设备可以有效的降低电网中的功率耗损,根据公式I=P/Ucos可知,其中电流与cos成反比,因此,按装无功补偿设备之后可以有效的提高功率因数,线路中的负荷电流降低,进而使有功功率的损耗有所降低,同时还可以减少电网中电压的损失,提高电压的质量,减少客户的电费费用,减少设备投资。由于无功补偿可以减少无功功率在电网中的流动,降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失,安装无功补偿设备可以有效的降低电力网的损耗。而且无功补偿可以提高功率因数,相对其他节能措施而言,是一项收效快、投资少的降损节能措施,它可以使电力系统少送无功功率,多送有功功率,而且可以在电力系统无功功率不足时,迅速提供无功功率。 2 电力电网中无功补偿的使用 一般无功补偿设备是在用户的负载点或者配电室进行补偿,供电部门会与用户进行协商,鼓励用户在在用电处安装无功补偿设备,减少电费支出,进而提高功率因数,使功率因数符合考核标准。相关资料表明,无功功率约有40%在消耗在变压器和电线线路,剩余的则消耗在客户的用电设备中。为此,供电部门要与用户加强沟通,共同做好无功补偿设备的配置,保证电力资源的高效合理使用,减少能源浪费。 2.1无功补偿设备的选定 无功补偿设备的选定要按照合理布局、就地平衡、全面规划的原则,保证电力电网的无功补偿取得最佳的经济效益和社会效益。合理的无功补偿设备容量设定是决定其是否能够实现节能降耗的重要因素,在实际工作中,电力企业首先要根据不同的负荷情况,以及供电部门的要求确定无功补偿后应该达到的功率因数,然后计算无功补偿设备应具有的实际容量大小。 2.2并联电容器的无功补偿 提高功率因数最常用的办法就是与电感性负载并联静电电容器,并联补偿的电力电容器,根据电压高低的不同内部接线也不同,高压电容器组一般宜接成中性点不接地星形;低压变压器组一般接成三角形。目前我国使用的补偿方式有单独就地补偿、低压集中补偿、高压集中补偿三种。 2.2.1单独就地补偿 相比其他两种补偿方式,单独就地补偿的补偿范围最大,补偿效果也最好,电力企业一般优先采用这种方式进行补偿。单独就地补偿的电容器组是使用电设备自身的绕组电阻来放电,它是将并联补偿电容器组装在需要进行补偿的用电设备附近,它可以直接补偿安装部位的变压器和所有高低压电线线路的无功功率。单独就地补偿需要的投资费用较大,利用率较低,一般而言,当被补偿的用电设备停止作业时,单独就地补偿的电容器组也会被切除,导致资源浪费。为此,它适用于一些经常运转,负荷较平稳而且容量又大的设备,如,高频电炉、感应电动机等等,以及一些虽然容量较小,但是数量多,长期稳定运行的机械设备,如荧光灯等。 2.2.2低压集中补偿 低压集中补偿主要用于补偿高压配电线路、电力系统以及车间变电所低压母线前车间变电所的无功功率,可以使用专门的放电电阻或者白炽灯的灯丝进行放电,使用成本较低,运行和维修也比较方便安全,同时,它可以依据用户的用电负荷水平的波动,投入相应的电容器,进行跟踪补偿。低压集中补偿的目的在于提高专用变压器用户的功率因数,投资费用和后期维护都是由专用变压器用户自己承担。 2.2.3高压集中补偿 高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6~10kV母线上,因此,这种补偿方式只能补偿6~10kV母线前的所有线路的无功功率,而母线后的电线线路的无功功率得不到有效补偿。但是相对而言,这种补偿方式的投资较小,而且便于工厂进行集中管理和控制,同时对于工厂高压的无功功率进行有效的补偿,比较适用于大中型的工厂。 3 无功补偿设备的使用管理 在进行无功补偿设备配置和管理的过程中,坚持集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主。对分散补偿的配置要从实际出发,确保无功补偿之后可以达到功率因数的审核标准,对于供电公司而言,无功补偿设备过于分散,导致企业的设备维护量大,工作难度较大,为此,大多采用变电站集中补偿和配变就地分散补偿相结合的方式。另外,在无功补偿过程中要坚持调压与降损相结合,同时以降损为主,因为无功补偿产生的最大的经济效益和社会价值是降损,在一定程度上调整电压只是为了保证电压质量。特别是对于很多轻载运行的电线线路,由于电压偏高,会导致配电变压器的铁损占线损的70%以上,这种情况下,就不宜再安装电容,否则在线路电压升高过快时,配电变压器的损坏程度会进一步增加,使线损程度增大,为此,投切无功补偿设备,使电网中的电力功率因数提高,减低电网的损耗。能源建设是我国国民经济建设的战略重点之一,在进行能源建设的过程中,我国坚持贯彻实施科学发展观,要求相关部门在加强能源开发的过程中,不断提高资源的使用效率,使有限的能源发挥尽可能多的经济效益,同时减少在使用过程中的能源浪费。为此,在电力电网内出现大负荷欠补偿时,供电企业、发电企业和用电企业要协同合作,共同把无功补偿工作搞好。电力电网通过无功补偿节约电能,不仅可以降低工厂的生产成本,而且可以为国家积累更多的财富,促进国

低压无功补偿的应用与效益分析

低压无功补偿的应用与效益分析 发表时间:2017-09-19T09:30:56.460Z 来源:《电力设备》2017年第13期作者:王玺[导读] 甚至会导致部分区域无功严重不足,电压作用往往很低,一旦系统遭遇到较大程度的干扰,在电压稳定性薄弱区域使得电压崩溃。 (国网河北省电力公司任丘市供电分公司河北任丘 062550)摘要:随着国民经济的不断快速发展及人们生活质量水平的日益提高,人们对于电力资源服务、供电的可靠性与质量也相应地提出了更高的要求,由于负荷的反复增加变化与电源的全面涨幅,不仅从行为上改变了当前电力体系的网络组织,也改变了电力系统中的电源布置,致使系统无功分布并不科学,有时,甚至会导致部分区域无功严重不足,电压作用往往很低,一旦系统遭遇到较大程度的干扰,在电 压稳定性薄弱区域使得电压崩溃。无功补偿能提高系统电压水平,增强电网稳定裕度,降低线损,并由此产生经济效益。为了确保功率因数达到考核指标,保证电网供电的政策运行,无功补偿就显得尤为重要。 关键词:低压无功补偿;应用;效益分析 1电力电网中无功补偿的原因 随着国民经济的快速发展,国内的工业用电和生活用电不断增加,需求的增加对供电系统提出了更高的要求,无功补偿的运用,可以有效地降低电力电网的有功损耗,提高电力电网运行的科学性、经济性。 无功补偿设备可以有效地降低电网中的功率耗损,根据公式I=P/Ucos可知,其中电流与cos成反比,因此,安装无功补偿设备之后可以有效地提高功率因数,线路中的负荷电流降低,进而使有功功率的损耗有所降低,同时还可以减少电网中电压的损失,提高电压的质量,减少客户的电费费用,减少设备投资。 由于无功补偿可以减少无功功率在电网中的流动,降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失,安装无功补偿设备可以有效地降低电力网的损耗。而且无功补偿可以提高功率因数,相对其他节能措施而言,是一项收效快、投资少的降损节能措施,它可以使电力系统少送无功功率,多送有功功率,而且可以在电力系统无功功率不足时,迅速提供无功功率。 2电力电网中无功补偿的使用 ―般无功补偿设备是在用户的负载点或者配电室进行补偿,供电部门会与用户进行协商,鼓励用户在用电处安装无功补偿设备,减少电费支出,进而提高功率因数,使功率因数符合考核标准。相关资料表明,无功功率约有40%是消耗在变压器和电线线路,剩余的则消耗在客户的用电设备中。为此,供电部门要与用户加强沟通,共同做好无功补偿设备的配置,保证电力资源的高效合理使用,减少能源浪费。 2.1无功补偿设备的选定 无功补偿设备的选定要按照合理布局、就地平衡、全面规划的原则。保证电力电网的无功补偿取得最佳的经济效益和社会效益。合理的无功补偿设备容量设定是决定其是否能够实现节能降耗的重要因素,在实际工作中,电力企业首先要根据不同的负荷隋况,以及供电部门的要求确定无功补偿后应该达到的功率因数,然后计算无功补偿设备应具有的实际容量大小。 2.2并联电容器的无功补偿 (1)单独就地补偿 相比其他两种补偿方式,单独就地补偿的补偿范围最大,补偿效果也最好,电力企业一般优先采用这种方式进行补偿。单独就地补偿的电容器组是使用电设备自身的绕组电阻来放电,它是将并联补偿电容器组装在需要进行补偿的用电设备附近,它可以直接补偿安装部位的变压器和所有高低压电线线路的无功功率。 (2)低压集中补偿 低压集中补偿主要用于补偿高压配电线路、电力系统以及车间变电所低压母线前车间变电所的无功功率,可以使用专门的放电电阻或者白炽灯的灯丝进行放电,使用成本较低,运行和维修也比较方便安全。 (3)高压集中补偿 高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6~10kV母线上,因此,这种补偿方式只能补偿6~10kV母线前的所有线路的无功功率,而母线后的电线线路的无功功率得不到有效补偿。 3无功补偿的效益分析 在现代用电企业中,在数量众多、容量大小不等的感性设备连接与电力系统中,以致电网传输功率除有功功率外,还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70~0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%~90%,如果把功率因数提高到0.95左右,则无功消耗只占有功消耗的30%左右。由于减少了电网无功功率的输入,会给用电企业带来效益。 3.1节省企业电费开支 提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的,因为在国家电价制度中,从合理利用有限电能触发,对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值,低于规定的数值,需要多收电费,高于规定数值,可相应地减少电费。可见,提高功率因数对企业有着重要的经济意义。 3.2提高设备的利用率 对于原有供电设备来讲,在同样有功功率下,因功率因数的提高,负荷电流减少,因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备,从而满足了符合增长的需要;如果原网络已趋于过载,由于功率因数的提高,输送无功电流的减少,使系统不至于过载运行,从而发挥原有设备的潜力;对尚处于设计阶段的新建企业来说则能降低设备容量,减少投资费用,在一定条件下,改善后的功率因数可以使所选变压器容量降低。因此,使用无功补偿不但减少初次投资费用,而且减少了运行后的基本电费。工业用户合理配置无功补偿,可提高功率因数,提高设备的出力率,降低电费的支出,获得可观的经济效益,同时也能改善电网的功率因数和电压质量,提高电力系统的供电稳定性。 在进行无功补偿设备配置和管理的过程中,坚持集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主,对分散补偿的配置要从实际出发,确保无功补偿之后可以达到功率因数的审核标准。对于供电公司而言,无功补偿设备过于分散,导致企业的设备维护量大,工作难度较大,为此,大多采用变电站集中补偿和配变就地分散补偿相结合的方式。

无功补偿技术发展及其应用研究学士学位论文

提供全套毕业论文图纸,欢迎咨询 编号(学号):13894049 毕业设计 (2013届本科) 题目:无功补偿技术的发展及其应用研究 学院:信息与电气工程学院 专业: 电气工程及其自动化专业 姓名: 指导教师: 完成日期:2013年06月13 日

毕业论文(设计)任务书 论文(设计) 题目无功补偿技术的发展及其应用研究 下发任务 日期 2013.03.01 学生姓名张晟指导教师栗庆吉讲师一.论文(设计)主要内容 本文研究的是电力系统无功补偿技术的发展以及在现代工业领域的应用。随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。为了做好降损节能,改善电能质量,提高电气设备的有功出力,使电气设备在最佳经济状态下运行,无功功率补偿工作势在必行。本文揭示无功功率补偿发展根本并介绍无功功率补偿的应用,意在突出无功补偿技术与现代科技发展的有机结合。

二.论文(设计)的基本要求 1.有关资料的收集: 要求尽量收集第一手资料,资料要真实、可靠、有代表性。 2 资料的整理与分析: 要求条理清晰,数据分析详尽。 3 查阅相关文献: 要求贴近主题,有参考价值。 4 认真撰写论文,字数在10000字以上。 三.论文(设计)工作进度安排 阶段论文(设计)各阶段名称日期 1 现场观察无功补偿装置2013. 3. 2—2013. 3.10 2 参数进行分析与处理2013.3.11—2013.3.20 3 查阅相关文献2013.3.21—2013.4.10 4 撰写论文初稿2013.4.11—2013. 5.21 5 论文修改2013. 5. 21—2013. 6.2 6 论文完成2013. 6.3

无功补偿的意义及原理

四、无功补偿的意义及原理 人们对有功功率的理解非常容易,而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的。在正弦电路中,无功功率的概念是清楚的,而在含有谐波时,至今尚无公认的无功功率定义。但是,对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识,却是一致的。无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现。而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。不仅大多网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。 无功补偿的作用主要有以下几点: (1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗; (2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置,还可以改善输系统的稳定性,提高输电能力; (3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。 (一).无功补偿的物理意义 无功功率只是描述了能量交换的幅度,而并不消耗功率。图中的单相电路就是这

方面的一个例子,其负载为一阻感负载。电阻消耗有功功率,而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来,另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放,并不消耗能量。无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要,同时也对电源的输出带来一定的影响。 下图是带有阻感负载的三相电路,为了和上图对照,假设u、R、L的参数均和上图相同,且为对称三相电路。这时无功功率的大小当然也表示了电源和负载电感之间能量交换的幅度。无功能量在电源和负载之间来回流动。

静止无功补偿器_SVC_及其工程应用发展前景

中国电力教育2010年管理论丛与技术研究专刊 450 静止无功补偿器(SVC)及其工程应用发展前景 陈鹏良*1?楼书氢2?刘世欣3 (1.天津市电力公司城西供电分公司,天津 300110;2.江西省吉安供电公司,江西 吉安 343009; 3.内蒙古电力科学研究院,内蒙古 呼和浩特 010020) 摘?要:静止无功补偿装置以其能够快速、平滑的调节容性和感性无功功率,实现动态补偿,在电力系统中得到了广泛的应用。本文主要介绍了它的主要结构型式,并对其在国内外电力系统当中的一些实际应用进行了介绍和总结,针对其关键技术内容指出了SVC国产化发展道路和在我国的应用前景。 关键词:静止无功补偿器;工程应用;发展前景 *作者简介:陈鹏良,男,天津市电力公司城西供电分公司,工程师。 电压是衡量电能质量的重要指标之一,电力系统运行 过程中必须保证母线电压稳定在允许范围内,以满足用电 设备对电压质量的要求。工业配电系统中较多采用电容器 组以达到无功补偿调压和提高功率因数的目的,但是该方 法只能进行分级阶梯状调节,并且受机械开关动作的限制, 响应速度慢,不能满足对波动频繁的无功负荷进行补偿的 要求。[1] 静止无功补偿器(Static Var Compensator, SVC) 是一种快速调节无功功率的装置,它可以使所需的无功功 率随时调整,从而保持系统电压水平的恒定,并能有效抑 制冲击性负荷引起的电压波动和闪变、高次谐波,提高功 率因数,还可实现按各相的无功功率快速补偿调节实现三 相无功功率平衡。 一、SVC结构性能对比及关键技术问题 SVC由可控支路和固定(或可变)电容器支路并联而成, 主要有3种结构型式,[2]如图1所示。 1.晶 闸管控制电抗器(Thyristor?Controlled?Reactor,? TCR) 用可控硅阀控制线性电抗器实现快速连续的无功功率 调节,它具有反应时间快(5~20ms),运行可靠、无级补偿、 分相调节、价格便宜等优点。同时能实现分相控制,有较 好的抑制不对称负荷的能力。 2.晶闸管投切电容器(Thyristor?Switched?Capacitor,? TSC) 分相调节、直接补偿、装置本身不产生谐波,损耗小。 在运行时,根据所需补偿电流的大小,决定投入电容的组 数。由于电容是分组投切的,所以会在电网中产生冲击电流。 为了实现无功电流尽可能的平滑调节,一是增加电容的组 数,组数越多,级差就越小,但又会增加运行成本;二是 把握电容器的投切时间,一般采取过零投切。 3.自饱和电抗器(Saturated?Reactor,?SR) 由饱和电抗器和串联电容器组成的回路具有稳压的特 性,能维持连接母线的电压水平,对冲击性负荷引起的电 压波动具有补偿作用,与其并联的滤波电路能吸收谐波并 提高功率因数,而且还具有有效抑制三相不平衡的能力。 其优点是补偿快速、可靠、过载能力强,维护简单,但运 行时电抗器长期处于饱和状态,有较大的噪声和损耗,原 材料消耗也大,补偿不对称负荷自身产生较大谐波电流, 无平衡有功负荷能力。 以上几种SVC装置性能对比如表1所示。[3,4] 表1?SVC装置性能对比 性能TCR TSC SR 调节范围超前/滞后超前超前/滞后 控制方式连续不连续连续 调节灵活性好好差 响应速度较快快快 调节精度好差好 产生谐波多无少 控制难易程度稍复杂稍复杂简单 技术成熟程度好好好 分相调节可以有限不可以 维护检修方便方便不常维修 二、国外SVC应用介绍 1.纳米比亚400kV,330Mvar项目 纳米比亚NamPower公司新建的一条长890km的 400kV输电系统,把纳米比亚高压输电系统和南非Eskon 高压输电系统连接起来,但是新增的线路带来了新的问题, 主要是电压的稳定性和谐振问题。NamPower的Auas变电 站会出现非常高的过电压。一旦发生50Hz的谐振,在某个 系统负荷的发电机出力条件下就会出现很高的动态过电压, (a)?TCR (b)?TSC (c)?SR 图1?常见的几种SVC基本结构

浅谈无功补偿及消谐装置

浅谈无功补偿及消谐装置 【摘要】工农业生产规模的进一步扩大,电力用户除了对电能总量需求量不断增加外,对供配电系统供电安全性、可靠性、经济性等也提出了更高的要求。目前,供配电系统普遍存在供电线路错综复杂、负荷分布范围广、线损较高等问题,加上供电区域电力负荷用电时段带有明显的不确定性,使得系统供电电压水平波动较大,供电质量较差,给工农业生产和供配电企业带来巨大的经济损失,现阶段我国大多电力电子装置功率因数很低,给电网带来较大额外负担,并影响供电质量,因此,抑制谐波和提高功率因数以成为电力电子技术、电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题,正在受到越来越多的关注。本文简单介绍了无功功率的补偿问题和现在的无功补偿方法。 关键词无功补偿消谐供电 一.无功补偿, 就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。1.无功补偿的合理配置原则从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出,各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按照“分级补偿,就地平衡”的原则,合理布局。(1)总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。(2)电力部门补偿与用户补偿相结合。在配电网络中,用户消耗的无功功率约占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。因此,为了减少无功功率在网络中的输送,要尽可能地实现就地补偿,就地平衡,所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。(3)分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。集中补偿,是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。分散补偿,指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路,配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。集中补偿,主要是补偿主变压器本身的无功损耗,以及减少变电所以上输电线路的无功电力,从而降低供电网络的无功损耗。但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。所以为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿。所以,中、低压配电网应以分散补偿为主。(4)降损与调压相结合,以降损为主。 2.无功补偿的效益在现代用电企业中,在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中,以致电网传输功率除有功功率外,还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70~0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%~90%,如果把功率因数提高到0.95左右,则无功消耗只占有功消耗的30%左右。由于减少了电网无功功率的输入,会给用电企业带来效益。(1)、节省企业电费开支。提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的,因为国家电价制度中,从合理利用有限电能出发,对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值,低于规定的数值,需要多收电费,高于规定数值,可相应地减少电费。可见,提高功率因数对企业有着重要的经济意义。(2)、提高设备的利用率。对于原有

复合开关在低压无功补偿中的应用

复合开关在低压无功补偿中的应用 摘要:该文总结了传统的电容器投切开关存在的主要问题,设计了基于单片机控制的复合开关,并对其硬件设计、软件实现进行了详细介绍。还介绍了复合开关在低压电容器无功补偿中的应用,指出使用复合开关不仅可以增加投切电容器组数,而且提高功率因数,提高电网质量。 关键词:复合开关;电容器投切开关; 无功补偿无功补偿是电力系统运行的基本要求,为了实现电力系统运行中的无功平衡,必须对各种电力负荷所需的无功进行补偿。无功补偿的方法有调相机补偿、电容器组补偿等多种,其中最为有效和易于实施的是在靠近负荷点的地方进行就地无功补偿。由于无功补偿挂接在电网上是通过自动投入和切除电力电容器来达到补偿效果的,因此控制电容器投切的开关元件的性能对整个装置的质量和稳定性起着非常关键的作用。目前国内的无功补偿产品的控制器普遍都是交流接触器或双向可控硅作为开关元件来控制电容器通断。都不可避免地存在着功耗大、温升高,产生被称作“电污染”的谐波成分等影响设备的长期安全运行的问题,整个装置的寿命和可靠性不能有效保障,甚至会影响整个电网的正常运行。本文设计的基于单片机控制的智能化复合开关是较理想的投切开关,详细介绍了硬件设计、软件实现及其在低压无功补偿中的应用。 1传统的电容器投切开关存在的主要问题 传统的电容器投切开关主要存在的问题有:以可控硅和大功率固态继电器作为无触点开关虽然具有响应速度快、涌流较小的特点,但存在功耗大的缺点,在大电流工作的电容器投切中,发热严重,需加散热器,甚至强制致冷。这样既增加了补偿装置体积,也增加了成本。对投切电容器的专用交流接触器,由于它在主回路中接人了限流电阻,从而起到限制涌流的作用,这与用不饱和聚酯树脂浇注成型的干式限流电抗器相比,成本虽然降低,减少耗电量,但仍有较大的涌流,对电网或电容器有较大冲击。 2基于单片机控制的智能化复合开关 复合开关采用智能控制技术和最新的电子元器件,适用于对交流380V无功补偿电容器的通断控制。基本工作原理是将可控硅与接触器并接,使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅过零投切的优点,而在正常接通期间又具有接触器无功耗的优点,同时具有智能监控、自诊断故障保护、缺相保护、空载保护等完善的保护措施,且功耗小、无谐波。控制信号常用12V和5V。硬件框图如图1所示。控制器采用Intel公司研制的80C196KB单片机。该单片机特别适用于实时性要求较高的控制系统。为了控制可控硅在电压过零时投入,选用了Motorola公司的过零触发控制芯片MOC3083。其控制电路如图2所示。由于MOC3083的驱动是电流型的,要求大于5mA。故为了可靠驱动,在系统设计中使用达林顿MC1413来驱动它,并设计驱动电流为l0mA。图1硬件框图图2光电隔离控制电路在电容器的投切过程中,对触点型开关,往往会在其触点间产生较强的电弧,损伤触点,致使触头接触不良,甚至会发生触点熔融的现象;对可控硅和大功率固态继电器等无触点型开关,因其功耗大,散热问题尤为突出。针对上述情况,复合开关设计时,增加了延时电路。在开通时,可控硅先导通,延时2~3个周期后,接触器闭合,可控硅关断,负载工作电流由接触器提供;在关断时,接触器先关断,可控硅延迟2~3个周期后关断。这样,从根本上解决了接触器在接通和关断时出现的涌流及触头间拉弧现象,也消除了无触点开关的散热问题,使开关的使用寿命接近其机械寿命,既大大延长了开关的使用寿命,又提高了系统运行的可靠性。软件主程序流程如图3所示。图3主程序流程图为了达到理想的工作状况,可控硅和接触器的开、断有时序要求,假设复合开关的投入命令高电平为有效,则切断命令为低电平有效;开关(可控硅、接触器)闭合用高电平有效表示,则开关断开用低电平有效表示,其各信号状态如图

浅谈低压无功补偿的选择

浅谈低压无功补偿的选择 浅谈低压无功补偿的选择 摘要:电力系统大多为感性负载,会产生无功功率。无功功率越大,要保持有功功率不变,势必提高电流而增加线路损耗。在电力系统运行中,为减少能量损耗,提高供电设备利用率,合理的选择利用低压无功补偿装置,可以取得很好的效果。 关键字:无功补偿;低压 Abstract:Power system is mostly inductive load, it will produce reactive power. When reactive power is greater, want to keep the active power,we will increase the current .It will increasing the circuit power loss. In order to reduce energy loss, improve the utilization rate of power supply equipment, reasonable choice a using low voltage reactive power compensation device, it can be achieved very good results. Key words: reactive power compensation;low voltage 中图分类号:TM642+.2文献标识码:A文章编号: 2095-2104(2013) 电力系统的负载大多为感性负载,会产生无功功率,使得负载电流相位滞后于电压,相角差越大,无功功率需求越大,要供给固定的有功功率,势必提高电流而增加线路损耗。同时,电力网络中的用电设备消耗的无功功率也必须从网络中某个地方获得,如这些无功功率都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。因此在配电系统里几乎都使用电容器来补偿负载所需的无功功率,来改善功率因数。在电力系统运行中,为减少能量损耗,提高供电设备利用率,使用无功功率补偿装置,可以取得很好的效果。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。通常无功功率补偿装置会选择装在低压侧或是高压侧,这里仅对低压无功补偿的选择进行探讨。

无功补偿装置的作用及工作原理

无功补偿的工作原理、结构及作用 一、无功补偿的简称是无功补偿电源,是指为满足电力网和荷端电压水平及经济运行要求,须在电力网内和负荷端设置无功电源。电力系统的负载多数是电感性的,电力系统会消耗无功电力,使负载电流相位滞后于电压,相角差越大,无功电力需求就会相对增大,供给固定的有功功率,提高电流而产生的线路损耗。电力网络中所使用电设备消耗的无功功率,必须从网络中某个地方获得,如果由发电机提供并经过长距离传送这些无功功率是不合理的,通常也是不可能的。应该是在需要无功功率的地方产生无功功率。所以在配电系统里大多数都是使用电容器来补偿负载所需的无功功率,以改善功率因数。无功补偿可以收到的效果:一、改善供电品质,提高功率因数。二、减少电力的损失,工厂动力配线依据不同的线路及负载情况,使用电容提高功率因数后,总电流降低,可降低供电端与用电端的电力损失。三、延长设备寿命。改善功率因数后线路总电流减少,使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷下降,可以降低温度增加寿命。四、满足电力系统对无功补偿的监测要求,消除功率因数过低而产生的罚款。近年来静止无功补偿装置获得了较大的发展,[类似于谐波治理]已广泛用于负载无功补偿。静止无功无功补偿装置的重要特性就是它能连续调节补偿装置的无功功率。而这种连续调节是依靠调节TCR中的晶闸管的触发延迟角得到实现的。TSC只能分组投切,不能连续调节无功功率,它和TCR配合使用,才能整体调整无功功率的连续调节。

二、静止无功功率补偿滤波装置补偿器的工作原理及结构 静止无功功率补偿滤波装置补偿器又称SVC,传统补偿用断路器或接触器投切电容,SCV用可控硅等电子开关,没有机械运动部分,所以叫静态补偿装置。 通常的SVC组成部分为 1.固定电容器和固定电抗器组成的一个补偿加滤波支路? 该部分适当选择电抗器和电容器容量,可滤除电网谐波,并补偿容性,将电网补偿到容性状态。 2.固定电抗器 3.可控硅电子开关?可控硅用来调节电抗器导通角,改变感性输出来抵消补偿滤波支路容性,并保持在感性较高功率因数。

浅论智能电网中的电力无功补偿技术

浅论智能电网中的电力无功补偿技术 发表时间:2018-05-28T10:00:23.683Z 来源:《电力设备》2018年第2期作者:刘晓东徐开放 [导读] 摘要:随着社会生产和国民经济的持续发展,我国电力使用的需求量和电力设备在持续增加,所以电网无功需求也随之增长,电力系统中装备无功补偿装置成为满足逐渐增长的电力需求的必要手段,并且电力电子技术发展、智能化控制系统的完善也给无功补偿技术的使用增加了必要保障。 (国网淮北供电公司安徽省淮北市 235000) 摘要:随着社会生产和国民经济的持续发展,我国电力使用的需求量和电力设备在持续增加,所以电网无功需求也随之增长,电力系统中装备无功补偿装置成为满足逐渐增长的电力需求的必要手段,并且电力电子技术发展、智能化控制系统的完善也给无功补偿技术的使用增加了必要保障。本文通过详细阐述智能无功补偿技术,用于说明此项技术的必要性和先进性。 关键词:智能电网;电力;无功补偿技术 1.智能电网中无功补偿技术的基本原理 无功补偿技术的基本原理是将容性功率的负荷装置、感性功率负荷在同一电路上并联,电能量在两种负电荷之间转换。容性负荷的无功补偿就会给与感性负荷所需要的功率。正常情况下0.95是合理功率因数补偿。 正常智能电力设备工作中,用电设备在从电源取得有功功率的同时,也要从电源处取得无功功率。一旦电网中产生的无功功率出现供不应求的话,那么智能电力设备就会因为不足够量的无功功率而无法建设完整正常工作的电磁场,致使当下的电网中设备不能在额定情况下维持工作进行,进而电压就会随之产生下降,将严重影响电网设备正常工作运行。但是实际的情况是发电机、高压输电线提供的无功功率是无法满足负荷需求的,那么就要求在电网中增加一部分的无功补偿技术设备进行无功功率的补充,保证广大用户无功功率需求的同时使智能电力设备能够在额定电压中正常运行。 1.1无功补偿装置降低电力网的损耗 使电容器等一些无功补偿设备装置在电网中国并联,能够将感性负荷消耗掉的无功功率补偿回来,那么电力线路设备输出的由电源端向感性负荷的无功功率就会适当减少。电网中无功功率流动性的减少,就会降低变压器、电力线路设施输出无功功率而产生的电能消耗,这就是智能电网中的无功补偿技术,它不仅可以提高功率因数,而且也是投资少见效快的一种将损耗节能措施。 1.2加装无功补偿装置的主要目的 1.2.1降低电网设备中功率损耗 将输送中的有功功率设为P,当P为定值时,随着无功补偿设备的安装,功率因数得到了一定提高,线路中流动的负荷电降低,那么线路中损耗的有功功率随之降低。所以在智能电力设备中加装无功补偿设备的主要目的是使电网中的有功功率损耗得到一定程度的降低。 1.2.2提高智能电力设备的供电能力 将设备现有的功率设为S,当S为恒定值时,智能电力设备中的功率因数在提高之后,能够保证有功功率的增加输出,功率因数在0.7的基础上上升到0.9的话,那么输出的有效功率也得到提高,一般会从35千瓦升至45千瓦,这样配电变压器的供电能力就得到了有效提高。所以在智能电力设备中加装无功补偿设备的主要目的是使智能电力设备的供电能力提高,同时挖掘当前智能电力设备的供电潜力。 2.无功补偿的方式 2.1集中补偿的方式 补偿电容器组在变电站站内母线上装设,可通过手动或者分组进行自动补偿。根据电网的具体情况,选择按电压无功、功率因数、电压无功综合控制兼滤波、电压无功综合控制等不一样的方式补偿。 2.2动态无功补偿 利用可控硅控制对电容器进行投切,这一种控制方式的反应速度一般控制在20ms左右,在进行投切的时候,并不需要过电压或者充电电流,但由于可控硅具备自然导通电压的性能,投切电容器时会导致谐波的产生。 2.3供电线路分组自动无功补偿 一般情况下,用于厂矿企业或者配电变压器低压部分进行就地补偿。在对无功补偿方式选择进行考虑的时候,为使发、供电机器设备的潜力得到最充分的发挥,尽可能地减少或者避免发电机的无功功率。 3 电力系统无功补偿技术要点 3.1确定补偿容量 补偿容量作为确定补偿的关键性指标参数,是完成智能补偿的基础性数据,此数据确定过程较为复杂,需根据各自的供电及其使用用户负荷情况来确定计算,只有准确确定了补偿容量才能实现系统运转正常。补偿容量的确定必须确定合适的补偿点,使用最优化结果选择合适的计算方法确定最需补偿节点的最佳补偿。选取最合适的补偿容量,在电力系统中有着较为实际的可行性和实用性。 3.2常规补偿方式的选择 补偿方式一般分为三项共补、分相补偿、综合补偿(共补与分补共用)。一般供电系统,需要的补偿容量>60kvar使用综合补偿。选择合适的无功补偿方式,能够保障电压水平保持合格及稳定,提高电网运行效率,降低整个电网的网损失程度。 3.3系统补偿级数的选择 级数越多,补偿精度越高,但相对增加了装置成本和设备体积,所以级数选择时需综合考虑。根据整个电网系统的运行情况,使用合理的方法选择对应的补偿级数,使其达到最合理的状态,经济成本以及运行都要进行有效的考虑。 4.智能电网中无功补偿实施的对策和措施 4.1无功补偿实施的对策 4.1.1就地补偿为主:电力部门与用户补偿结合 无功功率技术的安装使用,是为了提高运行中产生的功率因数,减少用户端传输、分配过程中消耗的有功功率,进而减少用户多余的电费开支。当下呼吁合理用电,从这一角度出发,以提高功率因数为鼓励目标使用户自觉加装补偿设备。在具体的资料统计中我们发现,智能电网系统中消耗的40%无功功率是在电网线路、配电变压器两个方面,剩余的60%无功功率消耗是在用户端的用电设备中。以这样的

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