升压站动态无功补偿装置运行模式

2019-01-14姚会娟

通信电源技术 2019年4期

关键词：损耗电能补偿

姚会娟

（广州天丰电力工程设计有限公司，广东广州 510000）

0 引言

随着升压站技术水平和效率的不断提高，升压站动态无功补偿装置运行模式也越来越复杂。为保障电力产业的长远发展，需做好动态无功补偿装置的相关工作。本文详细介绍了动态无功补偿装置的工作原理，深入阐释了动态无功补偿装置的基本运行模式。

1 升压站动态无功补偿装置的原理

升压站是提升输电质量、改善输电环境的一种必要设备。无功补偿装置可更好地提升升压站的效能，创造更大的经济收益和社会效益。目前，我国无功补偿装置的工作模式已从静态转为动态，功率补偿将更加切合实际情况，能节约更多电能。为更好地提升装置效率，必须深入了解升压站动态无功补偿装置的原理。电网输出功率包括两部分。第一，有功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，并利用转变的能作功，这部分功率为有功功率；第二，无功功率。消耗电能，但只是把电能转换为另一种形式的能。这种能是电气设备作功的必备条件，并且这种能可在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率为无功功率。升压站的无功补偿装置是通过提高无功功率来完成任务的，因此必须提高装置无功功率的转化率[1]。

2 升压站动态无功补偿装置运行模式

升压站是我国电力运输网络中不可缺少的一环，可解决电力资源困境和优化输电环境。升压站的动态无功补偿装置可显著提升升压站的效果。升压站动态无功补偿装置工作中，存在很多不同运行模式，各模式都具备独特的优势和缺点。

2.1 装置单独运行方式

升压站动态无功补偿装置是最常见的一种模式，就是装置单独运行的模式。该模式最常见的原因是购置升压站动态无功补偿装置需较高的经济指标，一般电力运输企业是没有资本在一座升压站上设计两个升压站动态无功补偿装置的。实际上，升压站动态无功补偿装置单独运行，可发挥不错的效果。如果没有该装置，升压站在工作中会产生大量的损耗。根据热力学第二定律，能量的传输不可能没有损耗。因此，升压站动态无功补偿装置的存在十分必要。只要有一套升压站动态无功补偿装置，就可显著减少升压损耗。

2.2 多套装置并列运行方式

实际上，部分升压站存在多套动态无功补偿装置。例如，一套装置运行在无功模式下，其他两套装置运行在恒无功模式下，并设置一个合理无功值，如果自动模式下的无功输出接近饱和，其他装置的恒无功值需相应增加或者减小，以调节平衡[2]。

存在多套装置时，需采取并列运行的方式，以更好地发挥升压站动态无功补偿装置的优越性，节约更多的电力资源。采取该运行模式时，多套装置均要求运行在AVC无功远控方式下，并且电压参考值应写入正常合理值，所有装置均受控于同一AVC指令，指令下发方式为无功值。AVC接受调度统一指令，经过计算平均下发至每套装置中，以达到最后调节母线电压和无功的目的。但是，同时让多套装置并列运行，会造成很大浪费，毕竟购置一套无功补偿装置会耗费大量财力、物力及人力。虽然多套装置并列运行的效果比装置单独运行的效果好，但是不足以弥补购置装置所需的早期资源投入。因此，该运行方式现阶段还不普及。

2.3 电压调节模式

为发挥无功补偿装置的作用，现阶段存在两种主要调节模式：电压调节模式和无功调节模式。电压调节模式是通过电网中电压的调节来减少输电过程中的电能损耗。由于输电线路自身存在电阻，导致输电过程中产生较多热量，即电能损耗。根据焦耳定律，电能的损耗量正比于电流的二次方，同时也正比于输电线路的电阻。由于输电线路的电阻是一定的，为减小电能损耗，应增大输电电流。无功补偿装置可调节电压，以减小输电过程中的能量损耗。实际上，一个状况良好的无功补偿装置，应同时具备电压调节模式和无功调节模式，二者相互配合以节约电能。

2.4 无功调节模式

无功调节模式是提高升压站的有效输出电能，可与电压调节减少损耗电能的工作模式配合。无功调节模式可尽量实现无功功率的就地平衡，减少配网中由无功功率传输造成的电压损耗。如果无功功率不能很好的平衡，就有可能造成输电电压不稳，容易造成更大程度的电能损耗。无功调节模式的存在，是无功补偿装置得以广泛应用的主要原因。