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电力配电系统电能质量自动补偿技术研究

2020-05-27鹿存鹏

通信电源技术 2020年6期
关键词:电能容量配电

鹿存鹏,姚 彬

(徐州三新供电服务有限公司贾汪分公司,江苏 徐州 221000)

0 引言

我国自动补偿技术发展的时间还比较短,并受到很多因素的影响,实际应用的供电都是为分布式电源供电,尽可能确保电压闪电量的稳定性,并利用谐波畸变电流对电力配电系统中存在的不平衡电压区间进行监测。该方式能够使电能质量治理的可引导性得到提升[1]。但是,电能输出总量是不断增加的状态,长时间下去就无法实现对电源并网行为的可行性分析,从而引发配电指标出现严重失衡。为了尽可能避免这种问题的出现,就需要基于细化配电的原则,充分利用传统补偿方法的优势,对补偿误差实现规范化,建立全新的自动补偿方法,并将其价值充分体现出来,为我国电力行业的可持续发展提供重要支持。

1 电力配电系统补偿技术要点

1.1 确定补偿容量

在自动补偿装置中,补偿容量是最为重要的技术参数,对补偿装置性能有直接的关系,属于基础性智能补偿数据。补偿容量数据主要是由使用的负荷以及供电负荷确定的。在确定补偿容量数据时,需要对电流数据和系统电压户数进行收集,通过计算之后才能得到补偿通量。确定补偿容量后,才能确保系统稳定有序的运行。而补偿点确定时,就需要通过最合理的计算,选择最为恰当的补偿容量,使装置的可靠性得到保障。

1.2 常规补偿方式

补偿方式主要分为如下3 种,综合性补偿、分补补偿以及共补补偿。通常,系统需要的补偿容量要大于6 060 kvar。在选择补偿方式时,一定要结合现场的实际情况,选择最为合适的方法。这样不但可以使电网运行效率得到保障,还能够有效确保电压的质量,最大程度地减少损耗。

1.3 系统补偿级数

对于补偿级数要选择合理的方式,使系统达到最佳的状态,这样对于节约成本也有非常好的效果。系统补偿精度越高,代表了补偿级数越多,但是会在一定程度上使运行成本有所增加。所以,一定要在选择补偿级数时结合系统的实际需求,对补偿级数充分进行考虑。

2 电力配电系统自动化装配

2.1 配电自动化构成

供电通信层主要涵盖了多个中转所以及远程终端,中转所的主要任务就是对电力调配设备进行控制,从而使整个电力配电系统的实际运行情况得到监测。在主站配电层中,有很多输电补偿控制线路,也是核心的传输介质,主要的材料为光纤电缆,可以利用自动化技术对区域性配电补偿不均衡的现象进行有效改善。作为整个配电系统的核心控制层,质量感知层可以利用补偿手段实现与其他层结构的联系。

2.2 自动化配电原则

在电能质量补偿技术中,相关的约束标准有很多,而最为核心的就是自动化配电原则。随着电力配电系统供电总量的不断增加,供电通信层中的中转所模块会长时间保持满负荷工作状态,进而使远程终端中的电能质量总是维持自动补偿技术的应用标准。但是,从实际的运行现状可以发现,电力配电系统为具备更高性价比的输电操作,会在适当降低供电质量的基础上,对单个大型配电机采取定点平衡的处理方法,而该项操作处理所遵循的标准即为自动化配电原则[2]。如果电力配电系统的电能质量降低,中转所向主供电设备提供的输出电能也会随之降低,此时在自动补偿技术的调解下,大型配电机械中的运载电能质量不会产生明显变化。但随着系统运行时间的增加,自动补偿技术达到调节极限,电能质量感知层会面临无能耗供电的风险。为了防止上述情况的发生,就需要基于自动化配电原则,对各级的输电装置传输的电能质量进行有效控制,对暂时的自动补偿空缺进行弥补。

2.3 电力输入输出控制

对于电能质量的成分,可以通过电力输入输出控制进行解释,并且可以监测处理电力平均水平。输入控制可以通过电能质量评估的方式,对电压接入等级和供电容量进行确认,再结合逐级接入法对自动补偿技术的实际应用进行有效的限制。在自动补偿技术中,最为基础的应用部分为各级输电装置,通过中转所汇总分析电能质量系数。然后通过质量控制报文的方式,在中转所进行存储。而输出电能因子通过中转所时,可以在自动补偿技术下进入大型配电机,采集处理电能质量。

3 搭建电能质量自动补偿方法

3.1 配电系统成分

在整个配电系统中,差动式电能质量测微仪是非常重要的组成部分,能够实现自动补偿校准,精度处在0.1~0.7 μm。为了更好的保障电能质量自动补偿技术的有效性,在选择测微仪时,应使用16 位的A/D转换电路,并通过缩短两个配电节点间规定步距差的方式,有效缓解引起的电能质量突变的问题。如果配电系统中的电能质量出现变化,那么首先感知这一变化情况的是系统配电参数,这样就可以利用自动评价的方法,实现科学的补偿条件,结合电能质量的实际变化情况,对补偿数据进行合理的调整,最终实现协调配电。

3.2 确定补偿误差

DEA 补偿误差是调节电力配电系统电能质量参数存在状态的关键指标。当差动式电能质量测微仪在自动补偿标准的促进下,生成全新螺距误差补偿表后,会生成一条与DEA 补偿误差信息相关的G 代码。配电系统输电总量会呈现持续增长的情况,这些G 代码就会在有效的运行时间内对电能质量因子的运动路线进行规划,并通过运行补偿方式对电能质量参数的实际情况进行准确判断[3]。如果在输电过程中,很多电能质量因子已经超过配电周期,那么这次的电能质量补偿误差结果的实用性就比较小。如果是单个电能质量因子超过配电周期,则表示能够有效约束本次的输电操作。

3.3 完善自动补偿流程

如果核心输电单元形成大量配电信号,那么中转所与各级输电装置的传输模式为直接相连,无法将配电信息及时传输到各级电能质量因子,就会引发自动补偿调节不及时的问题发生。为了改善存在的问题,就不能够在无能耗供电的状态中实施补偿误差,要判定调节系统配电周期,重新规划电能质量因子的运行路线。代码保持不变的基础上,电力配电系统电能质量管控中心的测试程序,就能够缩小或者扩大调节电能质量反向间隙。

3.4 计算补偿电容器容量

补偿电容器容量的计算公式是:

其中,QC表示需要补偿的容量;PP表示年内最大负载月份平均负载;cosφ1代表补偿前的功率因数;cosφ2表示补偿后的功率因数。例如,某一企业电力系统实际在运行时,为了提高生产能力,就会增加各种生产设备,从而导致用电负荷有所增长,使线路损耗和无功功率随之增加。而无功功率的增加,原有的电容补偿已经无法满足目前的使用。基于这一情况,就需要在变电室进行集中补偿,也就是按照cosφ前后值考虑,在车间安装电容自动补偿装置,使线路损耗大大降低,并且还提高了功率因数。

4 智能补偿技术

4.1 选择补偿方式

首先是动态补偿和固定补偿结合起来的应用,因为单纯的固定补偿已经无法满足实际需要,动态补偿技术能够更好的满足负载的变化。其次就是分补和共补结合的方式。在低压系统中,单相设备和三相设备比较多,只是单纯的三相共补模式无法满足使用需要,所以应当采用综合补偿技术。

4.2 无功控制措施

基于智能控制理论,通过补偿无功功率的方式,利用自动投切电容实现智能投切。按照配电系统三相中每一相无功功率的实际大小,选择最为合适的电容器组成,使补偿精度大大提高。首先,在智能系统中要设置禁切及禁设值,设定欠电压及过电压保护值。然后,通过无功功率设定投切限值;对投切延时进行设置,适当调节延时时间,设置同组电容投切动作时间间隔。

4.3 综合配电监测功能

智能补偿装置除了具备补偿功能之外,还需要有配电监测的能力。在集配电变压器电气参数中,主要涵盖了通信、记忆以及数据测量,而测量机构主要是为电网的安全有序运行提供重要的数据支持。

5 结论

现阶段,在电力配电系统中,自动补偿技术占据非常重要的地位。相比于传统的电能质量自动补偿技术,新的电能质量自动补偿技术,更加便捷,而且能够开展逐级细化。从实用性方面来看,新自动补偿技术能够高效地提取参数,不需要非常复杂的运算,就可以使电能质量因子的价值充分体现出来,使人们的用电质量和安全得到保障,非常值得在电力行业中推广应用,也为我国市场经济的可持续健康发展提供重要支持。

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