中压配电网无功补偿装置对电力线载波通信影响分析的文献综述
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用探究

配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用探究发布时间:2022-05-17T05:27:34.088Z 来源:《科学与技术》2021年第34期作者:李刚[导读] 配电网在工作的过程中出现无功补偿以及谐波治理等问题,李刚身份证:42900519801115****摘要:配电网在工作的过程中出现无功补偿以及谐波治理等问题,这样就会使得电网的运行以及整体的安全性存在一定的影响。
为了保证电网的运行安全,就需要根据相应的技术参数进行分析,提高电网的运行问题。
我国配电网的基础建设发展存在一定的问题,无功补偿的设备较少,并且投资运行的效率较低,这就会使得在运行过程中电压的质量会产生一定的影响,伴随而来的是电网的损耗问题。
关键词:配电网无功补偿;谐波治理技术研究;应用探究引言:电网的需求也在不断的发生变化,国家电网就需要根据配电的结构,不断进行改革发展。
在工作过程中提升工作效率以及稳定性,对于我国大多数的电力企业而言,会存在无功补偿以及谐波治理技术等问题。
使得整体的运行效率较低,进而会对配电网的稳定发展产生一定的影响。
一、配电网无功补偿的具体措施分析 (一)电容补偿技术在进行电容补偿的技术过程中,主要采取的电容设备成本较低,并且相应的安装方式比较简单,这就是目前广泛应用配电网无功补偿设备,为了更好的满足无功补偿设备。
在工作过程中的具体要求,就应该采取电容器的设备要求稳定提升电容器的功率,有效预防损耗问题,不断增加系统在运行过程中的电容容量,调节电容补偿的稳定形式,全面保证工作过程中的效率问题。
在联合使用电容器设备的过程中,补偿的效果问题会受到一定的影响,在速度分析的过程中,需要根据实际的情况进行结合性分析,满足设备是否符合相应的技术要求,可以采取静止设备代替相应的电容设备,满足电容补偿的工作需求。
(二)制定完善的工作补偿计划要求在进行无功补偿的过程中,需要制定完善的计划,以此来确保无功补偿计划的有效进行。
关于无功补偿的技术方案,可以分为以下情况。
无功补偿对输电线路的影响与改善措施

无功补偿对输电线路的影响与改善措施输电线路是电力系统中起到承载电能传输功能的重要部分,同时也面临着各种各样的问题与挑战。
其中,无功功率的产生和补偿是影响输电线路稳定性与可靠性的关键因素之一。
因此,了解无功补偿对输电线路的影响,并实施相应的改善措施,对于保证电力系统的正常运行具有重要意义。
一、无功补偿对输电线路的影响1. 电压稳定性影响:无功功率的产生和补偿与电压波动密切相关。
当输电线路发生无功功率过大或不足时,会导致电压波动,从而影响电力系统的稳定性。
过高的无功功率会引起电压升高,对电力设备产生巨大的冲击,而过低的无功功率则会导致电压下降,影响电力系统的正常运行。
2. 线路损耗增加:无功功率的不合理产生会导致输电线路的额外线损增加。
在电力系统运行中,无功功率对于线路材料和设备的损耗是不可忽视的。
无功功率过大时,线路发热增加,导致输电线路不稳定,进一步增加了线路电能损耗,降低了输电效率。
3. 功率因数降低:无功功率的存在会导致电力系统的功率因数降低。
功率因数是衡量电力系统有效功率与视在功率之比的指标,表示电力系统能对外提供的实际有用功率。
功率因数过低不仅增加了电力系统的无效功率,还影响了电能的有效传输和利用。
二、改善措施为了克服无功补偿对输电线路的不利影响,改善电力系统的稳定性与可靠性,需要采取一系列的措施来解决问题。
1. 选用合适的无功补偿设备:根据实际情况,选用合适的无功补偿设备进行优化配置,如静态无功补偿器(SVC)、静止无功补偿器(STATCOM)等。
这些设备能够通过调节无功功率的产生和补偿来提高电力系统的稳定性。
2. 增加并联电容器组:并联电容器组是常见的无功补偿设备,能够提高线路功率因数,降低线路的无功功率。
通过合理配置并联电容器组的容量和台数,可以有效地改善输电线路的电压稳定性和线路损耗问题。
3. 控制无功功率的产生与消耗:合理控制输电线路的无功功率是保证电力系统正常运行的关键。
通过合理调整发电机和负荷之间的功率因数,最大限度地避免电力系统的功率因数降低。
无功补偿综述

无功补偿综述【摘要】无功补偿是保持电力系统平稳运行的主要手段之一。
本文综合阐述了国内外无功补偿的现状和发展趋势,分析与研究了电网参数的测量方法,以及常见的无功补偿方式方法及其适用环境和优缺点。
【关键词】无功补偿;功率因数;静止无功补偿器;静止无功发生器0.概述近年来,随着我国科学技术的提高,我国的电力工业也有了长足的发展。
各种电力电子装置在电力系统、工业及家庭中的应用日益广泛,而大多数电力电子设备的功率因数很低,它们所消耗的无功功率在电力系统所输送的电量中占有很大比例。
无功功率的增加会导致线路电流的增加,线路的损耗也随之增加,导致大量有用电能损耗。
同时使功率因数偏低、系统电压下降。
如果无功功率得不到补偿,就会造成配电、输电和发电设备不充分发挥作用,降低发、输电能力,使电网的供电质量恶化,严重时会使系统电压崩溃,造成大面积停电事故。
无功补偿装置,在电力供电系统中用于提高电网的功率因数,降低供电变压器级输送线路的损耗,提供供电效率,改善供电环境。
因此无功补偿装置在电力系统中处于一个不可缺少的非常重要的位置。
1.无功补偿的原理电力系统中的变压器和电动机是根据电磁感应原理工作的,磁场所具有的磁场能是由电源供给的。
变压器和电动机在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率称为感性功率。
接在交流电网中的电容器,在一个周期内上半周期的充电功率和下半周期的放电功率相等,这种充电功率叫做容性无功功率。
所以无功功率被使用与建立磁场和静电场,它存储与电感和电容中,通过电力网往返与电源和电感、电容之间。
无功功率在电网组件中流动,便会在电网中引起电压损耗和有功损耗,降低电网质量,增加电网的线损率。
无功补偿装置即把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷装置并接在同一电路中,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量,而感性负荷释放能量时,容性负荷吸收能量,能量在两种负荷之间交换。
这样当线路中有感性负荷吸收无功功率时,可以从容性负荷释放的无功功率中得到补偿,当线路中有容性负荷吸收无功功率时,可以从感性负荷释放的无功功率中得到补偿。
电网中压电力线载波通信系统技术研究

通信网络技术电网中压电力线载波通信系统技术研究葛翔昊(国网谷城县供电公司,湖北襄阳随着电力自动化和智能化的发展,中压电力线载波通信技术作为电力通信的核心技术之一,大大提高了电力系统的可靠性和安全性。
结合电力通信领域和中压电力线载波通信技术的现状,综合分析了中压电力线载波通信技术的基本原理、通信特点以及相关的应用场景。
通过对国内外相关文献的综合分析,研究了不同电力线载波通信系统的应用效果和可行性,提出了中压电力线载波通信系统的优化设计方案和技术指标。
通过实际应用,验证了所研究的中压电力线载波通信系统在电力系统中的可靠性和稳定性,能够为中压电力线载波通信系统技术的应用和中压电力线载波;电力通信;电力系统;输电线路Research on Medium Voltage Power Line Carrier Communication System Technology inPower GridGE Xianghao(State Grid Gucheng Power Supply Company, Xiangyang)运维方便。
中压电力线载波通信可以直接中压电力线载波通信技术利用电力线路作为传输介质,通过在电力线路上传输高频信号进行数据和。
基于接地电力线的并联,电力线路具有一定的电容、电感以及阻抗等性质,能够传输高频信号。
中压电力线载波通信系统利用电力线路的这些特性,通过高频载波技术将数字信号调制到电力线路,利用接收端的解调技术将数字信号恢复出来,从而实现数据和信息的传输。
中压电力线载波通信系统个部分,其中发射端负责数字信号的调制和发射,接收端负责信号的接收中压电力线载波通信技术的应用场景主要包括配电自动化主站SDH/MSTP/光纤2.2 组成要素中压电力线载波通信网络的组成要素包括中压电力线载波通信模块、终端设备、传输介质以及通信协议等。
2023年8月10日第40卷第15期· 133 ·的传输速率受线路频率响应、噪声等因素的影响,需要通过精密的信号处理和设计,提高传输速率和可靠性。
配电网无功补偿设备对电压和线损的影响分析

配电网无功补偿设备对电压和线损的影响分析摘要:由于功率因数过低增加了供电线路的损失,增加了企业投资;增加了线路电压降,降低了电压质量;降低了发、供电设备的利用率;增加了用户电费支出,加大了企业成本。
而无功补偿具有提高电网力率,减少网络无功,从而降低有功线损,增加设备利用率,改善电压质量的多重效果。
无功补偿设备是配电网系统的重要组成部分,通过无功补偿是配电网改善电压质量和线损的有效手段。
关键词:无功补偿;功率因数;降损增效在电力系统中,因电感和电容元件的存在,于是有功功率和无功功率在电网中共存。
虽然无功本身不消耗能量,其能量仅在电源和负载之间传输和交换,但在能量交换过程中会造成电能的损失,电网视在功率的增加,对系统产生以下负面影响:(1)电网的总电流增加,将增加电力系统部件的容量,例如变压器、电气设备和电线电缆等,从而增加初始投资成本。
(2)在传输同样功率的情况下,总电流增加将增加设备、线路的损失和增加线路和变压器的电压损失。
电电压低,影响正常生产和生活用电;反之,无功容量过剩会造成电网的运行电压过高、电压波动率过大。
(4)降低电网的功率因数会导致大量的功率损耗。
当功率因数从0.8 降低到0.6 时,功率损耗值将翻倍增加。
(5)对于发电设备,无功电流的增加将会增加发电机转子的退磁效果,降低电压。
可变电力系统的无功分配是否合理直接影响电力系统的安全稳定运行,直接关联企业的经济效益。
因此,解决无功补偿问题具有十分重要的意义。
选择合理的无功补偿方式应遵循以下原则:(1)减少无功功率的流动,就地或局部补偿原则;(2)分级补偿原则。
集中增加和分散安装相结合,以及基于分散补偿的综合规划;(3)防止在低负荷情况下的过补偿,向电网输送无功。
1.常见无功补偿设备及比较无功补偿装置的发展见图1。
图1 无功补偿装置发展框图传统的无功补偿,一般都采用同步调相机、固定电容、晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管控制电抗器(TCR) 等。
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用

配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用随着电力系统的不断发展,无功补偿及谐波治理技术成为了当前电力系统中的重要技术之一。
它们在提高电网质量、改善电网环境、保证电网安全稳定运行等方面发挥着举足轻重的作用。
本文将就配电网无功补偿及谐波治理技术的研究现状及应用情况进行探讨。
一、无功补偿技术研究及应用无功补偿技术是指通过在电网中引入电容器或电感器等无功功率装置,对无功功率进行调节,从而提高电网的功率因数,减少无功功率,降低电网的无功损耗,增加电网的有功输出能力。
1. 研究现状无功补偿技术的研究主要集中在以下几个方面:一是无功补偿装置的设计与制造,包括电容器、电感器等装置的选型、布置及安装调试等工作;二是无功补偿装置与电网的协调控制,通过合理的控制策略,实现无功功率的动态补偿;三是无功补偿技术与新能源接入的协同研究,针对光伏发电、风电等新能源对电网造成的无功影响,开展相关研究工作。
2. 应用情况目前,无功补偿技术在配电网中得到了广泛的应用。
特别是在电力系统中,大规模的电容器组、电抗器组等无功补偿装置被广泛应用,通过实时监测电网的功率因数,并根据功率因数的变化情况自动调节无功补偿装置的运行状态,以保证电网的功率因数维持在合理的范围内。
随着新技术的不断发展,无功补偿技术在大型工业企业、商业建筑等领域也得到了广泛的推广应用。
谐波是指电力系统中频率是基波频率的整数倍的波动,它会对电力设备带来损害,并且会对系统产生不利的影响。
谐波治理技术旨在通过引入谐波滤波器、谐波抑制器等设备,对电网中的谐波进行有效的治理,确保电网的正常运行。
谐波治理技术的研究主要集中在以下几个方面:一是谐波检测与分析技术的研究,通过对电网中的谐波进行实时监测,并对谐波进行深入的分析,为谐波治理提供准确的数据支持;二是谐波滤波器、谐波抑制器等设备的设计与制造技术的研究,通过对谐波治理设备的性能参数进行优化设计,提高谐波治理设备的滤波效果;三是谐波治理技术与智能电网技术的结合研究,通过引入智能控制技术,实现对谐波治理设备的精细化控制,提高谐波治理的效果。
无功补偿装置在电力系统中的应用综述

无功补偿装置在电力系统中的应用综述摘要:在电力系统中应用无功补偿装置,不仅可以使电网经济运行,而且可以使电网系统的质量以及效率不断提高。
虽然目前的无功补偿装置也有一定的缺陷,但是随着电力技术的不断更新与引进,使我国的无功补偿装置在电力系统中得到了更深层次的研究与分析,促使整个电网系统实现更大的经济效益。
基于此,本文就无功补偿装置在电力系统中的应用进行分析。
关键词:无功补偿装置;电力系统;应用在电力系统中存在许多感性负荷和非线性装置,这些负荷需要消耗大量的无功功率。
为了确保电力系统电压质量、降低电网损耗,在电力系统中必须采用大量的无功补偿装置。
下面就无功补偿装置进行介绍。
1 无功补偿应用原则对于电感负载,无论是工业负荷还是民用负荷都需要在过程中消耗大量的无功功率。
形成无功功率的原因一般情况下有两条:一是输电系统直接提供;二是补偿电容器提供。
在输电系统提供的情况下,既要考虑有功功率,也要考虑无功功率。
而由补偿电容器就地提供无功功率,避免了由输电系统传输无功功率,从而降低损耗,提高系统的传输功率。
无功补偿技术在实际操作中,还要考虑以下几点:一是高压补偿需要与低压补偿有效结合。
由于电力供应系统随着人们用电量需求的变化,需要不同的电量供应需求。
无功补偿在电力系统应用的过程中,将高压补偿和低压补偿有效的结合起来。
低压补偿在电力系统应用的过程中更能降低输电损耗。
二是注意整体和局部平衡的有效结合原则。
整体无功平衡是整个电力系统在运行中达到的最佳状态,为实现电网的无功平衡需要电力网络在应用无功补偿技术时,应根据电力负荷与线路的实际情况,注重整体和局部的总体平衡。
三是集中补偿和分散补偿的结合。
分散补偿首先能够满足用电设备的平衡,同时还能极大地缩小电力传输的距离。
因此在无功补偿中应采用集中补偿辅助分散补偿的有效结合方式。
四是无功补偿和有功补偿有效结合。
无功补偿过度或是无功补偿不足都会对整个无功补偿乃至配电系统产生不利影响,在无功补偿技术应用中,还应将有功补偿结合起来,从而提高整个无功补偿的效果。
智能配电网无功补偿设计开题报告、文献综述

配电网智能无功补偿系统研究毕业设计开题报告学生姓名:xx学号:xxxxxxx 学院、系:信息与通信工程系专业:电气工程及自动化设计题目:配电网智能无功补偿系统研究指导教师:xxx2011年 3 月21 日毕业设计开题报告1.结合毕业设计课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述一、本课题的研究背景及意义随着国民经济的不断发展,环保意识节能意识的不断加强,对电力系统提出了更高的要求。
如何在现有的基础上,保证系统的安全稳定运行,降低网损,提高供电质量,一直是电力系统追求的目标。
配电系统中存在大量的感性负荷,会消耗大量的无功功率,降低系统的功率因数,造成线路电压损失加大和有功损耗增加,使电网的供电质量恶化。
电力网输送的功率经过线路和变、配电设备时,都会造成功率损失,配电网无功的合理分布对提高电网的电能质量和节能降耗的影响十分重要,无功补偿是降低线损的有效措施。
配电网的无功补偿对于配电网的稳定、经济运行具有重要的作用。
[1]配电网无功功率补偿是改善电压质量和降损节能的有效手段之一。
合理地进行无功补偿点的选择以及补偿容量的确定,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功的远距离传输,从而降低网损,减少发电费用[2]。
无功补偿点的合理选择及补偿容量的确定,能够有效地维持系统的电压水平,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小,避免大量无功功率的远距离传输,减少系统的运行费用。
因此,针对配电网实际进行无功补偿优化配置的研究具有很强的现实意义和可行性。
二、本课题国内外研究现状为提高供电设备效率,减少供电线路电能损失,国内外自上世纪50年代初就开始进行无功功率补偿装置的研究工作,其方法主要有两种:一种是在电网上并联电容器,通毕业设计开题报告2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):一、本课题要研究或解决的问题1. 研究国内外无功补偿的进展情况,主要是无功补偿的研究现状、无功补偿方案、无功补偿调压措施、低压配电网无功补偿方法、现有功率因数自动控制器存在的问题。
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中压配电网无功补偿装置对电力线载波通信影响分析的文献综述1.课题的目的和意义保障能源安全、应对全球气候变化是全人类所面临的重大挑战[1]。
为应对这一严峻各国都把电力建设的重点放在了智能电网的研究与建设上。
智能电网是使用健全的双路通信、高级的传感器和分布式计算机的电力传输与分配的网络,其目的是改善电力传送和使用的效率,提高电网的可靠性和安全性[2]。
在智能电网的建设过程中,智能配电网是其研究重点,而通信技术则是实现智能配电网的基础。
为了保证智能配电网的特征能够实现,其通信系统需要满足高可靠性、安全性、实时性和灵活性等条件。
目前,常用的通信技术分为无线通信和有线通信两种。
有线通信技术包括光纤通信、电力线载波通信 (PLC)、以太网无源光网络 (EPON)等。
无线通信技术包括ZigBee、全球微波接入系统(WiMAX[3])、GPRS 等。
随着电力线载波技术的革新,电力线载波通信(PLC)又成为了新的热点,在中压配电网中,PLC 可以为配电网自动化、AMI 等提供数据传输通道。
配电网处于电力系统的末端[4],具有地域分布广、电网规模大、设备种类多、网络连接多样、运行方式多变等鲜明特点。
我国的配电网规模是巨大的,用户数量和类型是多变的,为了维持电压和无功的稳定,在配电网中存在大量的无功补偿装置,所以信号在电力载波线中传递时通常会经过一个或以上的无功补偿装置,会对信号的强度或其他的方面有一定的影响。
本课题就信号通过不同无功补偿装置前后产生的差异进行研究。
2.1电力线载波通信的发展历程电力线载波(Power Line Carrier,PLC)通信是利用高压电力线(通常指35 kV及以上电压等级)、中压电力线(指10 kV电压等级)或低压配电线(380 220 V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
电力线载波通信是电力系统独有的通信方式,其最大传输距离可达十几千米,系统可靠性高,且专有通道可以保证数据安全[5]。
电力线载波通信中压、低压均可覆盖,适用于用户信息采集、负荷管理等业务,以及配电自动化、智能电动车充电站等扩展业务。
我国中压配电网基本以10 kV 为主/ 10 kV而配电网的网络损耗最大,改造的潜力也最大。
电力线载波通信技术的发展经历了从模拟到数字的发展过程。
电力线载波通信技术出现于20世纪(以下,省略)20年代初期。
它以电力线路为传输通道,具有可靠性高、投资少、见快、与电网建设同步等得天独厚的优点。
在我国,40年代时已有日本生产的载波机在东北运行,作为长距离电力调度的通信手段。
50~60年代,我国开始研制自己的ZDD-1型电力线载波机,未能实现产品化。
后经不断改进,形成了具有中国特色的ZDD-5型电力线载波机。
该设备为4门用户、两级调幅、具有AGC(自动增益控制)电路和音频转接接口,呼叫方式采用脉冲制式,经改进的ZDD-5A型机也能够复用远动信号。
70年代,我国模拟电力线载波机技术已趋成熟,以ZDD-12、ZJ-5、ZBD-3机型为代表,在技术指标上得到了较大地提高,并成为我国应用时间最长的主流机型。
我们可将在此之前的载波机称为第一代载波机。
80年代中期,电力线载波技术开始了单片机和集成化的革命,产生了小型化、多功能的载波机,如S-2载波机等。
在这一阶段,主要的技术进步为单片机自动盘代替了布线逻辑的自动盘;集成电路的调制器、压扩器、滤波器和AGC放大器代替了笨重、多故障的模拟电路;CMOS、VMOS高频大功率管在功放电路中的应用等。
这一阶段的载波机可称之为第二代载波机。
90年代中期,以SNC-5电力线载波机为代表,在国内首次采用数字信号处理(DSP)技术,将载波机音频至中频部分的信号处理使用DSP器件来完成,实现了软件调制、滤波、限幅和自动增益控制。
这类载波机可称之为数字化电力线载波机,划为第三代。
90年代末期,采用新西兰生产的M340数据复接器(目前国内已有自主知识产权的同类产品),结合电力线载波机的高频部分为一体的全数字多路复接的载波机问世。
这一成果提高了载波机的通信容量,从根本上初步解决了载波机通信容量小的技术“瓶颈”问题,从而为电力线载波市场带来了空前的机遇。
2.2.电力线载波通信的现状和瓶颈近年来,随着光纤通信的发展,电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式。
但是,由于我国电力通信发展水平的不平衡,由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条以上不同通信方式的互为备用的通信信道,由于电力线载波技术革新带来的新的载波功能以及由于昔日数量庞大的电力线载波机的更新换代,都导致了电力线载波机虽然作为电力通信的辅助通信方式,但是在全国仍然存在较大的市场需求。
而且电力线通信(Power Line Communication, PLC)可以充分利用电网现成的物理网络进行通信,具有投资小、灵活性强、网络可靠性高等特点。
此外,它可以沟通到电网中的任何测控点,可以实现控制中心与各远方终端设备的信息交换[6],所以电力线载波通信成为构成智能配电网的重要方式。
目前,中压电力线载波通信技术发展遇到瓶颈[7],主要表现为:现有技术未能有效解决复杂信道对载波传输影响,导致电力线载波通信传输带宽、距离没有明显提高;现有载波传输容量较小,尚不能满足大容量业务需求;现有载波网络串行工作方式未能满足 IP 化网络发展趋势。
由于中压电力线具有噪声大、信号衰减快、线路阻抗变化大等不利因素,在很大程度上影响了通信的可靠性。
所以,如何克服以上问题,提高信号传输的稳定性和抗干扰性是实现电力线载波通信技术的关键。
3.1无功补偿装置的作用无功补偿装置能有效地达到平衡电网中的无功、提高系统功率因数和系统中无功储备、防止电压崩溃、保障电力系统电能质量、降低网络损耗,是电网能够安全运行不可缺少的部分,也是提高中压输配电网络经济性和保障可靠运行的一种经济实用的技术手段。
无功补偿装置从原理上说是电网中呈容性或感性的元件,它是由电容器组及其配套设备(投切元件、检查及保护元件)连接而成的一个整体,对系统进行无功功率补偿、电压控制的装置[8]。
3.2中压配电网的无功补偿方式目前,国内10kV配电网无功补偿方式一般有:变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和用户终端分散补偿方式。
(1)变电站集中补偿方式。
主要针对输电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置一般连接在变电站的1OkV母线上,补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等。
主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗,但是对配电网的降损所起作用不大。
(2)低压集中补偿方式。
是指在配电变压器低压侧进行集中补偿,通常采用微机控制的低压并联电容器柜。
此种方式可以提高配变的功率因数,实现无功的就地平衡,对配电网和配变的降损有一定作用,对用户侧电压水平有一定稳定作用。
这种方式虽然有助于保证用户的电能质量,由于线路的电压水平是由配电网系统情况决定的,因此对系统无功情况改善不大。
(3)杆上补偿方式。
是指采用IOkV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上(或另行架杆)进行无功补偿的方式,以提高配电网功率因数,达到降损升压的目的。
现有杆上补偿方式一般采用长期固定补偿,但适应能力较差,另外易受安装环境和空间等客观条件限制。
(4)用户终端分散补偿方式。
是指直接对用户末端进行无功补偿的方式,以降低损耗和维持电压水平。
此种方式的低压无功补偿通常按配电变压器低压侧最大无功需求来确定安装容量,但各配电变压器低压负荷波动的不同时吐易造成大量电容器在较轻负载时的闲置,设备利用率不局[9]。
3.3无功补偿装置的类型和结构考虑到无功功率是由于系统中各种感性负载所产生,早期的无功功率补偿主要为同步调相机和静止电容器[10]。
同步调相机是一台工作于空载的同步电动机。
根据需要控制其励磁磁场,可以使其向系统提供感性无功功率或从系统吸取感性无功功率。
但由于动态响应速度慢,不适合各类快速变化非线性负载的要求,且成本高,安装复杂,因此应用受到限制。
无功补偿电容器是早期无功功率补偿的另一种方法。
该方法是将一定数量的电容器并联在电网中。
由于补偿方法简单经济,灵活方便因此早期得到广泛的应用。
但补偿容量有级,固定,而且可能与系统发生谐振。
并联型无功补偿装置可以等效成一个电流源,从系统中吸收容性电流.其等效电路如图所示[11].随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的广泛应用,产生了目前广泛用于无功补偿的静止无功补偿器简称SVC。
由晶闸管控制电器(ThyristorCon-trolledReactor———TCR),晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor———TSC)和以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形式组成的静止补偿器(Static Var Compensator———SVC)实际上可看作一个可调节的并联电纳,其性能比固定并联电容器要好得多[12]。
而所谓静止是指没有运动部件,这和同步调相机不一样。
静止补偿器最重要的性质是它能维持其端电压实际上不发生变化,所以它要连续调节与电力系统变换功率,其第二个重要性质是响应速度。
图1 TCR 图2 TSC 图3 SVC如图 1 所示为 TCR 单相原理图,将两个反并联的晶闸管与电抗器串联再接入电网中。
TSC 单相原理图如图2 所示,两个反并联晶闸管串联电容器并联接入电网系统中。
如图3 所示为混合型 SVC 单相原理图。
显然这种结构的无功补偿装置综合了TCR 和 TSC 二者的优点,图中电感与电容的两个并联支路分别表示 3 次和 5 次谐波滤波器[13]。
SVG又称为静止无功发生器(Static Var Generator———SVG[14])或高级静止无功补偿器(Advanced Static VarCompensator———ASVC[15]),也叫静止调相机(StaticCondenser———STATCON[16-17])。
它是基于瞬时无功功率的概念和补偿原理采用GTO构成的换相交流器。
SVG分电压型和电流型桥式电路两种。
由于电压型控制方便,损耗小,因此在实际应用中被广泛采用。
通过调节桥式电路交流侧输出电压的相位,幅值或者直接调节其交流侧电流进行无功功率的交换。
与SVC相比,其调节速度更快,调节范围更宽,欠压条件下的无功调节能力更强,因此具有良好的补偿特性。
但在大功率输电系统中受现有GTO开关频率的限制必须采用多桥的SPWM技术抑制电路的谐波。
因为SVG比SVC的调节速度更快、运行范围更宽,所用电抗器的容量也大为降低,所以SVG是动态无功补偿装置发展的重要方向。
4.总结随着能源形势的越来越严峻,智能电网成为国内外的研究热点是必然的[18-19]。