电力调度无功补偿技术分析

电力调度无功补偿技术分析

李奎红

（国网河南省电力公司濮阳县供电公司河南省濮阳市4571000）

摘要：目前，无功功率变化频繁的电气设备应用数量越来越多，由此导致的用电负荷的复杂变化以及非线性因素直接造成了电网的波动，影响用户的供电质量。随着不断提高的供电质量要求，对电网进行无功无偿能够节约用电、降低电网运行费用，提高功率因数和供电质量。在本文中，笔者首先分析了无功补偿的原理与电力调度无功补偿的现状，而后重点了探讨了电力调度无功补偿的方法。

关键词：电力调度；无功补偿；技术分析

1导言

电力调度主要是为了能够进行功率的调度，但随着我国经济发展的速度加快，导致电力系统联网容量和输电电压增加，电力调度的任务也开始不断加重，所以电网的运行现在更加需要电网的稳定和安全，并对于电力调度要求提出更加高的要求，本文将对电力调度无功补偿技术进行一定的分析。

2无功补偿概述

无功补偿的概念和基本原理无功补偿技术是指通过使用相关电力设备为电网提供必要的无功功率，并且在一定程度上提高电网的功率因数从而降低电网的电能损耗起到无功补偿电源的作用最终提高整个电网电压的质量。无功补偿技术的关键在于产生一定的无功功率，其对于整个用电网络的正常工作具有十分重要的意义。无功功率使电网中的一些用电设备产生必要的磁场，比如，只有存在无功功率，才能保证变压器在一次线圈产生磁场，然后在二次线圈感应出电压。许多情况下，电网中的无功功率处于较低水平，即使用电设备可以获得足够的有功功率但却无法工作在额定工况下，致使设备端电压降低，最终影响设备的正常工作。从电厂产生的电能经过高压输电线传输后，电网中的无功功率会下降很多，无法满足用户负载需求，所以供电部门要在电网中安装一些无功补偿设备来提供足够的无功功率，保证用电设备正常运行。无功补偿的配量原则虽然近年来无功补偿技术得到广泛应用，但采用无功补偿技术获得必要无功功率的发电厂数量却不多，因此需要加强电厂对无功补偿技术的应用，进而提高整个供电系统的功率因数，降低电能损耗，提高电网电压质量。低压电网的供电设备和各级网络消耗的电能比重最大为了最大程度地提高无功功率、降低电能损耗，应用无功补偿技术应当遵循以下原则：就地平衡和分级补偿。具体来讲，就是在输电网中合理分配无功补偿设备根据不同设备的特点进行集中和分散管理，比如，将并联电抗器、静止补偿器和同步调相机等设备安排在相对集中的区域，而并联电容器则应当分散安排或就地配置。同时，由于分散程度太大会使维护不方便，增加管理难度所以分散要适度以促进输电设备效率提高。无功补偿的意义改善电能质量。遵循就地平衡和分级补偿的分配原则，可以合理安排无功补偿设备在电网中的位置，从而提高电网电压质量。在低压电网中，线路末端电抗值较其他区段大，结合这一特点在靠近线路末端的地方合理安排无功补偿设备，可以获得较好的补偿效果，使得低压电网的输电质量得到提高。（降低电能损耗。合理配置无功补偿设备可以达到节能的目的。假设电网输送的有功功率为一定值从有功功率的计算公式可知负载电流与功率因数成反比关系，当电网中安装了无功补偿设备后，功率因数会逐渐提高，负载电流会越来越小。又因为线路的电能损耗与负载电流的平方成正比所以随着电流的减小，电能损耗也大大降低。（挖掘发电及供电设备潜力。从供电角度看在设备容量一定的前提下，电网中的无功补偿设备不仅可以提高功率因数，也能促使电网输送有功功率的能力增强。从发电角度看在电厂安装无功补偿设备可以降低无功负载，从而使发电机少发无功多发有功充分挖掘发电机的发电潜能。（减少用户电费支出。在电能传输和分配的过程中采用无功补偿措施可以保证功率因数保持在较高水平，减少用户有功损耗即减少用户折算电费的支出。

3关于无功补偿的常见技术

无功补偿是靠着相关的补偿装置来供应相关的无功功率，进而对体系的功率数值的有一定的提升，而且还可以减少耗损，起到改善电压品质的意义。为了确保电网和受力段的电压运行稳定，要在受力处设置电源，诸如调相机、电容器等。一般来说，在开展无功的配置的时候，要分析分级补偿以及其他的一些要素，这样的话对于调节电压有很大的好处。对于靠近负载的地方要分散来设置，要降低无功，这样的话能将损耗等都减少，进而可以发发挥非常显著的经济性的意义。一般要将无功设置在变电站之中，这样的话对于操控等来讲都是非常方便的，还能够调节电压。对于变电站所安装无功补偿设备的容量，通常是以高峰负荷时，主要变压器功率的因数所达到的一定数值来进行考量，并通过计算确定。视不同变电站的需求，可以安装并联电抗器、调相机、静止的无功补偿器、自动分组投切电容器等不同无功补偿的设备。电力单位各个层次中形成的资金，结合单位在发展运作时期出现的一些信息，自动的生成相关的报表，结合部门资金统计供应给相关的负责人开展规划活动。单位的运作管控活动是开始于编订预算，完成于预算的落实。该管控体系为单位预算的制定以及中期的管控和后续的分析都提供了非常精准的平台。该项管控体系为单个的单位供应了编订以及管控预算等的功效。提供在执行数据的分析和预测的基础上的预算的滚动编制，支持预算的多版本方案。可以实时生成相关的预算执行情况分析表、预算现金流量表、预算利润表等。费用预算责任到部门及相关责任人。支持集团企业预算指标的下发、预算数据的上报审批、以及预算执行数据的上报汇总等功能。

3.1同步电机技术

同步电机技术包括了同步调相机、电动机和发电机。当它的运作有序的时候，相同的功率因数有着非常显著的落后性，进而实现对体系的无功的供应。关键时通过激励电流的降低手段，来达到功率因数超前的目的，使得多余无功被吸收；同步电动机通过激励电流的调整，来对输出无功电流的方向和大小作出改变，安装复杂，成本高，安装起来较为困难。

3.2并联电容器技术

并联电容器技术科以所需无功多少为依据，进行补偿电容的自动投切，装设灵活，且消耗功率小。但易出现欠补偿或过补偿现象。

3.3静止无功补偿器技术

静止无功补偿器是由电容器和电抗器共同构成，它能够平滑快速地满足无功补偿的需求，但因会受到来自晶闸管的控制，在电抗器投切过程中会有谐波的产生。

3.4静止无功发生器技术

三相桥式变流电力是静止无功发生器的基本电路，其不需要电容器和电抗器等大容量的储能元件，只需安装小电容电容器在其直流侧，便可实现对电压的维护。通过实施PWM控制，便可发出与吸收无功功率，但对其系统的控制则较为复杂。一般情况下，电力调度无功补偿方案的统筹分为低压集中补偿、高压集中补偿、用电设备随机补偿和线路固定补偿等。结合具体的电力调度的状态，使用有效的补偿工艺，这样就可以确保体系的节能性优秀。

4结语

电力调度的主要目的便是要科学合理地对功率进行调度，但是因为目前输电电压尤其是电力系统联网容量不断增加以及无功率负荷的增多，使得当前的电力调度难度越来越大。更加安全、更加稳定的电网运行要求让电力调度中采用无功补偿技术成为必然选择之一。

参考文献：

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