1 引言
三相不平衡長期以來都是影響電力系統(tǒng)正常運行的一項關鍵因素,因此,相關工作人員在具體工作中,應當不斷加強該項內容的分析,為人們提供更加穩(wěn)定的電能,滿足人們對電能的需求。
三相不平衡的危害:(1)增加線路運行過程中的能量損耗。電流經過導線時,由于阻抗的存在會損耗一定的電能,因為在線路中存在單相負載現(xiàn)象,因此,會引起三相負載不平情況。(2)減少配電出力。設計配變時,配變在實際運行過程,每項定額容量會對允許的最大出力造成限制。若配變在運行期間,存在了三相負載不平衡現(xiàn)象,勢必會減少配變的具體出力大小[1,2]。配變出力的減少量會隨著三相負載不平衡變得的變大而增多。如果在過載工況下,配變運行,配變將會發(fā)熱,情況嚴重時,將會燒毀配變,造成嚴重影響。(3)降低設備運行安全性。在設計配變時,都要充分的對三相負載平衡運行工況的實際情況進行考慮,每相繞組的漏抗、電阻、激磁阻抗三相內容會保持一致。(4)降低電動機的運行效率。在三相負載不平衡的工況下,配變運行會導致電壓三相不平衡。整個電網的運行受不平衡電壓影響,會導致電壓出現(xiàn)三個分量,如果電機在該電壓下工作,負序電壓和正序電壓兩者降回去形成完全相反的旋轉磁場,這將會起到制動效果。但是,負序磁場在強度上明顯弱于正序磁場,電氣仍然會依據(jù)正序磁場方向旋轉,負序磁場將會起到抑制電機運轉,這將會降低電機在實際運行過程中的具體效率,對于電機運行的經濟性和安全性都會產生較為嚴重的影響。
2 有效措施
針對三相不平衡,在具體治理過程中,要采取下列方式:(1)合理分配負荷,電力工作人員在實際作業(yè)過程中,要對涉及的各項數(shù)據(jù)采集,做好相應的記錄,對用電負荷狀態(tài)進行合理預測。改裝平衡裝置,例如,針對一些應用低壓三相四線制,可以增加調整不平衡的電流無功補償裝置,通過對各項裝置的應用,對不平衡電流進行調整。(2)對不平衡電流電納補償原理進行應用,實現(xiàn)電阻和電容的并聯(lián),可以將不同性質負荷的等效進行分析,確定相間和相對地的無功補償量。(3)安裝三相不平衡智能調節(jié)器。其是一種用于動態(tài)治理配網的三相不平衡、補充無功的電力電子裝置,通過對其的合理應用,可以依據(jù)配網用戶在不同時間段或不同負荷引起的配網三相不平衡電流,通過對先進的控制算法進行應用,完成對不平衡電流正負零序以及無功的合理分離,通過對觸發(fā)功率期間絕緣柵雙極型晶體管的合理應用,使逆變器在應用過程中的可以發(fā)出抵消電流,實現(xiàn)對不平衡的有效消除,實現(xiàn)無功補償。
3 綜合節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)
以智能化電網調度技術作為技術和調度自動化平臺為基礎,完成對治理三相不平衡的控制系統(tǒng)的研發(fā),通過對該系統(tǒng)的合理應用,可以使確保電網穩(wěn)定性運行,能夠在此基礎上,確保功率因數(shù)和電壓不會出現(xiàn)問題。
控制系統(tǒng)的功能:(1)控制系統(tǒng)的運行既可以閉環(huán)進行,也可以開環(huán)進行,系統(tǒng)界面具有良好的客戶體驗度,完成對數(shù)據(jù)庫的操作后,可以對程序控制參數(shù)進行修改。(2)能夠在線完成對數(shù)據(jù)庫中涉及的各項數(shù)據(jù)內容做修正,完成相應的維護工作。(3)以網絡模型為基礎,通過對 SCADA 系統(tǒng)進行應用,動態(tài)監(jiān)測電網的具體運行情況,合理劃分供電區(qū)域,從而實現(xiàn)對分區(qū)電壓情況的合理調節(jié)。(4)將可以調節(jié)電壓的手段都應用后,如果電壓大小仍然達不到相應的要求標準,系統(tǒng)能夠自動找到電壓存在問題的點,從而為下步操作的開展,提供支持。(5)系統(tǒng)在發(fā)射出相應的指令后,系統(tǒng)會自動發(fā)出相應的操作指令,可以完成對各項事件內容的精準記錄[3]。
從監(jiān)控系統(tǒng)中獲取到精準的測量數(shù)據(jù),再依據(jù)具體情況,完成對電網的合理分區(qū),然后電壓控制和無功控制,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的運行情況,以及電壓情況的合理控制,保證系統(tǒng)在運行過程中不會出現(xiàn)問題。
系統(tǒng)信息的主要作用是對 AVC 系統(tǒng)的具體運行進行合理控制,并且可以通過人工方式,對置數(shù)進行適當修改??刂撇呗园ㄗ儔浩鲃幼鞔螖?shù)、調壓命令等多項內容。控制狀態(tài)下,可以顯示系統(tǒng)中變電站的具體控制情況。
4 應用過程
(1)解決無功損耗問題。采用電容補償措施方式降低能量損耗,存在的弊端較為嚴重,主要體現(xiàn)在調節(jié)速度滿額,無法動態(tài)調節(jié)等方面,這也就導致電網在運行過程中,會出現(xiàn)較為嚴重的能量損耗問題。而將無功補償控制系統(tǒng)引入整個系統(tǒng)中,能夠使能量損耗過高問題得到解決,并能完成動態(tài)調節(jié),并且可以提高補償?shù)木龋约跋鄳难a償效率,從而最大程度降低電網在具體運行過程中的能量損耗。
(2) 解決電容補償裝置存在的各項隱患。對電容器頻繁的投切縮短了電容器的應用壽命,在投切期間可能會發(fā)生重燃故障。小型非線性電子式開關設備的大量的應用,會使配電網的諧波水平得到進一步提升,補償?shù)牟⒙?lián)電容器在應用過程中,會引起諧波被放大,從而會造成應用的各項設備被燒毀,引發(fā)安全事故[4]。系統(tǒng)應用的新型的智能化統(tǒng)一電能質量綜合優(yōu)化裝置 SVG & APF,可實現(xiàn)無功功率柔性輸出,系統(tǒng)在具體運行過程中,具有響應速度快,補償精準等優(yōu)點,通過對電力電子開關應用,對功率進行適當調節(jié)[5]。
(3)解決無法治理電能質量問題。諧波會導致旋轉電機附加損耗增大,使諧波和噪音過大,這也會對繼電保護裝置、計算機等各項內容進行應用,提高線損率。由此可見,系統(tǒng)中出現(xiàn)的三相不平衡和諧波污染都會對電網和用戶設備造成巨大危害。
(4)提升配網設備自動化水平。配電臺區(qū)三相不平衡治理綜合節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng),系統(tǒng)電力電子功率變換技術、網絡智能化技術等各項內容的監(jiān)控管理,以及相應離線管理工作,使電網在運行過程中的安全性與可靠性都能夠得到進一步提高,降低配網在運行期間的維護費用,提高電網的管理水平,以及相應的工作效率。
5 結語
配電網在實際運行過程中,經常會出現(xiàn)各種問題,其中三相不平衡是對其運行造成不良影響的一項重要內容。在配網工程中,通過對三相不平衡治理綜合節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)的合理應用,能夠提高電網在具體運行過程中的穩(wěn)定性,從而使整個配電網運行的安全性,滿足人們的應用需求。
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原文標題:三相不平衡的優(yōu)化控制技術應用
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