這篇電力技術(shù)論文發(fā)表了電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償點(diǎn)的確定及補(bǔ)償方法，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中電網(wǎng)負(fù)荷和容量都是有限的，所以電網(wǎng)運(yùn)行存在嚴(yán)重影響，有效提升國內(nèi)電氣自動(dòng)化資源有效利用率和以及安全快速的運(yùn)行，論文分析了在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用。

　　【關(guān)鍵詞】電力技術(shù)論文發(fā)表,無功補(bǔ)償,電子自動(dòng)化

　　引言

　　電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)負(fù)荷及容量都是有限的。在實(shí)際運(yùn)行過程中，隨著負(fù)荷及電容量的不斷增加，電網(wǎng)的運(yùn)行安全也受到嚴(yán)重影響。因此，相關(guān)單位必須采取合理措施，提升供電質(zhì)量和運(yùn)行效率，從而降低無功損耗。當(dāng)前，無功優(yōu)化問題逐步成為電力工作人員關(guān)注的焦點(diǎn)，為明顯提升供電質(zhì)量，必須對(duì)補(bǔ)償容量和無功補(bǔ)償點(diǎn)予以不斷精確，從而提升補(bǔ)償方法的重要性。

　　1在電氣自動(dòng)化發(fā)展過程中，應(yīng)用無償補(bǔ)償技術(shù)的重要意義

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域只有積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，拓寬發(fā)展思路，才能獲得可持續(xù)發(fā)展。高速電氣自動(dòng)化技術(shù)在普及使用過程中，逐步表現(xiàn)出各種各樣的問題，比如對(duì)于單相電力的牽引產(chǎn)生的負(fù)荷變化太過復(fù)雜多變，進(jìn)而產(chǎn)生了無功功率和負(fù)序以及諧波等嚴(yán)重的問題，并直接對(duì)電氣自動(dòng)化的整個(gè)系統(tǒng)的資源無法有效利用。與西方先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家比較起來，目前國家在電氣自動(dòng)化的行業(yè)領(lǐng)域肩負(fù)著重大的挑戰(zhàn)和壓力，尤其對(duì)于不可控問題的發(fā)生(非線性因素導(dǎo)致)產(chǎn)生的嚴(yán)重影響行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。為此，只有選擇性引進(jìn)無功補(bǔ)償技術(shù)，才能對(duì)上述問題作出明顯改善，從而有效提升國內(nèi)電氣自動(dòng)化資源有效利用率和以及安全快速的運(yùn)行，進(jìn)而電力企業(yè)所獲得的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益得以巨大的提升。

　　2電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容和原則

　　通過對(duì)無功功率來進(jìn)行補(bǔ)償以及優(yōu)化處理，使得整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行相對(duì)安全，除此之外，保證無功的補(bǔ)償合理性是有效提升無功補(bǔ)償效果的重要方式，對(duì)無功補(bǔ)償點(diǎn)予以合理選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的合理配置，為確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在實(shí)際操作過程中，對(duì)電力系統(tǒng)的不斷優(yōu)化和無功補(bǔ)償?shù)暮侠磉x擇，防止無功功率的遠(yuǎn)距離傳輸問題的出現(xiàn)，可以有效的控制無功以及有功率的損耗的大小，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)安全有效的運(yùn)行提供有利條件并促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益的提升。具體的情況為無功優(yōu)化規(guī)劃對(duì)于電力系統(tǒng)可以分為以下兩個(gè)方面：

　　①確定無功補(bǔ)償點(diǎn);

　　②確定無功補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)償容量。需要注意的是，無功補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)選擇的合理性與否，對(duì)電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生直接影響。此外，為實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償優(yōu)化的最大化，需要對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)予以合理確定。以往無功補(bǔ)償?shù)拇_定可以分為以下幾個(gè)原則：

　　①結(jié)合實(shí)際情況對(duì)電網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)予以有效總結(jié)，同時(shí)對(duì)中心點(diǎn)予以合理確定，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的有效控制，確保整個(gè)電網(wǎng)電壓處于安全范圍內(nèi);

　　②選擇無功補(bǔ)償點(diǎn)的過程中，應(yīng)該遵循局部平衡原理，將負(fù)荷過大的節(jié)點(diǎn)作為無功補(bǔ)償點(diǎn)，且電路電壓等級(jí)不同時(shí)，也可以使用分層平衡方式，以免出現(xiàn)無功功率在不同電壓等級(jí)相互流動(dòng)的情況，從而明顯降低無功功率的損耗，明顯提升電網(wǎng)運(yùn)行的合理性和經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際操作過程中，無功補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)應(yīng)始終保持在0.7以上。

　　3無功補(bǔ)償點(diǎn)的確定

　　3.1電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定狀態(tài)下的約束條件

　　設(shè)功率流向?yàn)镾(發(fā)送端)到R(接受端)，電路簡化后交流支路如圖1所示。在靜態(tài)電壓穩(wěn)定的前提下，兩個(gè)功率圓的標(biāo)準(zhǔn)形式是：[URX-Us/2]2+[Ury+(b/2g)Us]2=Us2/4+b2Us2/4g2-PRS/g[URS-Us/2]2+[Ury+(g/2b)Us]2=Us2/4+g2Us2/4b2-QRS/b則圓心坐標(biāo)分別為：OP[Us/2，-bUs/2g]、OQ[Us/2，gUs/2b]則半徑可以表示為：rP=√Us2/4+b2Us2/4g2-PRS/grQ=√Us2/4+g2Us2/4b2-PRS/b圓心距用D表示：D=(g2+b2)/2gb•Us其相交和相切情況則如圖2所示.3.2無功裕度依據(jù)電力系統(tǒng)工作特點(diǎn)，一旦載荷超過某一臨界值，電壓就會(huì)出現(xiàn)崩潰情況。因此，在電壓穩(wěn)定情況下，還需要同時(shí)滿足rP≥0，rQ≥0，rP+rQ≥D。所謂無功裕度指的是靜態(tài)電壓穩(wěn)定時(shí)，電力系統(tǒng)工作點(diǎn)與臨界崩潰電壓二者間的電氣距離。具體來說，可以用下面的公式來表示：QRPM=rP+rQ-D電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D3所示。

　　3.3節(jié)點(diǎn)無功裕度值計(jì)算方法

　　實(shí)踐證明，無功裕度與無功補(bǔ)償容量二者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，也就是無功裕度越高，那么無功補(bǔ)償容量就呈現(xiàn)越小的狀態(tài)，反之亦然。因此，采取合理措施，加強(qiáng)對(duì)無功補(bǔ)償點(diǎn)的合理選擇，就會(huì)明顯提升無功裕度的精準(zhǔn)計(jì)算。具體來說，計(jì)算方法可以分為以下幾種情況：①就電力系統(tǒng)自身而言，依據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)線路的參數(shù)特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)潮流予以有效計(jì)算，以便得出不同的節(jié)點(diǎn)功率和節(jié)點(diǎn)電壓;②依據(jù)3.1的計(jì)算公式，能夠精準(zhǔn)得到不同節(jié)點(diǎn)的rq、rQ和D;③通過電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并結(jié)合無功裕度概念和計(jì)算方式，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)各節(jié)點(diǎn)無功裕度值的計(jì)算;④在對(duì)無功裕度值進(jìn)行計(jì)算的過程中，應(yīng)依據(jù)由小到大的順序排列，并據(jù)此選用相應(yīng)的無功補(bǔ)償措施。在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，無功補(bǔ)償是一個(gè)有關(guān)數(shù)學(xué)方面的優(yōu)化問題，在對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)際規(guī)劃時(shí)，然而可微性與連續(xù)性卻表現(xiàn)的不明顯，并涉及多個(gè)方面的優(yōu)化，十分復(fù)雜。具體來說，無功補(bǔ)償主要是通過目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行的，并以此來達(dá)到提升電壓水平和降低功率損耗的目的，使得無功容量的附加成本也隨之降低，最終導(dǎo)致使得電力系統(tǒng)的整體成本的大大下降。

　　4在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用分析

　　4.1實(shí)現(xiàn)方案

　　目前，實(shí)現(xiàn)我國的無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)的具體方案主要為以下的種類：①固定的電抗和電容器的過濾諧波方法，該種方法可以明顯降低系統(tǒng)負(fù)序，提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的功率因數(shù)，然而在實(shí)際操作過程中，因諧波指定的精準(zhǔn)程度比較低，所以很難消除諧波影響;②電容器被真空斷路器所投切，方案在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)，一旦電容器的連接點(diǎn)被閉合，便會(huì)形成了同流。從而避免出現(xiàn)電容性涌流的情況，具有操作簡單、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，然而在實(shí)際應(yīng)用過程中，短時(shí)間內(nèi)頻繁投切會(huì)對(duì)設(shè)備使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響;③濾波器配合其他設(shè)備濾波，可以將TCR與濾波器配合使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路負(fù)載的調(diào)整和功率因數(shù)的提升。

　　4.2應(yīng)用裝置

　　當(dāng)前，國內(nèi)的無功補(bǔ)償設(shè)備可以分為兩種類型：①M(fèi)SC，該種方式較為傳統(tǒng)，電容器組被投切的過程當(dāng)中，機(jī)械式的開關(guān)進(jìn)行閉合來實(shí)現(xiàn)投切，其中穩(wěn)定性良好和價(jià)格合理以及無功負(fù)荷的變化為主要的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)負(fù)荷波動(dòng)較小且長期運(yùn)行的設(shè)備比較適用;②TSC，是一種無功補(bǔ)償?shù)难b置，她的功能集電子、機(jī)電等技術(shù)于一身，具體的工作流程為首先合閘，然后電流進(jìn)行涌動(dòng)，最終電氣自動(dòng)化的整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的控制，且在控制投切的過程中使用了機(jī)電和微機(jī)操控技術(shù)，對(duì)于負(fù)荷容量變化較大以及沖擊性較強(qiáng)的情況下比較適用。

　　4.3深入分析基本作用方式

　　眾所周知，電壓對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，而電能質(zhì)量則是衡量電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。就目前而言，阻抗、功率因數(shù)等一系列問題成為導(dǎo)致國內(nèi)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)無功情況產(chǎn)生的主要原因，最終導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)出現(xiàn)電壓偏移、波形畸變等問題的產(chǎn)生，大大影響了電能質(zhì)量。因此，相關(guān)電力工作人員應(yīng)對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)予以全面分析，并采取在牽引變電站處設(shè)置濾波裝置和補(bǔ)償裝置等方式，有效提升電壓的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。

　　4.4優(yōu)勢(shì)

　　新的時(shí)代下，隨著自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大量的電能為人們的日常生活以及生產(chǎn)帶了便利。也遭遇電能消耗過大的困擾。實(shí)施無功補(bǔ)償技術(shù)則能夠?qū)﹄娏�損耗這一缺陷予以有效彌補(bǔ)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，無功功率的問題對(duì)于任何設(shè)備運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生，并且且電壓和無功功率是正相關(guān)的狀態(tài)的關(guān)系，若電力系統(tǒng)發(fā)生電源的先關(guān)問題時(shí)，無功的功率的功能會(huì)受到程度不同的牽連，最終導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的癱瘓。

　　5結(jié)束語

　　總之，有效提升提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，相關(guān)電力工作人員必須對(duì)無功補(bǔ)償合理點(diǎn)的選擇予以不斷精確，對(duì)補(bǔ)償容量予以科學(xué)確定，從而提升整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。盡管現(xiàn)在國內(nèi)在無功補(bǔ)償技術(shù)方面還存在一定缺陷，但是我們只要下大力氣，拓寬研究領(lǐng)域，引入先進(jìn)技術(shù)，就能夠有效發(fā)揮無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化行業(yè)的重大作用，為提升電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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　　作者：鄒宗寶

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