1 引言
三相不平衡長期以來都是影響電力系統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過程中,要對涉及的各項數據采集,做好相應的記錄,對用電負荷狀態進行合理預測。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,實現電阻和電容的并聯,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器。其是一種用于動態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出抵消電流,實現對不平衡的有效消除,實現無功補償。
3 綜合節能優化控制系統
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的研發,通過對該系統的合理應用,可以使確保電網穩定性運行,能夠在此基礎上,確保功率因數和電壓不會出現問題。
控制系統的功能:(1)控制系統的運行既可以閉環進行,也可以開環進行,系統界面具有良好的客戶體驗度,完成對數據庫的操作后,可以對程序控制參數進行修改。(2)能夠在線完成對數據庫中涉及的各項數據內容做修正,完成相應的維護工作。(3)以網絡模型為基礎,通過對 SCADA 系統進行應用,動態監測電網的具體運行情況,合理劃分供電區域,從而實現對分區電壓情況的合理調節。(4)將可以調節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)系統在發射出相應的指令后,系統會自動發出相應的操作指令,可以完成對各項事件內容的精準記錄[3]。
從監控系統中獲取到精準的測量數據,再依據具體情況,完成對電網的合理分區,然后電壓控制和無功控制,實現對電力系統的運行情況,以及電壓情況的合理控制,保證系統在運行過程中不會出現問題。
系統信息的主要作用是對 AVC 系統的具體運行進行合理控制,并且可以通過人工方式,對置數進行適當修改。控制策略包括變壓器動作次數、調壓命令等多項內容。控制狀態下,可以顯示系統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,主要體現在調節速度滿額,無法動態調節等方面,這也就導致電網在運行過程中,會出現較為嚴重的能量損耗問題。而將無功補償控制系統引入整個系統中,能夠使能量損耗過高問題得到解決,并能完成動態調節,并且可以提高補償的精度,以及相應的補償效率,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,補償的并聯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,引發安全事故[4]。系統應用的新型的智能化統一電能質量綜合優化裝置 SVG & APF,可實現無功功率柔性輸出,系統在具體運行過程中,具有響應速度快,補償精準等優點,通過對電力電子開關應用,對功率進行適當調節[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,系統中出現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。配電臺區三相不平衡治理綜合節能優化控制系統,系統電力電子功率變換技術、網絡智能化技術等各項內容的監控管理,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能優化控制系統的合理應用,能夠提高電網在具體運行過程中的穩定性,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:三相不平衡的優化控制技術應用
文章出處:【微信號:appic-cn,微信公眾號:集成電路應用雜志】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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