探究電力網(wǎng)中無(wú)功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用

1、探究電力網(wǎng)中無(wú)功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展我國(guó)電力企業(yè)的 也隨之不斷的發(fā)展提升，電力網(wǎng)絡(luò)也逐步加快形成一個(gè)巨大 的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)系的越來(lái)越緊密然而有效 地提高了系統(tǒng)的安全性，但在對(duì)電力系統(tǒng)電壓的調(diào)控變得越 來(lái)越復(fù)雜化及有一定的困難性。本文就筆者工作經(jīng)驗(yàn)從電壓 自動(dòng)控制的作用以及影響還有對(duì)電壓自動(dòng)控制的主要問(wèn)題 進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討?！娟P(guān)鍵詞】電力網(wǎng)；無(wú)功電壓；自動(dòng)控制系統(tǒng)；探析在電力網(wǎng)中電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，特別是一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電 壓水平不但代表系統(tǒng)的電能質(zhì)量，還直接關(guān)乎到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn) 行時(shí)的經(jīng)濟(jì)效能和安全性。監(jiān)控系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓，保證它盡量 在理想的電壓水平運(yùn)行，

2、既能確保系統(tǒng)的電能質(zhì)量，還能提 高整個(gè)系統(tǒng)的安全性能，防止電壓崩潰，而且系統(tǒng)的有功損 耗也能夠得到有效的降低，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。所以，自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用不但能降低人力投入， 還能提高電網(wǎng)的科學(xué)運(yùn)行以及系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全水平，前 景廣且意義重大。1無(wú)功電壓自動(dòng)控制的作用以及影響電力系統(tǒng)中的大多設(shè)備的工作原理都是依據(jù)電磁感應(yīng) 原理，能夠在運(yùn)行過(guò)程中轉(zhuǎn)化能量形成交變磁場(chǎng)，使周期內(nèi) 釋放的功率和吸收的功率相平衡。電源能量通過(guò)純電容和純 電感電路時(shí)并未消耗額外的電量，只有用負(fù)電荷和電源進(jìn)行 往復(fù)交換，該過(guò)程中交換功率未對(duì)外做功，稱之為無(wú)功功率。 無(wú)功功率能夠真實(shí)反映內(nèi)外部之間往返能量的交換實(shí)況。無(wú)

3、功功率在電網(wǎng)中發(fā)揮的作用很大，電動(dòng)機(jī)要依靠電源吸收無(wú) 功功率來(lái)建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使之能夠正常運(yùn)行。變壓器需要無(wú)功 功率通過(guò)一次繞組建立并且維持交變磁場(chǎng)，以此在二次繞組 中感應(yīng)出電壓。所以，電感性用電設(shè)備不僅需要從電源中獲得有功功 率，還要獲得無(wú)功功率，兩者兼?zhèn)洳拍苓\(yùn)行起來(lái)。無(wú)功功率 在電網(wǎng)中的影響也較大，當(dāng)它不足時(shí)，用電設(shè)備便無(wú)法建立 和維持正常的電磁場(chǎng)，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備端電壓不足，電力設(shè)備便 無(wú)法在額定技術(shù)下運(yùn)行。2無(wú)功電壓自動(dòng)控制的主要問(wèn)題從整體看來(lái)，裝機(jī)容量為10000mw的電力運(yùn)行系統(tǒng)，換個(gè)角度講也是一個(gè)裝置容量達(dá)12000-15000mvar的無(wú)功 功率運(yùn)行系統(tǒng)。這個(gè)無(wú)功系統(tǒng)跟有功系統(tǒng)類似，也是

4、由網(wǎng)絡(luò)、 無(wú)功電源、無(wú)功負(fù)荷構(gòu)成。無(wú)功負(fù)荷還能繪制出年、月、日的運(yùn)行負(fù)荷曲線，以此平衡無(wú)功功率，此外無(wú)功電源也有冷、 熱設(shè)備的用容量。而且有功功率的算法在無(wú)功功率的運(yùn)算中 同樣適用。電網(wǎng)的有功功率損耗一般低于負(fù)荷的10%,而無(wú) 功功率卻占無(wú)功負(fù)荷的30%50%左右。無(wú)功功率的總體損 耗一般是有功功率總損耗的35倍。主要有如下表現(xiàn)：首 先是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中和無(wú)功功率有關(guān)的一些新技術(shù)問(wèn)題：無(wú) 功靜態(tài)的穩(wěn)定技術(shù)問(wèn)題，無(wú)功電源不理想時(shí)易導(dǎo)致電壓的崩 潰，引發(fā)嚴(yán)重的事故；運(yùn)行時(shí)無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題，無(wú) 功功率過(guò)大時(shí)，要能使得電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行；電容性的無(wú)功功率 容易引發(fā)電機(jī)的自勵(lì)磁問(wèn)題；高壓直流輸電系統(tǒng)逆變站

5、和整 流站無(wú)功功率問(wèn)題；無(wú)功功率中出現(xiàn)的閃變以及高次諧波公 害問(wèn)題；超高壓交流輸電系統(tǒng)中的技術(shù)問(wèn)題。3電壓三級(jí)無(wú)功電壓自動(dòng)控制模式的構(gòu)建(1) 第三級(jí)電壓控制。第三級(jí)電壓處于整個(gè)電力系統(tǒng) 的最高層，其可以對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行控制，執(zhí)行通常由系統(tǒng)控制 中心進(jìn)行，響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)最短為15分鐘，最長(zhǎng)為1小時(shí)，可在 規(guī)定時(shí)間啟動(dòng)，受用戶控制。電壓穩(wěn)定的控制做為主要的控 制點(diǎn)，除安全監(jiān)視外，控制層考慮的問(wèn)題應(yīng)該還有經(jīng)濟(jì)問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)電能的經(jīng)濟(jì)調(diào)度是控制層的主要工作之一，通過(guò)無(wú)功優(yōu) 化給出各個(gè)分區(qū)中樞母線電壓和重要聯(lián)絡(luò)線無(wú)功的設(shè)定值， 輸出給第一級(jí)電壓控制使用。(2) 第二級(jí)電壓控制。第二級(jí)電壓處于整個(gè)電力系統(tǒng) 的中間層

6、，其可以對(duì)某個(gè)地區(qū)負(fù)責(zé)，執(zhí)行通常由各地區(qū)系統(tǒng) 控制中心進(jìn)行，響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)最短為1分鐘，最長(zhǎng)為5分鐘，可 在規(guī)定時(shí)間啟動(dòng)，受用戶控制。其控制的主要目的是能夠確 保中樞母線的電壓值等于規(guī)定的設(shè)定值，保證分區(qū)內(nèi)無(wú)功儲(chǔ) 備的充足以及母線電壓合格。一旦母線電壓的幅值有了一定 偏差，地方電壓控制器必須根須確定好了的規(guī)律對(duì)第一級(jí)電 壓控制器的參考值進(jìn)行一定幅度的改變。(3) 第一級(jí)電壓控制。第二級(jí)電壓處于整個(gè)電力系統(tǒng) 的最底層，其可以對(duì)某個(gè)片區(qū)負(fù)責(zé)，執(zhí)行通常由發(fā)電廠、用 戶和各供電點(diǎn)進(jìn)行控制，響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)一般在幾秒左右，可在規(guī) 定時(shí)間啟動(dòng)，控制設(shè)備通過(guò)保持輸出變量盡可能地接近設(shè)定 值來(lái)補(bǔ)償電壓的快速的和隨機(jī)的變化。參考文獻(xiàn)：1 孫宏斌，張伯明，郭慶來(lái)等基于軟分區(qū)的全局電壓 優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)j.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003 (8).2 丁曉群，黃偉，鄧勇等基于分級(jí)遞階的地調(diào)/中心 站模式無(wú)功電壓控制系統(tǒng)j.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004,