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电力系统-公变新型智能无功补偿的应用
作者:管理员    发布于:2016-05-18 15:27:50    文字:【】【】【
摘要:随着配电网的迅速发展,其运行特点也相应发生了改变,负荷峰谷差日益加大,部分线路潮流较轻,容性无功过补,在负荷低谷期或小运行方式下,电压偏高甚至严重越限。由此造成无功难以就地平衡、线路无功流动增大、相邻地区或不同电压层间无功穿越增多、电压过高危及设备及电网安全经济运行等问题亟待解决。 在面临如此现状下,传统式居民供电公变无功补偿电容柜由于补偿精度、自动化、智能化低,造成的无功倒送等问题,影响到了供电的运行经济性和可靠性。

一、配电系统组成

a.照明类:C类节能灯、卤素灯、卤钨灯、气体放电灯和LED特殊材料的照明;
b.普通家电器:电视机、音响、电冰箱、洗衣机、风扇、吸尘器、电烫斗;
c.电炊具:这类负荷部分家庭已经配置。如:电炒锅、电水煲、电饭锅、电烤箱、微波炉、消毒碗柜等;
d.卫生设备及空调电器:这类是耗电量比较高的电器。如:电淋浴器、变频空调等;
e.具有电梯、货梯、扶梯系统;

二、分析说明

从整个系统来看,负荷峰谷差日益加大,部分线路潮流较轻,容性无功过补,在负荷低谷期或小运行方式下,电压偏高甚至严重越限。由此造成无功难以就地平衡、线路无功流动增大、相邻地区或不同电压层间无功穿越增多、电压过高危及设备及电网安全经济运行等问题亟待解决。
从单体的小区公变来看,传统电容柜无功补偿由于精度较低、投切自动化率较低、由此造成的无功过/欠补偿的情况时有发生。电容柜的利用率不大,甚至长期处于切除状态,传统无功补偿缺陷带来的不仅是大量经济损耗,也给小区配电房运行带来安全隐患。

三、现状分析

a.部分电容柜处于未投入使用状态,没有给供配电运行带来的经济效益;
b.部分电容投入后倒送容性无功,加剧线路容性无功冗余,而电容柜虽然是实现了自动投切功能,在节假日期间需要大量人力人工切除电容柜,造成了不必要的人力物力浪费;
c.当前补偿柜为分级投切,无法实现连续补偿,功率因数补偿精准性粗糙。系统无功变化较快,电容无功补偿装置跟不上无功变化需求,造成系统过补或欠补,增加了系统损耗;
d.电力电容器每年的容量将下降10-12%,重度谐波污染环境下更为严重。电容补偿运行年限过长造成容量过低的电容器会影响补偿效果,而且随着介质的恶化,其可靠性也会降低;
e.纯电容无法实现感性无功补偿,在线路容性无功过剩情况下,亟需一种装置在源头上解决该现状。

四、解决途径

对于当前的电网公变用电现状,新一代无关补偿——SVG,既是公变无功补偿的创新,也从整体上提升了公变无功补偿的性能。
无功倒送:个别电容柜投入后,长期处于无功过补偿状态。
解决方案:电容柜嵌入SVG模块后,模块通过高精度采用分析,实时跟踪电网及负载相位,及时作出电容及自身输出策略,并控制电容投切,防止电容误投,避免过补偿。
补偿粗糙:精度低、响应慢、跟不上无功变化,过补、欠补。
解决方案:SVG模块为高新电力电子产品,响应时间≤7ms,无极差线性连续输出无功,精度高、响应快,补偿精度大幅提升后,解决了电容柜跟不上无功变化、过/欠补偿的问题。
低自动化:手动补偿风险低、效果差,自动补偿精度低。
解决方案:节假日线路处于小运行状态,可远程控制SVG模块切除电容补偿,同时若线路容性无功冗余时,SVG可以切换补偿模式,进入感性无功补偿状态。
电容衰减:谐波环境下迅速衰减,甚至电容器爆裂的危险。
解决方案:SVG模块的嵌入,控制了电容的投切开关,在系统需求无功量小于电容柜单组电容器的补偿容量时,SVG自动关闭电容器投切,自身输出高精度无功。当检测到快速无功变化时,SVG模块将首先进入补偿状态,待无功平稳后,再逐组投入电容器。同时SVG进行系统谐波治理。
谐波污染:谐波导致线损、汇入公网。
解决方案:SVG模块可治理2-13次谐波,在大量的公变电能质量检测分析发现,其谐波频谱的分布主要在3次、5次、7次谐波,在额定容量情况下,谐波治理后网侧THDi≤5%。

五、产品性能

曼耐克新一代静止无功发射器基于先进的DSP、快速FPGA控制平台,保证了快速响应和优质补偿效果。
装置效率高:整机效率≥97%,热损耗≤3%;
响应时间短:瞬时响应≤0.1ms,完全响应≤10ms;
运行范围广:工作电压满足国内电网波动,电压/频率范围宽;
治理效果佳:单次谐波治理效率≥90%,THDi≤5%,COSθ≥95%;
人机体验佳:7英寸LCD彩色液晶面板,触摸按键操作,实时显示系统波形、频谱、运行状态、历史数据等;
可靠系数高:并联接入,具备过流、过压、欠压、过温、缺相、短路、抗干扰等20余项软硬件保护,故障做到软切除;
一机多用:谐波治理,无功补偿功能的优先级可选;
实时动态:完全主动型补偿,随负载变化和谐波特性自适应补偿;
扩容方便:支持10台以内线性扩容;
补偿灵活:每次谐波幅值可单独设定、任意目标功率因数值可设定;

六、补偿效果

脚注信息
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