淺述電能質量問題與解決方法
摘要:隨著我國社會經濟的快速發展,人們對電能質量和治理的需求增加。越來越多標準化自動生產線在生產過程中得到應用,隨著精密設備和智能化設備的出現,電能技術的發展迎來了新的機遇。本文通過對電能質量控制技術的科學、深入的研究,探討了電能質量控制技術和發展趨勢,以期更有效地控制和測量電能質量。
前言
劣質電能正口益引發電力用戶和供電部門的擔憂。電能質量的惡化導致發電、輸電及用電效率降低,電力系統故障頻發,穩定性下降,以及運行成本增加等。可再生能源入網也對電網負載需求管理和電壓穩定性提出更多挑戰。
1、電能質量的概述
1.1電能質量的概念
隨著社會的發展,電能質量的概念從看待問題的不同角度出現了不同的解釋。所謂電能質量,指的是從電力系統中產生的供電的有效性,其優劣由電力系統的運行效率決定,并且能夠通過保持電力系統的可靠性與安全性對電能質量進行提高。
1.2現代電能質量出現的基本問題
1.2.1電能質量惡化所造成的危害
某地區以期因線路相差高額保護跳閘而引發的大面積停電事故,該事件不僅造成了嚴重的經濟損失,還產生了重大的社會影響。事后通過對事故的分析,結合現場測試的數據及GBT125-2003《電能質量供電電壓允許偏差》中的相關內容,事故原因是由于諧波嚴重超標。經分析,電能質量指標下降很有可能造成巨大的危害,主要分為以下幾點:諧波危害:諧波會對電力系統造成并聯諧振,嚴重威脅電網以及用電設備的安全運行。
電壓閃變:電壓閃變會對計算機等電子設備的正常運行造成嚴重影響,除此之外,還有濾波器失諧等引起通訊干擾的情況產生。態電能質量下降產生的危害:暫態電能質量指的是電壓短時中斷、電壓跌落等情況,會對電子類設備以及受新型電子設備操控的傳統工業過程的正常運行產生影響。
1.2.2電能質量問題產生的原因
產生電能質量問題的原因有許多,經過專業的研究可以將原因大致分為以下三種:
供電結構發生了變化。過多地使用大功率電器,電流過大,導致過度消耗與損害電力系統,使得電能質量下降市場競爭加劇。電力企業為了爭取更多的市場,提高用戶滿意程度,施行開放性的電力管理方式,導致電力企業之間在電力系統管理模式上產生了分歧。不同的電力管理方式導致電力系統發生混亂,對供電的穩定性與安全性產生了嚴重的影響,電能質量降低。供電技術設備不適應電能質量。許多電力企業為了提高供電的自動化水平,過于注重對先進電子供電技術設備的使用,導致在運行中很容易出現電能質量降低的問題。且相關工作人員缺少對新型電子設備的充分了解,在發生問題是不能進行正確的判斷與及時的處理。
2、電能質量指標研究的動態
2.1指標完善化持續不斷
電能質量指標是一個動態指標,需要不斷完善與更新,這與社會的發展對電能質量提出了新的要求,根據用戶需求,不斷完善與改進,以適合用戶需要。在一個新的具有競爭的開放市場下,電能質量指標或目標的制定就越加顯得重要。實際上歷年來對電能質量指標的研究一刻也沒有停止過。大量的相關文獻資料不斷面世,許多EC、IEEE等國際標準文件也陸續反映了這方面研究成果,電能質量指標的完善化趨勢一直在持續。
2.2綜合指標的探討
電能質量指標是一個綜合問題,必須根據電力企業實際情況,結合用戶的實際需要,對電能質量指標不斷完善與改進,以適應用戶的需求。傳統電能質量指標,如電壓和電流的總諧波畸變率、不平衡度等,只是分析單一的電能質量擾動現象。而綜合指標是將電能質量看作一個整體,從總體上量化電力擾動造成的影響和損失。就其本身而言,綜合指標也是大家特別關注的內容。實際上在許多情況下,包括同時出現的各類擾動在內的瞬時電壓值是導致電氣元件(如靜止換流器或絕緣元件等)發生故障和非正常動作主要原因。采用綜合指標可以大大減少涵蓋量化各種類型的擾動所需的數據存儲量;而且,綜合指標允許電力公司在標準評估程序上實際相互比較,從而比較容易地量化計算擾動引起的損失。這些都是實現電能質量監督與管理所必須的。電能質量綜合指標是衡量一個電力企業的水平關鍵因素,必須注重電力企業綜合指標提保障用戶的供電需求。
3、改善電能質量的設備
3.1不間斷電源
UPS即不間斷電源,是將直流電轉換成市電的系統設備,通過蓄電池與主機連接,利用主機逆變器等模塊電路實現提供穩定、不間斷的電力供應的作用。在市電運行正常時,不間斷電源將市電穩壓后傳輸給用戶端使用;當市電發生中斷時,不間斷電源可以利用逆變轉換將儲備的電能轉換成220V交流電提供給用戶使用。
3.2靜止無功補償器
為抑制電壓閃變,可以在配電系統中接入動態無功功率補償裝置一靜止無功補償器(SVC),是一種很成熟的FACTS(柔性交流輸電系統)裝置。但是靜止無功補償器需要配備濾波器以抑制其產生的諧波給環境帶來的污染。
3.3動態電壓調節器
動態電壓調節器(DVR)是一種電壓源逆變型補償裝置,將其串聯在電源和負荷之間,可以提供串聯補償電壓,從而解決電力系統中由于擾動帶來的電壓不平衡、諧波等問題。
3.4有源電力濾波器
有源電力濾波器(APF)能夠快速跟蹤補償不同大小和頻率的諧波,是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置。有源濾波器相比無源濾波器,具有治理效果好,可以同時濾出高次諧波,不會引起諧振等特點。
4、如何正確運用電能質量治理技術
電能質量的治理問題始終受到國內外電力事業工作者的關注,因此,電能質量的治理技術研究具有相當高的價值。針對如何正確運用質量治理技術進行了深入研究。
4.1做好電能質量普查工作
電能質量治理技術難是一項難度大卻投資高的復雜的系統工作,因此,電能質量普查是進行治理的前提條件,通過對生產周期內的諧波電壓、諧波功率、功率因數、電壓波動基部電流、點播電壓、閃變動態變化趨勢等進行詳盡的統計,根據最終的統計數據制定相應的科學化的治理方案,提高投資效益。
4.2諧波相消法
在電力系統中接入非線性器件不能用降低或消除非線性來消除諧波,而可以通過使高次諧波的次數相同,利用相位相反將諧波進行相互抵消。
4.3濾波
濾波可以降低系統其它部分的諧波電壓,通過在系統接入諧波阻擋低的并聯濾波器,轉移大部分換流器所產生的諧波電流。
4.4并聯電容補償裝置
并聯電容補償裝置同樣具有了濾波的作用。因為濾波器占地面積大,且造價高額,一些電力企業為了減少投入利用并聯電容補償裝置。
4.5綜合治理大功率、沖擊性、非線性負荷
大功率、沖擊性、非線性負荷對電力系統有著產生高次諧波、負序分量、電壓波動與閃變等巨大影響,造成電力質量指標下降,因此需要對其進行綜合性治理,做到降低諧波、提高功率因數、穩定電壓、減小電壓波動與閃變等作用,降低投資,用最少的成本取到更好地治理效果。
結束語
改善電能質量對于電網的正常運行和滿足用戶的需求具有重要意義。良好的電能質量給電力設備的正常運行提供了條件,使電力系統得以正常運行,從而提高了國民經濟的總體效益。
參考文獻:
[1]李國平.電能質量指標及其檢測方法的研究[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2013(6):129
[2]蘆艷.電梯應急處置有了技術規范乘客被困撥打96333話務員至少安撫3次,質量探索[J],2015(10)
作者簡介:
王帥(1989.3.8),性別:男;籍貫:江蘇宿遷;民族:漢;學歷:碩士研究生;職稱:助理工程師;職務:變電檢修工;研究方向:變電檢修及試驗、電能質量治理。
陳建建(1991.9.20),性別:男;籍貫:江蘇泗陽;民族:漢;學歷:碩士研究生;職稱:助理工程師;職務:變電檢修工;研究方向:變電檢修及試驗、配電網規劃、無功優化。
責任編輯:蔣桂云
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