智能低壓動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)

 新聞資訊     |      2020-06-01 11:30
電力電子技術(shù)、智能控制技術(shù)和信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展,帶動了許多電力新技術(shù)、新設(shè)備的不斷出現(xiàn),近年來隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的進(jìn)行,智能無功補(bǔ)償技術(shù)在各地低壓配電網(wǎng)的公用配變被廣泛應(yīng)用,它集低壓無功補(bǔ)償、綜合配電監(jiān)測、配電臺區(qū)的線損計(jì)量、電壓合格率的考核、諧波監(jiān)測等多種功能于一身;同時(shí)還充分考慮了與配電動態(tài)化系統(tǒng)的結(jié)合。
 
方法/步驟
 
一、傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的狀況:
 
1.采集單一信號,采用三相電容器,三相共補(bǔ)
 
這種補(bǔ)償方式適用于負(fù)荷主要是三相負(fù)載(電動機(jī))的場合,但如果當(dāng)前的負(fù)載主要為居民用戶,三相負(fù)荷很可能不平衡。那么各相無功需量也不同,采用這種補(bǔ)償方式會在不同程度上出現(xiàn)過補(bǔ)或欠補(bǔ)。
 
2.投切開關(guān)多采用交流接觸器
 
其響應(yīng)速度較慢,在投切過程中會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊涌流,使用壽命短。
 
3.  無功控制策略
 
控制物理量多為功率因數(shù),投切方式為:循環(huán)投切。此策略沒有考慮電壓的平衡關(guān)系與區(qū)域的無功優(yōu)化。
 
4.  通常不具備配電監(jiān)測功能
 
二、智能動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備狀況:
 
1.補(bǔ)償方式
 
1)固定補(bǔ)償與動態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合
 
隨著社會的發(fā)展,負(fù)載類型越來越復(fù)雜,電網(wǎng)對無功要求也越來越高,因此單純的固定補(bǔ)償已經(jīng)不能滿足要求,新的動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)能較好地適應(yīng)負(fù)載變化。
 
2)三相共補(bǔ)與分相補(bǔ)償相結(jié)合
 
新的設(shè)備尤其是大量的電力電子、照明等家居設(shè)備,都是單相供電,電網(wǎng)中三相不平衡的情況越來越多,三相共補(bǔ)同投同切已無法解決三相不平衡的問題,而全部采用單相補(bǔ)償則投資較大。因此根據(jù)負(fù)載情況充分考慮經(jīng)濟(jì)性的共分結(jié)合方式在新的經(jīng)濟(jì)條件下日益廣泛應(yīng)用。
 
3)穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償與快速跟蹤補(bǔ)償相結(jié)合
 
穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償與快速跟蹤補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式是未來發(fā)展的一個(gè)趨勢。主要是針對大型的鋼鐵冶金等企業(yè),工藝復(fù)雜、用電量大、負(fù)載變化快、波動大,充分有效地進(jìn)行無功補(bǔ)償,不僅可以提高功率因數(shù)、降損節(jié)能,而且可以充分挖掘設(shè)備的工作容量,充分發(fā)揮設(shè)備能力,提高工作效率,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)效益大。
 
2.采用先進(jìn)的投切開關(guān)
 
目前采用的投切開關(guān)主要有以下幾種。
 
1)過零觸發(fā)可控硅投切開關(guān)
 
其特點(diǎn)是動態(tài)響應(yīng)快,在投切過程中對電網(wǎng)無沖擊、無涌流,壽命較長,目前運(yùn)用比較普遍。
 
2)機(jī)電一體化智能復(fù)合開關(guān)
 
該開關(guān)由交流接觸器和可控硅并聯(lián)運(yùn)行,綜合兩種開關(guān)的優(yōu)點(diǎn),既實(shí)現(xiàn)了快速投切,又降低了功耗。
 
3.采用智能型無功控制策略
 
采集三相電壓、電流信號,跟蹤系統(tǒng)中無功的變化,以無功功率為控制物理量,以用戶設(shè)定的功率因數(shù)為投切參考限量,依據(jù)模糊控制理論智能選擇電容器組合,智能投切是針對星—角結(jié)合情況。電容投切控制采用智能控制理論,動態(tài)及時(shí)地投切電容補(bǔ)償,補(bǔ)償無功功率容量。根據(jù)配電系統(tǒng)三相中每一相無功功率的大小智能選擇電容器組合,依據(jù)“取平補(bǔ)齊”的原則投入電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)電容器投切的智能控制,使補(bǔ)償精度高。
 
1)科學(xué)的電壓限制條件
 
可設(shè)定的過、欠壓保護(hù)值,可設(shè)置諧波電壓保護(hù),具缺相保護(hù)功能,以無功功率為投切門限值。
 
2)可設(shè)置投切延時(shí)
 
延時(shí)時(shí)間可調(diào)(既可支持快速跟蹤無功補(bǔ)償,也可支持穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償),同組電容投切動作時(shí)間間隔可設(shè)置,對快速跟蹤補(bǔ)償可設(shè)置為零。
 
4.集成綜合配電監(jiān)測功能
 
綜合配電監(jiān)測功能集配電變壓器電氣參數(shù)測量、記憶、通信于一體,是一套比較完整的配電運(yùn)行參數(shù)測量機(jī)構(gòu),是低壓配電電網(wǎng)中考核單元線損的理想手段。它能隨時(shí)為電網(wǎng)管理人員提供所需要的各類數(shù)據(jù),是為電網(wǎng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的管理依據(jù),是配電電網(wǎng)動態(tài)化系統(tǒng)的基本組成部分。主要功能如下:
 
1)實(shí)時(shí)監(jiān)測配變?nèi)鄶?shù)據(jù):電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率(2~25次諧波);
 
2)累計(jì)數(shù)據(jù)記錄、整點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄功能,累計(jì)計(jì)量有功、無功電量;
 
3)查詢統(tǒng)計(jì)分析功能并根據(jù)輸入條件生成各種報(bào)表、曲線、棒圖。      一般都配有相關(guān)的后臺處理軟件,大多數(shù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)操作與數(shù)據(jù)共享。
 
5.集成電壓監(jiān)測功能
 
根據(jù)電壓檢測儀標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采樣與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理,便于用戶考核電壓合格率,可用于電壓監(jiān)測考核。
 
6.集成在線諧波監(jiān)測功能
 
監(jiān)測終端采用DSP作為CPU,應(yīng)用FFT快速傅立葉算法,可精確計(jì)算測量出電壓、電流、功率因數(shù)、有功及無功電量等配電參數(shù),還可以分析2~25次諧波,從而實(shí)現(xiàn)在線的諧波監(jiān)測功能,該數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶要求在后臺軟件上進(jìn)行分析處理。
 
7.通信
 
監(jiān)控終端充分地考慮了設(shè)備的可持續(xù)性使用,采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232、RS485接口,可根據(jù)用戶要求特殊配置Modem、現(xiàn)場總線(Profibus)等,與配網(wǎng)動態(tài)化系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合。具體通信方式有以下幾種,或是其一或是多種方式的結(jié)合。
 
手工抄表:有線、無線等多種抄表方式。
 
直接通信:與配電動態(tài)化系統(tǒng)接口,為用戶提供了多種解決方案以適應(yīng)不同的配網(wǎng)動態(tài)化系統(tǒng)與子站或主站的直接通信。