無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

郭劍峰 楊ca

摘要：無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電壓的調(diào)整，無功補(bǔ)償裝置從始至今在不斷革新，裝置的運(yùn)行性能在不斷提升，也推動(dòng)了電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展。無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用前景，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的發(fā)展情況，加大無功補(bǔ)償裝置的研發(fā)，才能滿足系統(tǒng)的運(yùn)行需求。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償裝置；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

電壓是衡量電能質(zhì)量的關(guān)鍵，如果電壓不穩(wěn)定，不僅會(huì)影響到電能的質(zhì)量，甚至?xí)绊懙较到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行的電力損耗。因此，需要合理應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置來解決這樣的問題，以下主要對(duì)無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

1 無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀分析

無功補(bǔ)償裝置的發(fā)展極為迅速，現(xiàn)階段無功補(bǔ)償裝置主要包括同步調(diào)相機(jī)、靜止無功補(bǔ)償器、靜止無功發(fā)生器、電容器等幾方面裝置，以下主要對(duì)這幾種無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

①同步調(diào)相機(jī)。在欠勵(lì)磁運(yùn)行的情況下，可將其作為無功負(fù)荷，能夠吸收系統(tǒng)中的感性無功功率，有效降低系統(tǒng)運(yùn)行的電壓[1]。另一方面，在過勵(lì)磁運(yùn)行狀態(tài)下，可以將其作為無功功率的電源，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)提供無功功率的作用，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行電壓滿足需求。從該無功補(bǔ)償裝置的實(shí)際運(yùn)行來分析，能夠有效穩(wěn)定電壓，但在相應(yīng)速度上相對(duì)較慢，不符合當(dāng)前動(dòng)態(tài)無功調(diào)控的需求，而且由于該裝置較為負(fù)責(zé)，更為裝置維修增添一定的困難，并沒有得到廣泛的推廣。

②靜止無功補(bǔ)償器。簡(jiǎn)稱SVC裝置，該裝置在運(yùn)行的過程中是將能夠吸收無功功率的電抗器以及發(fā)出無功功率的靜電電容器并聯(lián)在一起，并在使用過程中搭配相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中無功功率的輸入輸出[2]。該無功補(bǔ)償裝置具有較強(qiáng)的使用優(yōu)越性，并被廣泛應(yīng)用到配電系統(tǒng)的運(yùn)行中，其中電抗器主要負(fù)責(zé)吸收感性無功功率，而電容器則主要負(fù)責(zé)發(fā)出容性無功功率。該無功補(bǔ)償裝置在使用的過程中，具有對(duì)無功功率有著較強(qiáng)的平滑控制和較快的響應(yīng)速度，再加上該裝置的運(yùn)行可靠性較高，而且裝置使用便于維護(hù)，被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，對(duì)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率有著極大地作用。

③靜止無功發(fā)生器。該無功補(bǔ)償裝置簡(jiǎn)稱SVG，主要通過電抗器的方式或直接將自換向橋式電路并接到電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流側(cè)電流的改變，并能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整交流側(cè)電流的幅值和相位，最后得到符合系統(tǒng)運(yùn)行要求的無功電流，避免對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行帶來的影響，從而起到很好的調(diào)節(jié)無功功率的效果[3]。該設(shè)備在使用的過程中具有較小的損耗，同時(shí)具有較好的控制效果，被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，而且，從實(shí)際的運(yùn)行分析中了解到，該裝置所帶的諧波較少，具有較快的響應(yīng)速度，適合在多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。

④電容器。電容器作為無功補(bǔ)償裝置的重要組成之一，在電容器應(yīng)用的過程中可以有效減少電力系統(tǒng)線路上的流動(dòng)感性無功，對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施無功補(bǔ)償，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[4]。而從電容器的實(shí)際運(yùn)行情況來分析，由于該裝置具有補(bǔ)償容量靈活可調(diào)、便于維護(hù)等特點(diǎn)，可以將其集中裝設(shè)，也可以根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)其進(jìn)行分散裝設(shè)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償無功功率，也是在當(dāng)前電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償應(yīng)用的多組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 無功補(bǔ)償裝置的發(fā)展趨勢(shì)

隨著人們對(duì)電能使用要求的不斷提高，供電質(zhì)量也應(yīng)不斷提高，這則需要有效運(yùn)用無功補(bǔ)償裝置保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。從以上的分析中不難發(fā)現(xiàn)，同步調(diào)相機(jī)的使用量非常少，而使用最多的是電容器無功補(bǔ)償裝置。而在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展下，為滿足人們的用電需求，應(yīng)不斷加強(qiáng)無功補(bǔ)償裝置的研發(fā)，并且在研發(fā)的過程中應(yīng)堅(jiān)持十九大提出的綠色發(fā)展原則，必須做到保護(hù)環(huán)節(jié)、節(jié)約資源，這也對(duì)無功補(bǔ)償裝置的調(diào)節(jié)性提出了更高的要求。無功補(bǔ)償裝置作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，不僅可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)也能降低電力系統(tǒng)運(yùn)行損耗，應(yīng)不斷推舊出新，研發(fā)新型的無功補(bǔ)償裝置，主要從無功補(bǔ)償準(zhǔn)確操控性、能耗低、補(bǔ)償特性好等幾個(gè)方向作為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行研究。從以上對(duì)集中無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀分析，在無功補(bǔ)償技術(shù)上也在不斷提升，尤其是在SVG裝置研發(fā)以后，相比于SVC裝置具有調(diào)節(jié)速度更快，使用范圍更為寬泛，而且，SVG裝置所使用的元件容量以及體積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于SVC裝置，有效節(jié)約無功補(bǔ)償裝置的成本。 SVG 的概念和原理都基于瞬時(shí)無功功率補(bǔ)償?shù)母拍睿捎玫淖該Q相交流器都為全控型開關(guān)元件，用小容量?jī)?chǔ)能元件來構(gòu)成瞬時(shí)的無功功率補(bǔ)償設(shè)備。雖然 SVG 在工程中還處于實(shí)驗(yàn)階段，但是 SVG 較好的無功功率補(bǔ)償?shù)男阅埽瑢?huì)在我國的電力系統(tǒng)中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，當(dāng)然，也應(yīng)不斷對(duì)其注入新的技術(shù)，才能使無功補(bǔ)償裝置更加完善，進(jìn)而促進(jìn)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，為人們提供可靠的電力能源。

3 總結(jié)

綜上所述，在人們對(duì)電能使用要求不斷提高的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)也應(yīng)不斷提高無功補(bǔ)償裝置的性能，才能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。雖然無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但不能滿于現(xiàn)狀，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的基礎(chǔ)上，應(yīng)不斷對(duì)無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行技術(shù)投入，加大無功補(bǔ)償裝置的研發(fā)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒佳芯.動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置優(yōu)化配置研究[D].湖南大學(xué)，2015.

[2]王毅.復(fù)合開關(guān)在無功補(bǔ)償中的應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2011.

[3]王曉明.無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2006（04）：3132.

[4]張劉春，韓如成，張守玉.無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（01）：3033+39.

作者簡(jiǎn)介：郭劍峰（1974），男，漢族，江西萍鄉(xiāng)人，華東交通大學(xué)碩士，重慶電力高等?？茖W(xué)校電氣學(xué)院講師，研究方向：電力系統(tǒng)自動(dòng)化；楊瓅（1986），女，江西吉安人，上海電力大學(xué)碩士，重慶電力高等?？茖W(xué)校講師，研究方向：供用電技術(shù)。