配电网论文
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配电网论文题目范例配电网可靠性评估体系研究摘要随着对电力供应可靠性的要求的不断提高,配电网可靠性的研究成为一个热门话题。
本文提出了一个基于指标体系的配电网可靠性评估方法,通过收集配电网运行数据,建立配电网可靠性评估指标体系和评估模型,实现了对配电网可靠性的科学评估和预测。
本文以某市配电网为例,采用所提出的方法对配电网进行了可靠性评估,结果表明该方法能有效地评估配电网的可靠性,为保障电力供应的可靠性提供了科学依据。
关键词:配电网;可靠性;评估方法;指标体系;预测AbstractWith the increasing requirement of power supply reliability, the research of distribution networkreliability becomes a hot topic. This paper proposes a reliability assessment method for distribution network based on the index system. By collecting the operation data of distribution network, establishing the reliability assessment index system and the assessment model, the scientific assessment and prediction of distributionnetwork reliability are realized. Taking the distribution network of a certain city as an example, this paper usesthe proposed method to assess the reliability of the distribution network, and the results show that the method can effectively evaluate the reliability of thedistribution network, providing a scientific basis for ensuring the reliability of power supply.Keywords: distribution network; reliability; assessment method; index system; prediction1. 引言随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,对电力供应可靠性的要求越来越高。
智能配电网论文配电自动化论文摘要:随着社会的发展和科技的进步,社会中的各行业都在不断进行技术革新,电力行业亦是如此。
近几年来,智能配电和配电自动化越来越成为电力行业的发展方向,这对于我国电力行业的发展是非常重要的一个进步。
前言当今社会的发展中智能电网已经成为电力行业发展主要研究的技术。
智能电网能够为我国的供电提供更为强大的技术保证,智能电网主要包含智能输电网和智能配电网两个系统,本文中我们主要讨论智能配电网,智能配电网最大的特点就是使用传统电网没有使用过的多项新技术,这项技术的研究和发展会对我国整个电网的发展起重要作用。
智能配电网与配电自动化有着非常紧密的联系,因此,我们要充分理清二者的关系,只有这样,才能不断加深对智能配电网的认识。
根据行业的相关要求,配电自动化对建立智能电网系统和智能配电网的建设都有着非常重要的作用。
1智能配电网的技术性分析1.1智能配电网概念智能配电网采用自动化为技术基础,融合先进的控制技术、通讯技术、计算机技术、传感器技术,利用配电设备、各种类型的智能开关设备等,在各种可视化软件、电网技术架构以及通信网络技术的支持下,对各种分布式能源以及可再生发电单元接入电网运行,鼓励不同的发电用户加入电网的互动过程来实现配网的监控、保护监测和优化等功能,最终保证配电网能够为用户提供一个安全、经济、优质、环保的电力以及其他电力附加服务。
智能配电网包括主站系统、子站系统、配电终端以及通信终端等各部分构成。
通过运用自动化配网技术、自动化管理、电力定制技术等,对配电网的各个模块、环节以及设备实现智能化输电管理,同时利用地理信息系统来完成日常电力供应中对配网系统各个环节的运行优化以及在配网发生故障情况下对故障进行快速定位、修复,并对电网负荷进行转移的功能,从而有效保证电能运输与施工的可靠性,为电力企业提供一个安全可靠的运行平台,有效提高配网的智能化、自动化水平,进而实现电力企业、用户与电力设备系统的协调统一。
电力系统论文配电网自动化论文【摘要】结合我国电力企业的发展状况,积极的探索如何提高电力系统配网自动化技术应用水平,使电力系统配网自动化技术有效的解决该系统运行中的各种故障。
确保电力系统配网工作的便捷性、稳定性以及安全性,也是供电企业未来发展的主体方向。
因此,我们应在实际工作中,积极的探究电力技术,不断的提高电力系统配网自动化水平。
1.1配电网系统现代化技术及线路配电网系统的自动化水平对配电网络系统的安全、可靠运行具有重要意义,是配电系统发展的关键。
现代化意义的配电系统主要是利用现代通信技术以及计算机软件对配电网进行远程智能化管理,其目的是不断提高供配电管理能力与水平,形成安全管理以及效率管理。
因此,在进行相关技术设备的建立构成中,应当将配电网的性能与自动化水平作为主要的建设方向,保障其可靠性水平与能力发挥。
1.2配电网系统结构及负荷建立性能良好的配电网结构与合理配置的配电负荷对配电网建设具有重要意义,其设计结构如果不合理,往往会造成供电不稳以及供电半径过大的情况发生。
这样不仅会造成电力线路损耗过大,还会造成部分台区的用电负荷急剧增加,影响供电。
除此之外,配电网络的负荷设计主要包括电源容量以及台区分配等内容,配电网的地域性负荷分布情况的高低等也影响着配电网的可靠性。
1.3配电网系统维护由于受到当地经济发展的影响,配电网在管理的过程中,电网线路等设备的使用时间相对较长,导致在进行日常管理的过程中,对其安全管理的可靠性相对较低。
因此,应当加强管理力度,而很多城区的配电网维护与管理人员专业知识以及综合素质并不高,应急处理能力弱,往往造成配电网出现问题时不能够妥善地处理和解决,形成安全隐患。
1.4 电压偏差电压偏差是相对于电网的额定电压而言的,是指电网电压偏离额定电压的程度,系统运行方式的改变,或用户负荷的变化,都会使电网的实际电压偏离额定电压,保证用户电压接近额定电压是需要调整的主要任务。
电压偏差指实际与额定电压的差然后对额定电压的百分数,电压偏移过大,除了影响用户的正常工作外,对电力也有不利的影响。
低压配电网故障防护论文摘要:根据低压配电线路故障的具体情况,对电路的常见故障进行防护,减少故障的发生,使系统正常的工作。
随着社会经济的不断发展,社会对电力需求越来越大,对电力可靠性要求也越来越高;低压配电网安全稳定运行是电网安全稳定的重要组成部分。
当电路发生故障时,系统将无法正常工作,将直接关系到企业的正常生产和客户的正常生活,关系到社会民生与和谐,因此加强对配电网的研究是十分重要和有意义的。
在低压配电网线路中,通常采用聚氯乙烯绝缘或橡胶绝缘支撑的各种低压绝缘导线以及低压电缆,来实现电能的传输和分配,供给照明装置,动力设备以及办公和家用电器的各种用电设备的用电要求。
但是,对于使用中的绝缘导线和电缆,由于长期使用就会造成绝缘材料老化或遭受意外机械损伤,致使绝缘性能明显下降,其主要绝缘性能指标,如绝缘电阻大大降低或泄漏电流大大增加,绝缘导线绝缘性能失效,进而引发各种线路故障,常见的有以下这些故障:短路故障,断线故障,过载故障,接地故障,以及线路的链接部分过热故障或火花电弧放电故障等许多原因,会导致故障的产生。
通过统计低压配电网故障情况,找出故障原因,有针对性地采取有效整改措施,做到减少故障发生的可能,防止故障的出现,并能准确的判断问题所在和及时排除故障,降低低压配电网故障次数,提高供电可靠性。
一、短路故障及防护所谓短路故障及防护是指当低压配电网线路发生短路时,由于采用短路保护器能瞬时动作切断供电电源,从而避免短路故障的危害和所带来的损失。
由于低压配电线路绝缘材料老化或遭到意外机械损伤,使带有不同电压的相线和中性线或相线和相线相连接,在线路上产生电流骤然增大的现象称为短路。
短路是最常见的故障,其危害最大,由此而引发的其它电器故障也最多。
1.造成短路的主要原因绝缘破坏:电路中不同电位的导体是互相绝缘的,如果这种绝缘破坏了,就会发生短路故障。
绝缘破坏的原因有外力损伤,温度过高造成的绝缘能力降低,污物过多造成的绝缘能力降低等。
文山州配电网建设现状论文摘要:我国幅员辽阔,配电网建设网的区域性差异较大,要研究配电网建设现状与发展对策必须结合实际,因地制宜,基于上述理解,本文结合文山州实例就如何开展配电网建设提出了一些思路和对策,以抛砖引玉,期望给读者以启发。
改革开放以来,我国电力工业得到快速发展,供电系统的可靠性不断提升,历经发、输、变、配、用各大环节多番技术改进后,我国电力供电系统较之改革开放初期已经有了显著的进步。
但与此同时,近年来我国经济高速发展,电力建设事业的发展相对高速发展的社会经济来说仍然相对滞后,在此背景下进一步强化对配电网建设工程的研究十分必要。
1 文山州配电网建设现状1.1 高压配电网建设现状至2012年底,文山州电网共有500kV变电站1座,220kV变电站6座,110kV变电站37座,35kV变电站现有78座。
文山州电网110kV变电站形成以各220kV变电站或110kV电厂为中心的供电格局,以双侧电源单回链式接线、双侧电源辐射型、单侧电源双辐射接线等典型接线方式为主,构成了文山州的110kV网架,其运行具有一定的灵活性,负荷转移能力较强。
文山州现状共有8座110kV变电站和9座35kV变电站重载运行,共有3座110kV变电站及8座35kV变电站轻载,这主要是由于部分变电站为新近投产,因此负载率较低,随着周边负荷的逐渐增长,这些变电站将会逐渐达到经济运行负载率。
目前,文山州共有67回线路无法通过线路N-1校验,主要原因包括风电不稳定、水电在枯期出力不足、线路安全稳定性不足、单回线路等等;共有26座110kV变电站及59座35kV变电站无法通过主变N-1校验,主要原因是本身负荷较重、下级线路站间联络较少,缺乏站间转供电能力;47座35kV变电站无法通过主变N-1校验由于单主变不满足N-1,其余12座35kV变电站无法满足主变N-1校验则主要是由于变电站两台主变容量不等,需要在规划年合理安排增容项目,使主变容量配置趋于合理。
配网运行现状分析论文[五篇范例]第一篇:配网运行现状分析论文摘要:由于10kV线路繁多复杂、分布广泛,除了一些城市10kV 线路走电缆,大部分10kV线路架空,10kV架空线路位置低并长期处在露天环境下,容易遭受各类自然灾害和外力的破坏,导致在运行中频发故障和事故,影响居民正常供电,构成危害。
关键词:配网运行配网维护一、引言随着人民群众生活水平的提高,生活用品的电气化,人们的生活越来越离不开电力。
同时供电企业为了自身发展的需要而向社会做出承诺,使得人们对供电质量的要求也越来越高。
向千家万户输送电能的供电网络就是10kV配电网络,因此加强10kV配电网络的建设,将直接影响与提升广大人民群众对供电企业服务的满意程度。
为了提高10kV配电网络的供电可靠性,电网公司开展了各城市“十一五”配电网供电可靠性规划研究,提出要抓好配网技术改造、技术进步,加大配网投资力度,尽量选用性能优良、可靠性高、免维护、少维护的设备,逐步提高供电能力,打造安全可靠、自动化水平高的坚强配网。
由于我市近几年的快速发展,城市规模不断扩大,城区负荷随之逐年攀升,电网的发展已相对落后于城市的发展与扩张,需要增加新的变电站,提供更多的电源点,建设更多的电力通道,重新规划与分割供电区域。
从而实现配电网络的“手拉手”供电以及满足电网的N-1要求。
电网的规划与建设需要一定的周期,而人民群众对供电质量的需求却日益增强。
因此,提高供电可靠率,就需要在大力加强配电网络建设的同时,立足于配电网络的现状,加强配电网络的运行维护与管理,从而达到立竿见影的效果。
二、供电可靠性的定义10kV配电网络的供电可靠率是衡量10kV供电系统对用户持续供电能力的一个主要指标,它指在统计期间内10kV配电网络对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值:供电可靠率=[1-(每户每次停电时间)/总用户数/一年小时数]×100%。
由公式可以看出,要提高供电可靠率,就要尽量缩短客户停电时间、减少客户停电次数,其实质就是降低统计期内客户总的停电时间。
高电压配电网电力工程论文高电压配电网电力工程中的技术隐患1.1外力破坏改革开放以来,我国的社会经济有了很大的进步,工业生产及日常生活中对配电网的安全稳定方面的要求也越来越高,更多的人开始重视配电网的安全运行。
我国一直使用的都是较低压(10kV)的配电网,可是随着社会的飞速发展进步,这么大的电压已经无法满足工业生产及日常生活的需求。
一旦受到了外力作用,10kV的配电网将会受到很大的影响,因为10kV的配电网大都为单电源供电方式,并且该配电网一般都供给居民用电,有时可能会缺乏严谨性。
除此之外,电网的运行时间如果太长就会使其安全性和稳定性大打折扣,无法达到规定的要求。
所以,电力单位一定要尽早地对10kV配电网进行维修保养,防止其出现技术问题,并增加配电网的出线容量。
1.2闪络放电10kV的配电网几乎是一直处于超负荷工作状态的,这便导致配电线路基础发生闪络放电情况。
此外,现今的环境污染问题日益严重,外界的恶劣条件可能会使设备的表层积聚大量的灰尘,这会大大降低配电线路的绝缘性能。
异物的长期积累对于配电线路有着非常不利的影响。
如果线路处于潮湿的外界环境中或者外界多雨雪天气,也会对线路的绝缘性能产生不利的影响,造成闪络现象。
配电线路发生闪络发电的位置不是固定的,可能位于一个位置,也可能在多个位置同时发生,所以提前预防的难度很大,但该现象一旦发生又会给整个电力系统带来极大的损失。
单相接地是最常见的污闪现象,从而导致另外两相电压升高,使暂态电压迅速上升,甚至可达到相电压的2.5倍。
加之雷电等环境下,线路的绝缘能力将大大降低甚至消失,造成安全问题。
1.3过电压我国传统的供电线路内,常常会出现电压供给不足的问题,这影响了整个系统的正常工作。
在设置配电线路时,一般都会选择树木茂盛的地带或是城市的郊区,所以更加容易受到雨雪天气的影响。
此外,电气的正常运转也会受到大气过电压和工频电压的极大影响,它可能使设备无法正常工作,最终导致整个配电系统处于瘫痪状态。
农村配电网规划论文摘要:配电网规划问题是一个组合型的复杂问题,本文主要对配电网规划问题中的变电站选址问题和网架架构位置优化问题进行了介绍。
电力部门应该时刻最先进的计算机技术,将新的仿真技术应用到电网建设中来,配合成熟算法,搭建起坚强电网模型。
前言配电网规划是一项分析研究未来用电负荷的增长情况,结合实际情况,在己有电网的基础上设计一套扩建改造计划,来符合未来的用户容量和电能质量,预测各种导线截面、接线形式等情沉,并以经济指标为标杆,选择最优改造方式,满足用户需求的同时实现经济效益最大化。
配电网规划内容主要包括:用电负荷预测与计算、变电站优化、配电网优化、配电网供电可靠性优化等具体内容。
农村用电特点与城市不尽相同。
农村用电季节性相对突出,用电高峰主要集中在夏秋季。
随养农村家庭生活水平的提高,用电器具大幅增加,用电负荷中心也从过去的农田排水系统转移到农民生活集中区域,但配电器远离现有用电中心。
农村配电设备相对老化,输电线路故障频发,电能质量低下。
这些因素都凸显现存运行的农村配电网不能够适应中国现代农村用电需求。
1配电网规划中电网负荷的预测1.1预测及评估是配电网规划中首要面临的问题。
笔者认为,影响电网负荷预测的因素主要体现在加强配电网负荷预测的必要性分析。
电网负荷预测是对实际生活中可能被运用的电能总量进行预测和估计,这在电网规划中是很重要的环节。
电网负荷预测的种类可分为四种类型:地理位置负荷预测;负荷特性预测;社会用电情况预测;周期性预测。
电网负荷预测具有不可预见的本质属性,而如何对电网负荷进行精确地以下几个方面:社会与经济环境;季节因素;气象条件;负荷水平。
在电网预测中,应充分考虑这几个方面,并采用科学有效的预测手段,才能最大程度上保证预测结果的精确性。
1.2配电网规划中进行负荷预测的方法文章简要介绍了配电网负荷预测的必要性,同时也提到了负荷预测类型的多样性,而周期性预测是负荷预测中较为常见的方法。
顾春凤摘要:随着经济的快速开展,对提高城市配电网的供电牢靠性和电能质量也提出了更高的请求,配电网双向供电和多电源供电的供电形式日趋增多,合环操作也日趋频繁。
但在合环操作时合环瞬间将发生较大年夜的冲击电流,动摇后电网中异样能够发生较大年夜环流,这些现象都将直接影响到电网的平安动摇运转。
文章对电网合环运转的影响要素及运转准绳停止了寻找,以便更好的做好配电网的相干设计任务。
关键词:配电网;合环运转;准绳市配电收集中线路的走向和配电装备和用户的散布具有清晰的天文特点。
因地区和配电装备比拟集中,城市配电收集与其他中央交叉逾越较多,为提高供电牢靠性,除建立牢靠的电源点外,配电收集的经常使用结构多采取环型收集,或许是双端电源环网及多电源供电收集,行将本来自力的辐射式配电网修改成运转灵敏的链式配电网。
配电系统带电合环是指某两个变电站的高压母线各带一段配电线路,而线路之间经过联系开关联系。
正常时,联系开关断开,两个站的母线辨别带各自的配电线路;当个中某一个站所带配电线路的出线开关需求检验或有其他突发工作时,待缺点消弭后应先合上联系开关,再断开该站出线开关,经过另外一个站的高压母线带上两段配电线路负荷的总过程。
如许操作增加了用户的停电时间,完成了不连续供电。
1 影响配电网合环的要素1.1 合环电流发生启事配电收集停止合环操作时,合环线路两侧电源通俗处于排列运转形状,但它们的下级电源应当是并列的。
经总结,10kV配电网合环电流发生启事以下:(1)合环开关两侧变电所10kV 母线的电压差(数值差、相位差)发生环流。
(2)因为合环开关两侧变电所10kV母线对系统的短路阻抗分歧发生环流。
配电网馈线间停止合环操作时,肯定要经历一个暂态过程。
这是因为断路器闭合前合环两侧存在电压差ΔU≠0,而当断路器闭应时,两头的电压差突然爆发变更,合环断路器两侧电压突然变成大年夜小相等,相角差为0,也即ΔU≠0,这肯定惹起环内各个节点电压大年夜小和角度的响应变更,连接于环上节点发电机的电势和角度也将发生变更。
10kV配电网电力技术论文1系统运行及倒闸操作2倒闸操作3变压器保护630kVA及以上干式变压器应装设温度保护,当过载或故障引起变压器绕组温度过高,应发出报警信号并开启冷却风机;温度超过安全值时,应跳闸。
4自投装置及微机保护装置在投入运行前,由继电保护班将有关规定记入继电保护日志中,并编入现场运行规程;自投装置投入运行时:先投交流电源,后投直流电源;先投合闸压板,后投掉闸压板。
停用时相反;由于系统方式改变或保护装置本身的缺陷,影响自投装置长期停用,应将原因详细记录在运行日志中,并报上级;与自投装置有关的或所内变压器停用或熔断器熔断时,自投装置应停用,P.T和所内变压器的低电压启动接点如串联使用,在停其中一组P.T或所内变压器,值班人员应熟悉防误闭锁装置的性能并掌握操作方法,正确执行操作程序,有关规定应列入现场运行规程。
5一次设备运行、异常和事故处理1)根据继电保护日志的记录,正确投入各种保护;2)改动变压器无载分头后,应测量线圈导通,确认合格后再投入运行。
备用变压器分头应同时改变。
变压器在过负荷情况下,不许调压(或按厂家规定执行)。
切换无载调压变压器的分接开关应在变压器停电后进行,且需在变压器各侧装设接地线后,方可进行切换。
油浸式变压器切换前,先打开分接开关的盖罩,提起定位销子,再搬动分接开关的把手,并将把手旋转到所需的分接位置,然后放下定位销子;干式变压器根据分头位置图切换连接片位置,在确定切换的连接片接触良好,测量线圈导通后,方可将变压器投入运行;3)干式变压器应接超温跳闸,超温跳闸的温度可按变压器厂家说明书的要求;4)变压器并列运行应符合下列条件:接线组别相同;电压比相等(允许误差土0。
5%);短路电压相等(误差不大于10%)。
电压比和短路电压不同时,在任何一台都不会过负荷的情况下,经本公司总工程师同意,可以并列运行。
5)变压器应编号,标志清楚、明显。
6二次设备运行异常和事故处理1)检查直流母线电压是否正常,母线电压的变化范围应控制在额定电压的±5%范围内,正常浮充运行时,在满足电池浮充电压的基础上,允许略高于额定值,但不得高于母线额定电压的10%,对采用电磁机构作为负荷的合闸母线,允许到115%。
配电网电能质量问题及DFACTS的应用摘要:随着知识经济信息社会的到来,用户对于电能质量的要求越来越来越高。
而且由于资源能源的紧张,更多企业用户趋于采用新的设备来提高其生产效率增加企业的竞争力。
而居民用户则更多的购买新型电力设备,来提高其生活质量。
而这些新设备正常工作时对于电能质量的要求则不同以往,比较苛刻,而配电网作为整个电力系统的中间环节,直接面对用户,以目前的传统设备无法满足要求,这对配电网来说是一个挑战。
FACTS技术作为近年来电能输送系统研究的新热点,其对于提高输送容量,控制潮流,改善电能质量的功效已被逐渐证明。
DFACTS作为其延伸技术,成为改善配电网电能质量的有效技术而拥有广泛的前景。
关键字:配电网电能质量DFACTS 改善Abstract: with the knowledge economy the coming of information society, users for electric power quality requirements of the growing taller. And because the resource and energy tension, more enterprise users tend to adopt new equipment to improve the production efficiency increase the competition ability of the enterprise. But more residents users will more buy new electric equipment and improve the quality of life. And these new equipment during normal working for power quality requirements are different, quite harsh, and distribution network as the whole power system, the intermediate link directly facing the user to the present traditional equipment to meet the requirement of electric distribution network, it is a challenge. FACTS technology as in recent years electrical energy conveying system of new research hotspots, its transmission capacity, to improve the control trend, improve the quality of power effect has been gradually proof. DFACTS as its extending techniques for improving power, power quality valid technical and has broad prospects.Key words: Distribution network Power quality DFACTS Improve概述:随着社会经济的发展,配电网也面临着发展的问题,其中的关键是怎样为用户提供可靠,优质,经济,环保的电能。
现代的新设备对电能质量要求颇高,这其中很多设备有很多采用大量电力电子器件,其引人的谐波问题也令人关注。
而且随着用户的增多,短路容量也不断增大,这些问题对配电网中许多现有设备造成了很大压力。
1现代配电网发展中面临的问题在所有问题中,电能质量最引人关注,它关乎用电设备能否正常工作或运行,电能质量一般是指电压或电流的幅值、频率、波形等参量距规定值的偏差。
历史上,电力系统中许多机电设备都能在上述参量相对较大的变化范围内正常地工作。
但是在近5~10年,随着高新技术尤其是信息技术的飞速发展,基于计算机、微处理器控制的用电设备和电力电子设备在系统中大量投入使用,他们对系统干扰比机电设备更加敏感,因此对供电质量的要求也更高。
一旦出现电能质量问题,轻则造成设备故障或停运,重则造成整个系统的损坏,由此带来的损失是难以估量的。
另一方面,大量为提高生产效率、节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为产生电能质量问题的主要来源。
以电气化铁路机车牵引式负荷为例,他属于整流负荷,是典型的谐波源;他采用工频单相式交流供电,又是典型的负序源;同时他又具有波动性和不确定性,是典型的电压波动源和闪变源。
普通用户中大量使用的开关式电源,公共照明系统中荧光照明负荷正逐渐成为配电系统中主要的谐波源和波动源。
可以说,在这些新技术成功解决实际生活环境中的污染问题的同时,如不加防范则会造成电力系统中新的污染问题。
因此,现代社会的电能质量问题具有一系列新的特点。
1.1 负荷侧对电能质量的污染呈增长趋势多年来电能质量问题主要来源于系统侧,包括系统正常运行状态改变,如电源投入、有计划的无功补偿电容器组的投入/切除、大型电动机启动等;非正常的系统状态改变如系统元件故障,人员误操作等将给系统带来较大的冲击;自然环境中的雷击、大风和雨雪天气也会造成相应的电能质量问题。
随着近年来电源处,输电网,配电网自动化程度的增加,对来源于系统侧电能质量的影响日益降低。
而近年来,用户端大量非线性负荷的应用正成为电能质量恶化的重要因素。
例如从低压小容量家用电器到高压大容量的工业交直流变换装置中存在的各种静止变流器,它是以开关方式工作的,会引起电网电流、电压波形的畸变。
大型电弧式设备,如电弧熔炉,弧焊设备等,也成为重要的冲击源和谐波源。
一个值得注意的问题是为了减少重要设备对电能质量问题的敏感度,设备制造商努力进行设备的升级和改进,用户则采用各种保护性装置,而这些改进措施和保护装置常常顾此失彼,对公共供电的电能质量造成更大的危害。
一些信息设备和公用设备的谐波含量[1]见表1。
表1 一些信息设备和公用设备的电流谐波含量%.1 1.2 电能质量问题的内涵发生了较大改变通常的电能质量问题如谐波,三相不对称等继续存在,而且严重性正在增加。
值得注意的是,近年来随着供电可靠性的不断提高人们逐步将对传统的如供电中断,电压长时间偏高或偏低等老的供电质量问题的注意力,转向新的动态电能质量问题,如持续时间为毫秒级的动态电压升高(swells),脉冲(impulses),电压跌落(sags)和瞬时供电中断(momentaryinterruptions)等。
电能质量中电压质量问题1.3 电能质量问题造成的危害越来越大电能质量问题造成的危害是多方面的。
电能质量问题给电力系统的安全稳定运行造成很大的影响,例如电气化铁道牵引负荷产生的谐波和负序分量可能造成相差高频保护和负序电流保护装置误动作,引起系统解列运行,造成无功补偿电容器组不能安全投入运行,其波动性造成的小容量电网频率波动范围异常,都降低了系统运行稳定性。
各种新出现的电能质量问题也给用户带来巨大经济损失,电压跌落和瞬时供电中断已被认知是影响许多用电设备正常、安全运行的最严重动态电能质量问题。
当电压跌落到0.7p.u.,持续时间超过6个基波周期将会导致调速电动机(VSD)被切除;电压跌落至0.6p.u.,持续时间超过12个基波周期又将会影响计算机设备的安全运行。
在现代工业中,由于任一设备的作业中断都将可能导致整个流水线、甚至全厂作业的中断,造成的损失非常巨大,因此工业用户对供电质量的要求比其中单个敏感用电设备更高。
电压跌落对信息业的影响也很大,据估计80%服务器出现瘫痪以及用户端45%左右数据丢失和“出错”均与此有关。
电压跌落对不同行业用户造成的损失见图2。
表2给出了电压跌落对一些设备的危害[3]。
有统计表明,因电压跌落而引起的事故次数大约是因完全供电中断而引起的事故次数的10倍。
目前,动态电能质量问题已成为影响供电可靠性的主要原因,是信息化社会供电质量问题不同于以往任何时代的主要特征。
因此,改善动态电能质量问题将是提高供电质量至一个全新水平的关键,也是电力工作者所面临的新挑。
2 面对挑战,传统配电网改善电能质量的常用设备与方法如:变压器有载调压,安装备用电源自动投切,采用备用发电机组,对敏感设备装设不间断电源等,由于大多数是机电型设备但往往难以达到对问题快速响应,连续调节,准确调节等要求,即使有一些设备能达到要求,然而却不够经济。
作为改善电能质量的有力工具FACTS技术的延伸—D FACTS技术应运而生,D –FACTS又称用户特定电力技术(Custom Power),其原理是利用大功率电力电子设备对电流,电压,起到更加快捷而又灵活调节的一种技术。
它的核心器件是绝缘栅双三级晶体管(IGBT)比可关断晶闸(GTO)管拥有更快的开关频率,因此具有更快的响应特性,已成为用来有效地抑制电压波动与闪变、电压暂降与电压中断、减小谐波和畸变、消除三相不平衡,使电压的幅值和波形符合要求、提高功率因数等更高要求,能够为用户提供更可靠优质的电能。
2.1 DFACTS技术中几目前主要的DFACTS装置有:静止无功发生器(static var generator,SVG),有源电力滤波器(active power filter,APF),动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR),固态断路器(solid state breaker ,SSB),故障电流限制器(fault current limiter,FCL)等。
其中APF是补偿谐波的有效工具;而DVR通过自身的储能单元,能够在毫秒级时间内向系统注入正常电压与故障电压之差,因此是抑制电压跌落的有效装置。
鉴于DFACTS器件很多,下面就主要的器件做一个简单的原理说明。
2.1.1固态断路器及故障电流限制器固态断路器(SSB)是由大功率可关断晶闸管(GTO)或晶闸管(SCR)构成的交流可控开关。
其工作原理可用图1的下部虚线框来说明,改图表示的是有数组GTO组成的单相交流可控开关电路,当应用与三相电路时,由三组相同的电路构成。
SSB由两只GTO反向并联组成一个交流开关模块,并在模块两端并上吸收包含装置(SNBR)。
当一个模块不能承受所在电路电压时则按所在电路的额定电压串接多个模块组成开关。
由GTO特性可知,对一支导通的GTO,当外施电压未过零时,对其控制极施加一关断脉冲,则GTO经过不大于2uS的关断时间关断回路,而其开通时间也只有1-2uS,故SSB是高速开关。