摘 ?要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)在人們生活中的影響越來(lái)越突出，在提高人們生活水平上發(fā)揮著極大的作用。在地面降壓站的電力系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得到了廣泛地運(yùn)用，在解決電壓運(yùn)行的質(zhì)量上發(fā)揮著重要的作用，進(jìn)一步推動(dòng)著電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。本文主要從無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)作原理和發(fā)展現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，來(lái)研究動(dòng)態(tài)無(wú)功技術(shù)在地面降壓站中的應(yīng)用效果，進(jìn)而為推動(dòng)電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供一個(gè)值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：地面降壓站;電力系統(tǒng);電網(wǎng);無(wú)功補(bǔ)償技術(shù);動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

一、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

（一）無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)原理

在控制電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的過程中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)通常發(fā)揮著不可或缺的重要作用。在這個(gè)過程中，需通過濾波技術(shù)構(gòu)成諧波補(bǔ)償環(huán)境，進(jìn)一步緩解負(fù)序，進(jìn)而在優(yōu)化電力系統(tǒng)的工作上夯實(shí)基礎(chǔ)。另外，當(dāng)供電指令下達(dá)的時(shí)候，需做出理性判斷，進(jìn)而保障供電指令與電力運(yùn)行能夠相互配合，借助動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)制使電網(wǎng)能夠在相對(duì)穩(wěn)定、安全的環(huán)境下展開工作。換句話說(shuō)，在無(wú)功電壓控制系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)起著橋梁的作用，需通過無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在發(fā)電機(jī)組中的正常工作來(lái)維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而使電力系統(tǒng)能夠發(fā)揮出最大的工作效力，確保整個(gè)電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，在科學(xué)技術(shù)的不斷調(diào)整與更新中，無(wú)功補(bǔ)償裝置也得到了不斷的更新與進(jìn)化，從傳統(tǒng)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)無(wú)功補(bǔ)償裝置到靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，再到有源無(wú)功補(bǔ)償裝置和新型無(wú)功補(bǔ)償裝置，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用與效果越來(lái)越突出。

1.傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置

傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置主要表現(xiàn)有同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。

同步調(diào)相機(jī)主要借助勵(lì)磁狀態(tài)來(lái)展開工作，進(jìn)而提高整個(gè)電網(wǎng)的無(wú)功功率。這種補(bǔ)償方式盡管能夠?yàn)殡娋W(wǎng)供應(yīng)一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電壓，但是，電流過大、損耗較多、發(fā)熱較高、較難維護(hù)，因此使用得并不多。

同步電動(dòng)機(jī)主要用于提高配電網(wǎng)功率，為平衡大型電力感應(yīng)系統(tǒng)服務(wù)，然而，這種補(bǔ)償裝置因其投資高、難維護(hù)，同樣使用得并不多。

2.靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置

靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置主要通過SVC補(bǔ)償器來(lái)展開補(bǔ)償工作。

SVC借助電源和電子設(shè)備，對(duì)輸出感性、容性電流的無(wú)功補(bǔ)償功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中主要代表有TCR和TSC。前者主要對(duì)感性電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，在90度到180度的范圍內(nèi)對(duì)觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后推動(dòng)補(bǔ)償容量的調(diào)整。后者主要借助雙向晶壓管的導(dǎo)通來(lái)對(duì)容性電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，除了限制涌流外，反應(yīng)器還可以控制部分諧振。TSC被劃分帶電抗器和不帶電抗器，前者能夠自行進(jìn)行諧振控制，SVC取消了旋轉(zhuǎn)部件，從而為維護(hù)電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定上提供了方便，然而它自身卻極易受到諧波的影響。

3.有緣無(wú)功補(bǔ)償裝置和新型無(wú)功補(bǔ)償裝置

有源無(wú)功補(bǔ)償是對(duì)非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在電力系統(tǒng)中融入大小相同、方向相反的補(bǔ)償電流，進(jìn)而消除諧波。借助這種方法能夠在很大程度上協(xié)調(diào)諧波與無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)作。

在改進(jìn)諧波控制技術(shù)與有源無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪^程中，混合型有源濾波器（HAPF）在與無(wú)源濾波器低成本實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定的無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制，它還縮減了無(wú)源元件與電網(wǎng)阻抗之間振蕩的概率。

STATCOM是一種智能無(wú)功補(bǔ)償裝置，由全功率控制的電子元器件組成。它可以發(fā)出感性電流或容性電流，并通過一定的控制策略來(lái)控制電力系統(tǒng)。它是一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，如果輸入端連接到電源，輸出端負(fù)責(zé)電網(wǎng)功率的協(xié)調(diào)，不僅能夠穩(wěn)定電壓功率，而且可以考慮諧波補(bǔ)償和三相負(fù)載不平衡補(bǔ)償。STATCOM組件比SVC小，大大降低了設(shè)備的成本和體積。

在無(wú)功補(bǔ)償和智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得到不斷更新與優(yōu)化，如網(wǎng)絡(luò)通信、傳輸監(jiān)督、合成和多樣化的綜合控制策略人機(jī)優(yōu)化芯片，它在改善系統(tǒng)的電能質(zhì)量中扮演著一個(gè)重要的角色，進(jìn)而確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

（一）動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)

動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償是一種新型有效的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。相對(duì)以往的補(bǔ)償箱和補(bǔ)償柜，其電容開關(guān)通常是接觸器，基于接觸器的響應(yīng)較慢，需要考慮電容器本身的放電問題。以往的補(bǔ)償裝置有一個(gè)共同的特點(diǎn)：開關(guān)時(shí)間間隔長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)補(bǔ)償效果具有一定的影響，因而不便于廣泛使用。相對(duì)于以往補(bǔ)償裝置中的問題，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)能夠給予適當(dāng)?shù)奶幚恚ㄟ^電容開關(guān)來(lái)跟蹤電路的流通情況、協(xié)調(diào)電壓的安全與穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)電路的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

（二）動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)采用動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，即靜態(tài)同步補(bǔ)償器。該設(shè)備諧波利用率低，運(yùn)行效率高，電能利用率高。在電路運(yùn)行過程中，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備能夠?qū)︻l繁波動(dòng)引起的無(wú)功補(bǔ)償電網(wǎng)運(yùn)行做出快速響應(yīng)，從而控制電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，提高電網(wǎng)的整體運(yùn)行水平。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以有效提高電網(wǎng)運(yùn)行的服務(wù)質(zhì)量，提高電力資源的利用效率，減少電網(wǎng)的電力損失和線路損失，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)輸電線路的使用時(shí)間。

1.保護(hù)元件的應(yīng)用

分析動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)作情況，我們可以發(fā)現(xiàn)，其中最為主要的元件要數(shù)保護(hù)元件，這是因?yàn)楸Ｗo(hù)元件能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)中電壓的運(yùn)行具有控制與保護(hù)的功能。當(dāng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用與電力系統(tǒng)的過程中，一些有關(guān)的晶閘管往往會(huì)造成整體的熱熔，進(jìn)而不利于電路的正常運(yùn)行。然而，保護(hù)軟件能夠在一定程度上阻止這種事態(tài)的發(fā)生，在保護(hù)元件進(jìn)行運(yùn)作的時(shí)候，工作人員往往用功能相似的小型斷路器取代保護(hù)元件，它同樣能夠起到保護(hù)作用。所以，在運(yùn)用動(dòng)態(tài)無(wú)功技術(shù)的過程中，必須重視保護(hù)元件在其中的重要保護(hù)作用。

2.并聯(lián)電容器的應(yīng)用

目前，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在單相和三相電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要采用各種元件的并聯(lián)電容器。在單相和三相電力系統(tǒng)中，電容器作為一個(gè)整體受到控制，可能受到無(wú)功電流的影響，導(dǎo)致電容器的電容發(fā)生變化，有效地減少了無(wú)功補(bǔ)償中的電流損失。并聯(lián)電容器的使用可以減少電力系統(tǒng)中的并聯(lián)電路，將電路分成若干組，分別進(jìn)行切割，從而起到并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?。合理的方案設(shè)計(jì)、并聯(lián)電容器的選擇和設(shè)備的組合可以在電網(wǎng)的整體運(yùn)行中發(fā)揮作用。在傳統(tǒng)電路中，并聯(lián)電容器的選型一般滿足超高壓運(yùn)行的要求，而傳統(tǒng)并聯(lián)電容器的三相負(fù)載選型的性能需要滿足三相電壓平衡的要求，從而充分補(bǔ)償了相分離造成的損失。

3.投切元件的應(yīng)用

投切元件主要表現(xiàn)為兩種類型：復(fù)合開關(guān)和半導(dǎo)體電子開關(guān)。

復(fù)合開關(guān)主要用于電力系統(tǒng)電磁控制單元，可控制平行磁性和硅片，開關(guān)元件可以實(shí)時(shí)控制電路，在開關(guān)過程中保持磁盤連續(xù)，從而提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果。

半導(dǎo)體電子開關(guān)與電路反向并聯(lián)，形成電路中的控制中心。開關(guān)元件以半導(dǎo)體電子開關(guān)的形式構(gòu)成控制電路和觸發(fā)電路，在電路中形成一個(gè)整體。它已成為一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，可以對(duì)電力系統(tǒng)的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。

三、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在地面降壓站中的應(yīng)用

（一）集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償?shù)挠袡C(jī)結(jié)合

集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合可以有效地調(diào)節(jié)配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。需要指出的是，起主導(dǎo)作用的補(bǔ)償方式是分散補(bǔ)償，集中補(bǔ)償僅僅起到輔助的作用。這樣，無(wú)功補(bǔ)償可以應(yīng)用到更多的輸電區(qū)域，滿足更多用戶的需求，保證電網(wǎng)運(yùn)行的有效性和及時(shí)性。集中補(bǔ)償可以使分散補(bǔ)償更系統(tǒng)、更全面，為部分無(wú)補(bǔ)償用戶供電，從而有效解決低壓?jiǎn)栴}。

（二）高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償?shù)挠袡C(jī)結(jié)合

在兩者結(jié)合的過程中，我們需要明確其主導(dǎo)的補(bǔ)償方式，即低壓補(bǔ)償。低壓不成能夠協(xié)調(diào)電網(wǎng)在運(yùn)作過程中的輸電情況，使電壓均勻分布到各支路。高壓補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用成本高，技術(shù)補(bǔ)償效果低。因此，低壓補(bǔ)償應(yīng)是主要的補(bǔ)償方式。

（三）電壓調(diào)節(jié)與線損降低的有機(jī)結(jié)合

這種有機(jī)結(jié)合應(yīng)以線損降低技術(shù)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)電壓的作用。電壓調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用具有很強(qiáng)的針對(duì)性。在電源中應(yīng)用調(diào)壓時(shí)，容易引起導(dǎo)線前后兩端的電壓差。同時(shí)，下行損耗具有很強(qiáng)的適用性，可以安裝在電網(wǎng)線路的任何部分，并且具有很強(qiáng)的靈活性。

（四）采取分級(jí)分區(qū)補(bǔ)償?shù)男问?/p>

分層分區(qū)補(bǔ)償能有效提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在我國(guó)配電網(wǎng)的輸電中，通常采用逐步降低功率的方法。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)根據(jù)區(qū)域電壓水平進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證電網(wǎng)電壓平衡。

（五）動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)優(yōu)化

在綜合考慮當(dāng)前和未來(lái)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀態(tài)和負(fù)荷（電網(wǎng)歷史、實(shí)時(shí)和電壓級(jí)負(fù)荷預(yù)測(cè)條件）的基礎(chǔ)上，選取無(wú)功補(bǔ)償裝置中最能夠調(diào)節(jié)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的裝置，以減少網(wǎng)絡(luò)損失，節(jié)約投資成本。根據(jù)現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備和技術(shù)條件，根據(jù)實(shí)際負(fù)載變化和短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，最佳的建議協(xié)調(diào)模式和工作模式的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（智能動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償），它決心滿足供電質(zhì)量的要求，實(shí)現(xiàn)低電壓控制，并考慮網(wǎng)損最小和操作成本。使用最少。

結(jié)束語(yǔ)：

目前，我國(guó)非常重視對(duì)地面降壓站電壓的控制與管理。在地面降壓站的電力系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得到了廣泛地運(yùn)用，在解決電壓運(yùn)行的質(zhì)量上發(fā)揮著重要的作用，進(jìn)一步推動(dòng)著電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，在地面降壓站中應(yīng)用動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)充分發(fā)揮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將各種補(bǔ)償裝置結(jié)合起來(lái)，將電壓調(diào)節(jié)與線路損耗有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為了優(yōu)化低壓控制的效果、保證供電運(yùn)行的質(zhì)量和效率、進(jìn)而維護(hù)電網(wǎng)的完全與穩(wěn)定而服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：

李會(huì)強(qiáng)（1986-），男，河南省平頂山市人，河南大學(xué)（市場(chǎng)營(yíng)銷）。