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欧宝官网app:电能质量治理技术及其发展趋势
发布时间:2022-09-14 02:17:13 来源:欧宝网站 作者:欧宝ob体育app登陆

  摘要:自改革开放后,我国科学经济得到快速发展,现代工业技术有大幅度的 提升,但由于发展过快的原因在许多方面都存在较大的缺失。电能是人类生活的 必需品,但是由于在治理技术的上缺失,电能质量问题随着时间日益凸显,所造 成的损失也是越发越大。因此,对于如何有效的提高电能质量治理技术已成现代 社会所关注的重点话题,这一问题不仅关系到电力电子设备往后在电力系统中应 用,同时也关系到往后的节能效应。

  关键词:电能质量;质量技术;发展趋势 0.引言 随着 21 世纪经济社会的飞速发展,现代工业技术的愈发成熟,现今的社会几 乎全由电子产品所组成,人们日常生活与电能息息相关。因此,人们对于电能供 应的要求越来越高。由于在技术的缺失,电能质量的指标常常会自动偏离正常水 平,时常会造成停电等故障发生,给国民带来了极大的不方便,同时也会造成极 大的电能浪费。近年来,由于电能质量问题所引发的事故层出不穷,如前几年发 生由电压过高所引起“电场风机跳闸”事件,在当时给人们造成了极大的不方便。 在新时代的环境下,人们制造的高新技术产业及信息设备等都需要可靠性高的电 能为其供应,随着地球资源的日益枯竭,由于电能质量问题所浪费资源巨大能源 显然不符合当今社会的需求。因此,对于如何有效的提高电能质量治理技术已成 现代社会的所关注重点话题,笔者将通过对电能质量治理技术及其发展趋势进行 一些简单的分析,并提出一些不成熟的建议,希望能为相关研究人员提供有效的 参考。 1.无功补偿技术的现状与发展 在现阶段的电力系统里,有功电源与无功电源是供电系统的重要组成部分。 由于技术方面的缺失,在供电期间无功电源能量消耗巨大,无法长期持续性提供 电源,给需要使用的用电客户造成了极大的困扰。究其主要原因,便是由于各种 设备能源消耗过大,促使无功能源的消耗变大。针对这一问题,有相关研究者提 出以增加发电机有功功率的输出,降低无功功率,以备缓解能效果过大的说法, 当时在说法便提出来得到了人们的认可,随后在研究中却发现了其中的缺陷:在 增加发电机有功功率的同时势必改变电网的供电能力,并且降级无功功率则势必 会造成线路受电压影响而增多,从根本意义上来讲,这只是解决小部分的问题, 但是却出现了更为严重容量无法充分发挥的问题,并且严重的浪费了大量资源, 随即便被直接否定。经过进一步的研究,发现可以通过对无功补偿的方式进行修 缮。在这方面国家对其极为重视,并且还制定对于无功功率的要求指标,审视极 为严格。 现今,对于无功补偿方式已研究出了三种,即:低压个别补偿、低压集中补 偿、高压集中补偿,三者之间存在着必然的联系,以低压个别补偿来说,其主要 特点是能够无时间时间限制对无功能源进行补偿,即使在设备停用的情况下也能 进行有效补偿,简单方便易操作,且成本不高,个性单一,使其维护工作也变得 异常简单;而低压集中补偿相比较于低压个别补偿来说则是比较复杂一点,但同 样具有简单方便易操作的特点,不同之处便是在于结构方面,没过多的复杂性, 接线简单,系统较为稳定不容易出错,能够大幅度的减低网线损耗问题,现今运 用较为广泛;高压集中补偿与低压个别补偿、低压集中补偿两者不同,低压个别 补偿、低压集中补偿在各个线路都适用,而高压集中补偿只适合在高压电方便适

  用,并且由于本身具有一定危险性,不太适合在居民区或者工业区适用,煤矿行 业方面适用的比较多,其特点主要是能够根据用户用电功率、负荷大小自动关闭, 很大程度上节约了成本问题,如今最大的缺陷便是应用不够广泛。

  我国与无功功率补偿技术的研究从很早便开始了,最早所使用的是固定式或 利用机械开关投切的电容器或电抗器以及同步调相机,然后经过专家的不断努力 探寻,现今研究出了电力电子开关代替机械开关装置,这类装置在如今应用的较 为广泛,得到多数人的认可,而前者由于技术的复杂与低效目前基本上已经退出 历史舞台,现今应用较为广泛的是后者,也就是我们现在所说静止无功补偿器 (SVC)。

  静止无功补偿器装置由电抗器与电容器所构成,其主要特点便是快速投切。 简单来说,由于晶闸管动作较快的原因,在其不大于 10 毫秒的时间内,能够实 现快速的投入和切除。与此同时,由于在技术上的缺失,在对于无功补偿的无功 功率需要一定的计算时间,无法对其进行快速投切。因此,针对这个问题,人们 为了提高实现无功功率的计算效率,在原有的基础上加以改制,研发了一种新型 装置——晶闸管控制的电抗器。其特点相比之前的快速投切来说,主要通过控制 晶闸管的导通时间,能够达到在电抗器全部或部分投入的效果,使其相应时间能 够达到 30 毫秒以上,进而实现对无功功率的连快速投切。这一技术的改造,将 原有的静态无功补偿装置改为了动态无功补偿装置,大幅度的提升了其功能效应, 并且应用极为广泛。但同时,由于动态无功补偿装置体积广、消耗无功率过大等 原因,在运行过程中消耗能量巨大,造成了极为严重的资源浪费。

  2.电能质量治理技术对策 2.1 谐波治理技术 在电能质量故障问题中,谐波是最为常见的一种故障问题。随着我国国民节 能意识的不断上升,在电力电子装置方面也愈发对节能的重视,并且通过大量对 电力电子装置进行不断改造实现节能效应,其中最为典型在电动机上加装变频器。 在一定程度上来说,谐波对系统造成的危害十分巨大,由于损耗降低功率因数, 导致系统重度发热,进而产生系统振荡和电磁干扰等问题。因此,在这种情下, 对于谐波方面的治理技术研究急需加强,以此对以上问题作有效缓解。 我国目前治理谐波方法措施主要是通过无源滤波器、有源滤波器与混合滤波 器进行治理。无源滤波装置主要采用 LC 回路,并联于系统中,LC 回路的设定, 只能针对于某一次谐波,即针对于某一个频率为低阻抗,使得该频率流经为其设 定的 LC 回路,达到消除某一频率的谐波的目的。LC 回路在滤除谐波的同时,在 基波对系统进行无功补偿。这种滤波装置简单,成本低。同时,缺点也较为明显, 比如设施占地面积大,会大量产生无功功率;同时,可以根据电抗器、电容器所 产生参数会导致其性能的改变,使得滤波特性效果极其不稳定,进而在有效补偿 谐波波动性较大负荷问无法得到有效解决。 与无源滤波器相比,有源滤波器无论在产出原理还是工作原理方面都有着很 大不同,首先其结构便是由先用电力电子元件所构成的谐波电流,由于方向不同, 能够有效的抵销网络中的不稳定谐波电流,这种装置的主要元件是由大功率的电 力电子器件所构成的,但是由于成本过高的原因,应用范围同样不大。其特点是 能够在其额定功率范围内,原则上能全部滤清除。从根本意意义来说,有源滤波 器响应速度较快的原因,使得负荷谐波的电流在快速变化能够防止其流入系统。 根据无源滤波器、有源滤波器两者的特色与缺陷,人们在两者的基础上制造 出了一种新型滤波器,即混合型滤波器。混合型滤波器最大的特点便是将无源滤

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