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供电输电配电综述

时间:2023-06-04 10:49:33

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇供电输电配电综述,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

供电输电配电综述

第1篇

【关键词】智能微电网

当今社会,智能电网的发展越来越受重视,许多国家和地区都投入大量的资金与资源进行科学研究与工程试验。而微网作为智能配电网的重要组成部分,也必然的受到了许多国家的重视与推广。

基于微网结构的电网调整能够方便大规模的分布式能源互联并接入中低压配电系统,提供了一种充分利用分布式能源发电所机制。

微网可作为输电网、配电网之后的第三级电网;相比目前的大电网,这种结构具有显著的社会经济和环境效益。通过建立微网可以使得分布式发电应用于电力系统并发挥其最大的潜能。

智能微网是分布式电源的重要的组成形式,它是指将各种不同类型的分布式电源和储能装置,通过一定的电网结构连接起来形成一个微型电网系统。微网既可以通过联络变压器(或者又可称公共耦合点,Point of Common Couple, PCC)与主网并联运行,也可断开联络变压器孤岛运行,即我们通常说的联网运行与孤岛运行。微电网可以极大的提高微网运行的灵活性。另一方面,通过控制联络变压器的功率传输,可以减少微网接入对主网的影响,并且可以充分利用微网内的分布式电源,提高小型电源的利用率,特别是目前备受关注的新型清洁能源发电,如风电,光伏发电等。图1为微网的基本结构图。

由图所示,该结构由多个分布式电源,如燃料电池,微型燃气轮机,热电联产机组组成,并且分为了A、B、C三条馈线,同时将负荷分为敏感负荷、可调节负荷和非敏感负荷。A馈线接了敏感负荷,由热电联产机组供电,并且为附近的热负荷提供能量;B馈线接了可调节负荷,由微型燃气轮机和燃料电池供电;C馈线接了非敏感负荷,没有电源支撑,直接由配电网供电。三条馈线都有静态开关控制,当微网孤岛运行时,能量管理系统会根据功率平衡条件调节分布式电源的出力,若满足不了频率稳定要求,则考虑切断非敏感负荷,即C馈线;敏感负荷(重要负荷)由出力较为稳定的热电联产机组提供,可以保证其用电可靠性,并且还能提供热能;可调节负荷由调节性能较好的微型燃气轮机组和燃料电池配合提供电能,可维持相应负荷的供电可靠性。

结合工业园区的实际情况与西门子的benchmark模型,笔者初步提出了一个适用于工业园区的智能微电网模型。如图2所示。

由图中可以看出,设计的这个微电网包含了风、光、燃气轮机、储能系统、常规负荷和可中断负荷。设计要求是:当QF1断路器断开时,微电网能够孤岛运行;当工业园区里面的负荷过大时,可通过10kV配电网向微网输送电能,亦可通过切断可中断负荷的方式使微电网保持频率的稳定;当QF6断路器断开时,风光储系统能够独立孤岛运行。

当微网负荷增大到工业园区的多种分布式能源不能满足其用电需求时,在由外部电网对其输送功率;当工业园区的多种分布式能源的出力大于负荷需求时,多出的能量可以转到储能装置,或者减少多种分布式能源的出力。

参考文献:

第2篇

【关键词】配电网;分布式发电;并网;电能质量

1.引言

按照分布式发电使用的能源是否再生,可以将分布式发电分为两大类。一类是基于可再生能源的分布式发电技术,主要包括:风能发电、太阳能光伏发电、生物质发电、地热能、海洋能、生物质能等发电形式;另一类是使用不可再生能源发电的分布式发电,主要有:内燃机、微型燃气轮机、燃料电池、热电联产等发电形式。

目前几种主要的分布式发电形式及特点:

(1)风能发电

将风能转化为电能的发电技术。风能蕴藏量巨大,可再生,分布广,具有明显的环保效益。且发电成本低,规模效益比较显著。风能发电技术已经发展得较为成熟。风力发电形式有并网型和离网型两种。其中并网型风力发电是大规模开发风电的主要形式,是近年来风电发展的主要趋势。离网型风力发电可以为偏远地区或无电网的地区提供电能。

(2)太阳能发电

目前应用较多的是太阳能光伏发电技术。其原理是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。目前太阳能光伏发电的成本太高,但是光能是取之不尽用之不竭的清洁能源,而且不受地域限制,发电装置安全可靠,规模灵活,其发展前景仍然被广泛看好。

(3)生物质发电

生物质发电是利用生物质,例如:秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物等,直接燃烧将生物质能转化为电能的一种发电方式。它是一种可再生能源发电,其发电成本低,容易控制,环保综合利用效果好。但电能转换的效率低,生物质燃料供给较困难。生物质发电的容量和规模受到限制。

(4)微型燃气轮机发电

以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机发电技术。其发电效率较高,且体积小、质量轻、污染小、运行维护简单。

2.分布式发电的优势

DG技术可用发电的余热来制热、制冷,因此能源得以合理的梯级利用,从而可提高能源的利用效率(达70%~90%),此外还可降低初投资费用和网损。

(1)环保性

因其采用天然气做燃料或以氢气、太阳能、风能为能源,故可以缓解石油、煤等不可再生能源的供给压力,可以减少有害物的排放总量,减轻环保的压力;大量的就近供电减少了大容量远距离高电压输电线的建设,由此不但减少了高压输电线的电磁污染,也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊,减少了对线路下树木的砍伐,有利于环保。

(2)能源利用的多样性

分布式发电可利用多种能源,如洁净能源(天然气)、新能源(氢)和可再生能源(风能和太阳能等),并同时为用户提供冷、热、电等多种能源应用方式,因此是解决能源危机和能源安全问题的一种很好的途径。

(3)提高供电可靠性

在建设大型电厂的趋势有增无减之时,电网的急速膨胀对供电的安全与稳定带来很大威胁,一旦电厂和输电干线发生故障将导致大面积停电。DG采用性能先进的控制设备,开停机方便、操作简单、负荷调节灵活、与大电网配合可大大提高供电可靠性,弥补其安全稳定性方面的不足,在电网崩溃和意外灾害(地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下可维持重要用户的供电。分布式供电还可以优化现有电网的结构,完善大电网分层分区体系,提高大电网稳定性和事故防御能力。

3.分布式发电并网的影响

3.1 对网损的影响

分布式发电DG可能增大或减少网损,这取决于DG的位置、容量、负荷量的相对大小以及网络拓扑结构等因素。在负荷附近接入 DG将使整个配电网的负荷分布发生变化:

(1)配电网中所有负荷节点处的负荷量均大于该节点DG的发电量时网络所有线路的损耗减小。

(2)配电网中至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点DG的发电量,但整个配电网的总负荷量大于所有DG的发电总量时可能导致某些线路的损耗增加,但总体线路损耗将减小。

(3)配电网中至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点DG的发电量,且总负荷量小于所有DG的发电总量时,若发电总量小于2倍的负荷总量,则DG影响与②相同,否则将增加网损。

3.2 对电压分布的影响

在传统配电网中,随着负荷的变化,系统电压也会出现波动。分布式电源接入后对电压的影响可以分为以下三种情况:

(1)当分布式电源输出量的控制可以随着负荷的变动而调整时,分布式电源的接入可以有效地改善系统电压波动的状况;

(2)当接入的分布式电源的输出量具有较大的随机性和波动性(比如风力发电、太阳能光伏发电等不可再生能源),此时分布式电源的出力更加难以控制,可能会加重系统电压波动的状况;

3.3 对系统保护的影响

由于分布式电源的接入可能导致双向潮流,并且一些分布式电源(如风电)出力的随机性和波动性将导致其频繁的投切,这些都对传统的继电保护产生极大的威胁,主要体现在以下几个方面:

(1)对于继电保护中的电流保护,在未接入分布式电源之前,当线路发生故障时,继电器可以通过检测到故障电流及时动作;在分布式电源接入以后,系统潮流的大小和方向都可能发生变化,进而可能和故障电流叠加后使流过继电器中的电流减少,继电保护因此可能失效,甚至可能出现保护的死区。

(2)分布式电源一般安装在母线上,当母线附近区域发生故障时,分布式电源的出力可能使得所在线路继电器检测到的电流大于继电保护的整定值,进而发生误动作,引发无故障跳闸。

(3)分布式电源对自动重合闸的影响。电力系统中的故障大多数是瞬时的,因此自动重合闸装置可以有效地对因为瞬时故障而跳开的线路断路器重新合闸,从而大大增加了供电的可靠性。当分布式电源接入以后,当线路发生故障跳开时,如果分布式电源继续向故障点供电,就有可能造成持续电弧,导致绝缘子击穿,自动重合闸失败。

3.4 对电能质量的影响

分布式发电DG并网对配电网的电能质量影响主要体现在:

(1)造成系统的电压闪变:DG的起动和停运与用户需求%气候条件等众多因素有关,其不确定性易造成配电网明显的电压闪变;同时,若DG输出突然变化,DG和反馈环节的电压控制设备相互影响也易直接或间接引起电压闪变;

(2)对系统产生谐波污染:基于电力电子技术逆变器的开关器件频繁开断易产生开关频率附近的谐波分量,对电网造成谐波污染;

(3)会对系统电压的波动,进而影响用户电器设备的稳定性能。

3.5 对电网可靠性的影响

分布式发电DG对电网可靠性的影响要视具体情况而定:

(1)系统正常工作时与配电网配合良好的 DG可缓解配电网的过负荷和网络堵塞,增加其输电裕度,同时可缓解电压骤降,增强对配电网的电压调节能力,减少其损耗;DG作为后备电源,在系统停电时仍可为用户提供电源以减少其停电时间,有利于提高配电网的可靠性水平。

(2)与配电网系统保护设备配合不好时DG可能使相连接的系统保护设备误动作,同时,DG安装地点不适当、容量和连接方式也会降低配电网可靠性。

4.结束语

随着分布式发电技术水平的提高、各种分布式电源设备性能的不断改进和效率的不断提高,分布式发电的成本也在不断降低,分布式发电的应用范围将不断扩大。目前,这种电源在我国仅占极小比例,但可以预计未来的若干年内,分布式电源不仅可以作为集中式发电的一种重要的补充,还将在能源综合利用上占有十分重要的地位。因此解决分布式发电主若干主要问题,使分布式发电(电源)系统将获得迅速发展,是一首要任务。

参考文献

[1]肖鑫鑫,刘东.分布式供能系统接入电网模型研究综述[J].华东电力,2008(2).

[2]王彤,兰森林.分布式发电对配电网的影响[J].华东电力,2010(7).

[3]何伟.分布式发电及新型配电网的发展[J].江西电力职业技术学院学报,2005(3).

[4]庞建业,夏晓宾,房牧.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].继电器,2007(11).

第3篇

关键词:城市电网;改造;注意点;措施

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0192-01

城市建设关系着国家改革与发展的趋势,尤其是商业化大都市对本国经济起到了关键性的作用。电能是企业从事生产活动的物质条件,政府部门在宏观调控电网规划与改造阶段,应注重电网工程几个核心要素的控制,才能提高电力资源的高效分配。

一、城市电网规划与改造

经济全球化冲击下,城市地区面临着前所未有的机遇与挑战,完善基本设施改造活动是城市改革的保障条件。从已完成改造的城市情况来看,执行电网改造方案确实发挥了多方面的作用。

(一)优化电网。早期受到经济、技术、设备、人员等条件限制,初步建设的调度网络仅能满足小额度电能传输的需要,遇到高电能传输时便难以发挥作用。试验发现,旧电网调控电能时的耗损率超过30%,这与国家电网运行指标是严重不符的[1]。电网工程经过一段时间的改造之后,新建成的多功能电网体系实现了高效运行,优化了变电、配电、输电等。

(二)强化性能。促进旧电网运行功能的优化升级,这也是电网改造的一个重要目标,也是为现代化城市建设做好电力资源的调控准备。旧电网经过优化改造可推动应用性能的升级,摆脱旧电网作业时潜在的种种隐患,提高了供电单位整个调控的能力。如:电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数,以达到规划周期内所需要的输电能力。

二、电网运作面临的诸多问题

城市是电力系统的主要负荷中心,城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学,是否经济合理,对于固定资产额巨大的供电企业而言,城网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。但是,因供配电管理体制的缺陷,电网运行还面临着多种问题,若不及时处理将阻碍城市电力资源利用率的最大化。常见的运行问题包括:

(一)事故多。近年来电力行业出现的各种事故越来越多,不仅对供配电系统连接设备造成了严重的损坏,也阻碍了电网调度作业的稳定性。行业调查显示,每年国家电网因意外事故造成的直接或间接损失高达数百万,给各地供电单位的日常管理造成了很大的难度[2]。到时电力事故频繁的原因较多,主要集中于设计改造方案的缺陷,误导了后续施工的错误决策,正式启用电网后容易发生意外性的事故。

(二)功能少。尽管经过早期的电网改造,现有电力系统所具备的控制模块较为完善,但值班人员在调控电网时却面临着功能不足的局面。如:城市电网单方面注重于电能的输送与分配,没有对电能流通后的使用情况进行反馈,造成许多潜在的电力隐患没有及时发现。如:由于系统没有设置监测功能,电网作业过程中无法及时感应各种异常信号,给城市电网的安全控制造成了阻碍,提升了电力故障的发生率。

三、城市电网改造需要注重的几点

城市电网规划与改革并非简单的工程建设,而是关系到整个社会主义事业发展的进程,以及各行企业日常生产活动的持续性。面对国家投入的巨额资金,供电部门要详细地规划电网的改造方案,从多个方面控制电网改造工程的质量。鉴于城市地区在推动整个国家发展中的作用,实际改造过程里还要做好多项工作。笔者总结了多年的工作经验,提出电网改造还需注意以下几个重点:

(一)收益性。以前,供电企业既是政府的电力管理部门,又是电力供应商。供电企业城网规划的目标主要是提高城市电网的供电能力、供电质量与供电可靠性来满足社会对电力的需求,各级政府在政策、投资与管理上予以必要的支持,主要考虑的是社会效益[3]。新时期城市电网改造还应考虑企业方面的收益,使企业用户之间形成良好的协调机制,维持现有电网在调配资源方面的高效利用,如:重点考虑企业资产的保值,创造优越的电能供应系统。

(二)持续性。城市电网改造应坚持可持续原则,既要通过多方面措施对电网进行规划调整,还要注重供配电系统调度功能的持续发挥。这就要求供电单位根据城市地区的实际情况,按照不同电网的类别实施改造。如:电网规划按照时间分类,可以分为短期规划、中期规划和长期规划。另外还可以按照不同专业进行分类,比如通信规划、营销规划和煤矿电源规划等各种专项规划。供电单位制定改造方案,应结合不同电网的类型进行优化升级。

(三)智能性。电网承载着较高等级电压的荷载,随着城市用电需求量的持续增加,原先电网布局的线路及设备承受了运行压力越来越大。坚持智能化改革是城市电网的必然趋势,这一改造能够从操控性能、运行安全、调度监测等多个方面改善系统的运行,促进了城市电网作业效率的提升[4]。电力部门要对旧电网结构重新规划,选定电网分布点的具置,然后安装各种多功能的零配件装置。同时,添加在线监测系统,对电网日常工作状态实施监测。

四、结论

总之,电网规划又称输电系统规划,以负荷预测和电源规划为基础。从当前电力行业发展趋势判断,传统电网结构在运行及调控功能方面,已经无法适应社会电能资源的调度要求,甚至出现了超荷载运行的状态。为了尽快满足城市经济发展的需求,对旧电网实施规划与改造是不可缺少的。

参考文献:

[1]候在平.有关城市电网改造方案设计的综述[J].城市建设理论,2011,12(5):30-31.

[2]周小箐.城市旧电网改造面临的技术难点与处理[J].华北电力大学学报,2010,20(11):141-142.

[3]刘志文.现代化电网工程改造需要注意的几个事项[J].电网技术,2011,15(14):66-67.

第4篇

论文关键词:城市规划 电网规划 协调 可持续发展

论文摘要:和电网规划进行了分析,希望本文的研究,可以为我国城市电网事业的发展贡献一份力量。

在城市规划之中融入电网规划,这样既可以满足电网供电的需要,又可以满足城市发展和城市生态发展的要求。因此从协调城市规划和电网规划关系的角度对城市电网进行规划,可以使电网规划真正成为具有可操作性和可持续发展性的规划。然而我国的现实情况是:各地方城市规划中的电网专项规划与电网行业发展规划分别由城市规划部门和供电部门编制。这两个部门由于职责和工作侧重点各不相同,因此,两者的规划很难达到真正的协调统一。本文对如何协调城市规划和电网规划进行了分析。

1 电网规划与城市规划的关系

在城市规划中具有十分重要作用的部分就是对城市电网进行规划,城市电网规划的好坏极大的影响着居民的生活质量的好坏,也会对我国地区经济的发展有着重要的影响。因此,这两者的关系是相互影响相互包含的关系,以下将进行深入的分析。

(1)电网规划和城市规划,由于两者的侧重点和工作范围不同。因此,两者的性质特点、涉及的范围与深度都是各不相同的。对于城市规划来说,它所涉及的内容非常的广泛。而城市电网它为人民生活和城市经济发展提供能源,它依附于城市的发展,是城市发展的一部分[1]。

(2)城市规划和城市电网规划是彼此支持的关系。城市电网规划是城市规划的一部分和重要内容,它随着城市的发展而发展。但是,反过来城市电网的发展又会反过来促进城市的发展,它为城市的经济发展和人民生活提供能源和动力,为城市的发展提供服务[2]。

(3)随着城市经济的发展及人民生活水平的不断提高,会给城市电网产生巨大电力需求压力。城市的发展需要电网不断的发展,同时城市电网的发展也需要具有理性和经济性特征,因此,对于城市电网规划来说需要具备相对独立性、灵活性以及可操作性。

2 我国城市电网规划建设现状

2.1 电力负荷高速增长,城市电网规划用地日益减少

随着我国经济的持续稳定发展及人民生活水平的不断提高,使得我国的电力负荷的压力不断加大,我国经济发达地区尤其如此,近年来,我国长三角和珠三角地区的电力负荷都保持两位数以上的增长速度,某些地区某些年份竟达到20%以上。按照我国目前经济发展状况和形势,预计在未来的几十年内,我国电力负荷仍然会保持高速的发展。

另外,虽然我国幅员辽阔,但可利用的土地资源十分有限,对于某些城市其电网已经形成规模,如果随着经济的发展,再进行新的规划,势必会占有大量的土地,因此,在我国往往出现城市电网建设无地可用的局面。

2.2 城市电网建设与城市基础建设时有冲突

城市基础建设与城市电网建设最突出的矛盾就是,电网建设与城市道路改扩建之间的矛盾。目前,就我国的情况来看,城市道路建设(包括改扩建)与电力企业线路走廊建设往往不能同步进行,常常是城市进行新建或者改扩建道路往往会在己有的线路走廊上进行,因此这种情况的出现,往往要电力部门负责所有的线路迁改费用,而电力企业往往无力承担这部分费用。因此,两者常常出现矛盾。

2.3 城市电网对城市环境造成的影响

由于城市建设总体规划与城市电网规划没有相结合,因此在城市电网建设过程之中往往对环境有着突出的影响,主要表现在以下几点。

(1)在市区内架空线频繁穿越,架空线在居民楼前屡现,影响居民的生活质量和安全。

(2)在电网建设过程之中,输电线路往往会有电磁辐射,会对环境和城市居民的正常生活造成一定的影响。

(3)电网建设设备和营运设备在运行的过程之中,往往会产生一定的噪音,这常常会对城市造成噪音污染。

3 协调城市规划和电网规划的措施分析

3.1 收集材料,综合分析,做好规划基础的工作

若想做好整个城市电网规划,就必须做好电网的规划的基础工作,坚实的前期工作往往是一个优秀的电网规划的基础和基石。电网规划的前期工作主要是对所在城市社会经济发展情况,输电线路方面和电源点等原始资料进行前期资料的分析和收集工作,需要收集的资料还包括:最大负荷、规划基础年的电量、经济发展指标、分区负荷、电网及设备现状、产业电量发展指标等基础数据,以及对这些数据迸行分析和预测,为城市电网规划提供准确有力的依据。

3.2 做好负荷预测的工作

由于电力的需求量受到城市产业结构的变化、经济发展的速度以及技术构成的变化等综合因素的影响。当前我国各地区建设个各种类型的工业园区,而由于电力部门和地方政府的沟通不畅,使得这些工业园区内的用电负荷往往和预测负荷差距很大。因此,在进行城市电网规划时,要做好和各个部门的沟通工作,对于各地区的电力负荷数据进行收集,引入不同的方法对于电力负荷进行准确的预测,这样才能使城市电网规划更具有科学性和合理性。

3.3 电网规划与城市规划同步进行、协调发展

在进行城市电网规划时,应该将规划角度设定在统筹整个城市整体规划之中,对于城市电网规划来说,它主要侧重:在城市空间内部,使得城市电网的布局更加科学合理,对于经济和技术层面的合理性进行更多地强调,专业性更强。而城市规划的综合性更强,因此两者之间应该注重相互协调和衔接。在城市总体规划的指导原则下进行电网规划的编制,以往的电网规划仅仅是将自身的一部分,即规划项目建设纳入城市规划之中,在现有负荷基础之上城网规划应从市政规划入手,在规划过程中服务于市政规划。在操作过程中,具体应对负荷预测做到分业、分区与分时预测相合。应研究不同行业在城市的具体年份、具置的负荷,使线路、变电站等供电设备的规划及建设满足负荷增长的需要。变电所布点也要充分考虑配电规划,因为合理的变电所布点可减少供电企业配电网的投资,从而从整体上降低电网建设投资[3]。

参考文献:

[1] 张文哲,陈刚.电力市场下负荷预测综述[J].渝西学院学报(自然科学版),2010,3(2):7l~74.

[2] 程浩忠,范宏,翟海保.输电网柔性规划研究综述[J].电力系统及其自动化学报,2010,19(1):21~27.

第5篇

【关键词】智能电网 电力通信 作用研究

本篇文章主要从三方面论述智能电网中电力通信的作用,在当今时代,传统的电网在很大程度上极大地阻碍了生产规模的扩大和社会的进步,所以本篇文章介绍了电力通信在智能电网中的基础作用,希望对供电公司具有借鉴性意义。

1 何为智能电网

智能电网就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网软件定义的能源互联网信息通信技术

文/杨程络的基础上。通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的安全、经济、高效,环境友好和使用安全的目标,满足21世纪的用电需求。

2 应用分析

智能电网能不能行之有效的发挥自己的作用以及性能,电力通信起着至关重要的作用,当然,也在于智能电网与电力通信之间是不是具有良好的合作关系,要想开展智能电网,必须具有一系列的策划,而在智能电网建立的过程中,电力通信可以以最小的形态去检测智能电网,并且电力通信的稳定性强,安全系数高,环境要好。可以使通信电网安全、稳定的进行运行,但是电力通信的成本较高,所以必须在国家增大电网的资金投入的基础上进行,共同开展稳定的智能电网,为人民提供充足的、稳定的、安全的用电,打破传统的供电的障碍与弊端,真正的做到安全。

3 智能电网中电力通信的作用

3.1 电力通信在智能电网中用电领域的作用

在智能通信领域内,电力通信的主要作用是选择正确的通信方式,并且要运用正确的通信方式对智能电网进行有效地构建,保证信息采集、电网及用户之间形成良好的、高效的互动,这是电力通信在智能电网中的最主要的作用也是首要的作用,如果没有电力通信的帮助,智能电网的构建就会出现相应的问题,问题出现之后,在构建智能电网时就会出现相应的偏差,只要是有误差的出现,我们的信息采集就不正确,就不能实现信息采集、电网及用户之间形成的有效地沟通,那么,用户所用的电仍然是不稳定的,不安全的,所以,如果没有电力通信的帮助,智能电网就不是足够稳定的,和传统的电网不会有太大的区别,就没有实现我们最初的目的,这样看来,电力通信在智能电网领域确实有着不可替代的作用。

3.2 电力通信在智能电网中输电领域的作用

电力通信在智能电网中输电领域的主要作用是进行数据的输送以及检测,这就要求电力通信在智能电网领域中实现大容量、远距离、高效率的传输,并且能够自动筛选数据,并且对数据进行检测,保证传入到智能电网中的数据是清洁的,没有杂质的,而这里的检测指的是包括对所要传输的基本信息、运行和管理信息、环境信息、智能输电线路系统等各个方面的检测,保证输电环境安全,对输电过程中的各个方面都要进行严格的检测,不可马虎,对数据更是要进行把控,切不可把没有用的数据传送到智能电网中,一旦传入,智能电网没有检测功能,分辨不出数据的真伪,就会直接使用,对后续的发展以及后续的供电也有很大的影响,电力通信在输电领域不仅仅是基础作用,更多的发挥了保护的作用,保护智能电网的安全,保证后续供电的稳定。

3.3 电力通信在智能电网中变电领域的作用

在现实生活中,电力通信在智能电网中起着不可替代的作用,而且智能电网关乎着我国的民生,10多亿人口的用电问题掌握在智能电网中,传统的电网并没有起到安全稳定的作用,而我们的智能电网也要与用户进行紧密的联系与沟通,在智能电网变电领域中电力通信的主要作用是各个地区的智能电网变得更加的智能化,去优化智能电网,是他们能更加有效地为用户提供用电的帮助,现在电力通信使智能电网更加的智能化也是供电中心的一个核心任务,要将电量传送到各个地区本身就是一项艰巨的任务,要想让电量稳定,安全的送到用户那里,就更加需要电力通信在变电领域当中的作用,发挥好自己的基础性作用,满足人民的用电需求,优化智能网的能源结构,是每个地区的变电站更加的智能化的任务是现在的核心,要加紧步伐,是现在的首要任务。

3.4 电力通信在智能电网中配电领域的作用

电力通信在智能电网中配电领域的作用主要是使电量能够高效的,稳定的传到用户那里,在传输的过程中如果出现电量不稳或者其他的问题,电力通信可以起到修复的作用,自有薷丛谡飧龉程中产生的问题,以保证最后达到用户的电量是稳定的,安全的,减少了在运输过程中的导致的误差,将风险降到最低,这个功能是电力通信在智能电网领域中最重要的也是最首要的作用,如果没有电力通信在其中起到的修复与稳定作用,那么智能电网就会与传统的电网没有太大的区别,还是不能够满足用户的需求,阻碍着社会的发展,成为了用电的障碍。当智能电网出现故障时,可以通过电力通信在智能电网中的作用支持网络的自适应与自愈,这样极大地满足了电力客户对电能的高质量要求。

4 结语

在智能电网中电力通信起着不可替代的关键性作用,如果想要智能电网安定,平稳的运行下去,一个高效的、灵活的、系统的、安全的电力通信就是智能电网的基础,更好地发挥电力通信在智能电网中的作用,更好地建立高效的智能电网,电力通信在智能电网中起着不可替代的作用,把电力通信在电网配领域充分的发挥出来,为广大居民提供足够的用电量,提高人们生活水平及用电需求,推动社会的发展与进步。只有高质量的电力通信才会是智能电网的作用极大程度的发挥出来。

参考文献

[1]唐云善.新一代电力通信集中监控管理系统[J].电力系统通信,2010(01).

[2]曹惠彬.国家电网公司“十二五”通信网规划综述[J].电力系统通信,2011(05).

[3]章威.智能电网时代电力信息通信技术的应用探讨[J].通讯世界,2017(05).

第6篇

关键词:配电线路;运行管理

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

1 配电网的相关知识

配电网是由配电线路,配电所和用户组成。其主要作用是把电力分配给用户。按电压分有一次配网和二次配网。其中供电系统质量决定用户供电质量,考核指标为电压、频率和可靠性。

1.1 电压

理想的供电电压应该是幅值恒为额定值的三相对称正弦电压。由于供电系统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质等因素,实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都与理想电压之间存在着偏差。

1.1.1 电压偏差

电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差,实际电压偏高或偏低对用电设备的良好运行都有影响。

国家标准规定电压偏差允许值为:35千伏及以上电压供电的,电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的±10%;10千伏及以下三相供电的,电压允许偏差为额定电压的±7%。220伏单相供电的,电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。

1.1.2 电压波动和闪变:在某一时段内,电压急剧变化偏离额定值的现象称为电压波动。当电弧炉等大容量冲击性负荷运行时,剧烈变化的负荷电流将引起线路压降的变化,从而导致电网发生电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁,光通量急剧波动,对人眼脑的刺激现象称为电压闪变。

国家标准规定对电压波动的允许值为:10KV及以下为2.50/0;35至110KV为2.0/0;220KV及以上为1.60/0

1.1.3 高次谐波:高次谐波的产生,是非线性电气设备接到电网中投入运行,使电网电压、电流波形发生不同程度畸变,偏离了正弦波。高次谐波除电力系统自身背景谐波外,主要是用户方面的大功率变流设备、电弧炉等非线性用电设备所引起。高次谐波的存在降导致供电系统能耗增大、电气设备绝缘老化加快,并且干扰自动化装置和通信设施的正常工作。

1.1.4 三相不对称:三相电压不对称指三个相电压的幅值和相位关系上存在偏差。三相不对称主要由系统运行参数不对称、三相用电负荷不对称等因素引起。供电系统的不对称运行,对用电设备及供配电系统都有危害,低压系统的不对称运行还会导致中性点偏移,从而危及人身和设备安全。

电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度国家规定的允许值为2%,短时不得超过4%,单个用户不得超过1.3% 2.供电可靠率供电可靠率是指供电企业某一统计期内对用户停电的时间和次数,直接反映供电企业的持续供电能力。

供电可靠率反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度,已经成为衡量一个国家经济发达程度的标准之一;供电可靠性可以用如下一系列年指标加以衡量:供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、用户平均故障停电次数等。

2 配电线路的特征和运行维护的难点

配电线路作为电力系统的重要组成部分,其分布范围非常广泛,并且现代电力系统正在向更高的电压等级、更远的输电距离和更大的容量等方向发展,这就对配电线路运行的稳定性和可靠性提出了更高的要求。随着现代电力系统的不停发展,配电线路的运行工况也越来越复杂,其运行特征可以归纳为如下几点:

2.1 配电线路涵盖区域广,气候条件复杂,既有高寒、高海拔地区,又有冬季冰冷、夏季酷热、昼夜温差大的气候恶劣的地区,从设计、建设到维护办理难度都很大;

2.2 现代配电线路中所应用的塔架和杆塔很高、很宽,使得所占空间和占地面积都很大,而随着输电电压等级的不停升高,所用的绝缘子串越来越长,绝缘子片不但数量越来越多,并且吨位也越来越大,直接使得所占的通道越来越宽;

2.3 现代配电线路的输送容量越来越大,国民经济和社会发展中对配电系统的依赖程度越来越高,所以,一定包管现代配电系统具有极高的运行可靠性;

2.4 现代配电系统中有关和应用的新材料、新技术、新工艺很多,对配电线路的设计和维护办理本领提出了极高的要求。

恰好是由于现代配电线路有着诸多的特殊性,使得其在运行办理整个过程中存在着很多技术和办理上的难点,主要包括:

2.4.1 随着配电线路高度、宽度和档距的增加,其发生雷击和绕击的大概性显著增加,所以防雷工作是现代配电线路运行办理中必要引起十分重视的难点之一;

2.4.2 对处于湿陷性场地的配电线路而言,常常会遇到塔架基础破损、地面下陷和基面不屈等情况,假设突发大雨或河水冲洗,很有大概发生防沉土下陷进而使得散水坡损坏,给线路运行埋下隐患,所以,对配电线路的日常维护和办理的工作量非常大;

3 加强配电线路安全管理制度和措施

3.1 巡视与检查制度

电气设备在运行中的巡视,可分为定期巡视、特殊巡视、夜间巡视、监察性巡视、故障性巡视。巡视周期如下表

3.2 运行维护管理制度

线路运行维护工作必须严格遵守电力行业标准《电业安全工作规程》的规定,坚持“安全第一,预防为主”的工作方针,认真搞好线路的运行维护工作,即做好巡视、检修及反事故措施的实施工作。对于重污秽区、多雷区、重冰区、洪水冲刷区、不良地质区等特殊区段和大跨越的线路,线路运行单位应根据沿线地形地貌和气候变化等具体情况及时加强巡视和检修,并做好预防事故的准备工作。

3.3 设备缺陷管理制度

在线路运行维护工作中发现的设备缺陷,必须认真做好记录,及时汇报,并根据设备缺陷的严重程度进行分类和提出相应的处理意见。生产技术部对于近期内不会影响线路安全运行的一般设备缺陷,应列入正常的年度、季度检修计划中安排处理。对于在一定时期内仍然可以维持线路运行,但情况较严重并使得线路处于不安全运行状况的重大设备缺陷,应在短期内消除,消除前要加强巡视。

3.4 落实安全生产责任制

在运行维修部内形成主任与班组长、班组长与班员自上而下,自下而上的各级管理网络。安全责任制包括:运行维修部主任的安全责任制、班长的安全责任制、安全员的安全责任制、班员安全责任制。开展安全活动:班(组)应开展经常性、多样化的安全学习、宣传教育和岗位练兵活动,使职工熟练地掌握本岗位的安全操作技术及安全作业标准,不断提高职工的安全意识和自我保护能力。

3.5 施工及质量管理

在线路检修过程中,施工单位要在工程进行前编制施工计划,对安全责任、操作工艺、人员管理等基础工作进行整合,划分工作区域界限,并分别确定每个区域的施工班组,编制质量计划和施工组织设计文件,为施工阶段的监督管理提供可靠的依据。

4 结束语

制度与管理分别是配电线路运行管理的硬件支持和软件服务,其目的都是要使每个工作人员具有高度的责任意识,熟悉正规作业,培养良好习惯,树立岗位职责,将线路稳定运行视为工作第一要义,保证电力安全传输。

参考文献:

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第7篇

关键词:电力系统;发输电组合;可靠性

中图分类号:TM7文献标识码: A

1.电力系统可靠性评估

1.1电力系统可靠性评估的发展

电力系统可靠性评估和社会的经济发展有着密不可分的关系。点滴系统可靠性评估首先使用于20世纪30年代,由W.J.Lyman和S.M.Dean等人对统计的理论进行了研究,并将研究的结果使用于设备维修和备用容量的确定。由于缺乏必要的数据和有效的可靠性评估的技术,及其人员对可靠性问题认识还不足,导致电力系统可靠性评估的发展滞留。直到20世纪60年代,电力系统的发展规模和系统越来越大,在提高经济效率的同时,电力系统可靠性的问题也越来越突出。在一定程度上,如果发生大电力系统停电的事故,就会造成巨大的经济损失和社会损失。

1981年电力可靠性协会改名为北美电力可靠协会。北美电力可靠协会的成立极大的推动了电力可靠系统的研究和发展,同时也带动了世界各国电力可靠性管理的工作。我国于1983年成立了中国电机工程学会可靠性专业委员会和电工技术学会电工产品可靠性研究会,研究会的成立极大的推动了中国电力系统可靠性研究的工作。经过科研人员的不断研究和研发,电力系统可靠性评估理论和方法得到了不断地发展和完善。目前,电力系统可靠性的研究已经涉及到电力设施的各个环节中,可靠性的分析也逐渐成为电力系统规划的重要工具。

1.2电力系统可靠性评估的分类

电力系统是一个复杂而又庞大的系统,对于整个系统进行可靠性评估有一定的难度。一般情况下,电力系统充裕性评估将其划分为子系统加以研究。按照电力系统的组成结构,可以分为发电系统可靠性评估、输电系统可靠性研究和配电系统可靠性研究三个研究系统。在这个基础之上,又可以将不同的子系统组成不同的分层级别进行研究,分层的级别越高,其中所包含的评估系统就越多。相应的来说,可靠性的评估也就越难。

(1)分层级别Ⅰ

分层级别Ⅰ主要考虑的就是发电设备的可靠性。假如输电和配电系统的设备完全可靠,电源点的电能可以不受传输限制输送到负荷点。因此,分层级别Ⅰ又被成为发电系统可靠性评估。发电系统可靠性评估是统一评估并网运行的全部发电机组按可接受标准及期望数量满足电力负荷电力和电量需求的能力的度量,即在发电机组额定值和电压水平的限度之内,综合考虑到机组的计划输出能力,为用户提供总的电力和电量需求。研究发电系统可靠性的目标就是确定电力系统为保证充足的电力供应所需要的发电总量。发电系统可靠性的指标高低直接反映了发电设备可靠性对负荷点的影响大小。

(2)分层级别Ⅱ

分层级别Ⅱ主要包括了发电和输电的设备,不仅仅要考虑到发电量的多少和发电位置的约束力,并且综合考虑到输电网络的负荷和节点电的约束,但是却忽略了配电设备的故障。相应的来说,分层级别Ⅱ同时也被成为发输电组合系统可靠性评估,即为评估发输电组合系统按可接受标准和期望数量向供电点供应电力和电量的能力的度量。发输电组合系统可靠性评估的指标高低直接反映了发电和输电设备的可靠性对负荷点两者之间的影响。

(3)分层级别Ⅲ

分层级别Ⅲ是最高级的可靠性评估系统,其中主要包括发电、输电和配电过程中的全部设施,同时也被称为整体可靠性评估,即评估发、输、配电系统按可接受标准和期望数量向供电点供应电力和电量的能力的度量,其可靠性指标反映了发、输、配电对负荷点的整体影响。

2.发输电组合系统可靠性评估

2.1发输电组合系统的发展

输电点组合系统是一个统一的公用电力系统的组成部分,其中主要包括电源,输电线路和联络线及其相关的设施,共同承担着生产电能和将电能输送到负荷中心的重要任务。一旦发输电系统产生了故障,就会导致大面积的停电事故,并且会造成严重的经济损失。对发输电系统进行预见性的可靠性进行评估的时候,发现系统薄弱的环节,不但可以为电力部门的运行和维修提供指导性的意见,同时还可以为电力公司的投资提供可以参考的意见。因此,必须要重视发输电系统的可靠性评估。

在经过近几十年来,随着世界各国对发输电系统可靠性的不断研究,大部分组合系统充裕性可靠性评估无论是在评估方法还是在工程应用上都取得了很大的进步:(1)系统状态的分析方法从最初的网流法发展为现在的直流潮流法和交流潮流法。(2)原件最初的故障模式也得到了一定的改变和变化。(3)系统状态的选取也从状态枚举法发展到非时序蒙特卡洛仿真、时序蒙特卡洛仿真和状态转移抽样技术;(4)对于在系统中的发电机中,从最开始的只能考虑到能源不会受到限制,现在已经考虑到发电出力及可发电量受水系降水量及水库运行条件限制的水电机组。

从上面的发展中可以看出,随着社会的不断发展和进步,科研人员对于发输电组合系统的发展也越来越快。在工程的应用上也有了一定的成果:网流法已经成功应用于广西电力系统的可靠性评估。目前,针对于实例的应用,我国对安全性和可靠性问题的研究已经有了初步的探索,对于后期的系统的建模和指标体系的监理等各方面都还需要更多的研究和开展。

2.2对于交流潮流法的发输电组合系统充裕性的评估

发输电徐赫系统充裕性评估是一个复杂而又笼统的数据处理,其可靠性评估的过程主要包括以下几个步骤:(1)选取系统状态;(2)分析在每种状态下的系统;(3)可靠性指数和指标的更新。

在发输电组合系统充裕性评估的过程中,各个可靠性指标的形成首先需要枚举大量的系统故障的状态,然后再对故障状态进行系统性的分析,这其中主要包括基本的潮流的计算。其中主要包括元件是否过载和负荷消减的计算,最后累加形成系统和各负荷点的可靠性指标。为了真实的反应系统的运行状态,应该尽可能的将系统的随机模式和性能分析相互结合。目前,对状态的系统分析的方法主要有:交流潮流法、直流潮流法和网流法。对于消减负荷主要的方法有最优削负荷策略和就近负荷削减策略。

根据以上的分析中,对目前的发输电组合系统可靠性评估方法的主要步骤有:(1)读取数据系统;(2)计算在正常状态之下的交流潮流;(3)枚举故障问题;(4)判断系统是否解列。如果解列就使用深度优先搜索算法成子系统;(5)判断各子系统电力的供给情况,如果电力不足,则按就近符合消减策略;(6)计算故障状态的交流潮流;(7)电压和原件容量越限检查,如果越限,则按就近负荷削减策略削减负荷;(8)判断故障状态是否枚举完毕,如果未完,转步骤;(9)形成系统总指标。

结束语

综上所述可以看出,在电力系统和发输电可靠性进行综合分析的时候,其中出现的问题比较多。因此,在科研人员进行相关研究的时候应该充分考虑其综合性的优势,再对可靠性进行分析。

参考文献

[1]谢晔.电力系统及其发输电组合系统可靠性评估[J].四川电力技术,2005,05:58-60.

第8篇

【关键词】智能电网 新能源 原动力 智能电网技术

1 背景

随着传统能源的枯竭和环境的恶化,全世界逐步达成共识,要大力开发新技术,使用清洁能源。各种能源最终以电能的形式被人们使用,电力行业对于节能减排至关重要。同时人们开始思考如何提高大电网的安全性稳定性并使电网具有坚强和自愈的特性。智能电网是21世纪重大科技创新和发展趋势,相比于传统电网,智能电网可以提高电网效率,提高能源安全,改善电能质量,提高电网的稳定性与安全性,完善电力市场,促进社会经济发展,实现低碳环保可持续发展。与此同时,现代通信、信息、计算机、微电子和电力电子技术的迅速发展并引入电网应用,为电网自动化提供了有力工具。

2 智能电网的概念和特点

2.1 智能电网的概念

智能电网不是一个单独的设备、应用、系统或网络,甚至不是一个单独的理念。对于什么是智能电网这个问题,学术上没有一个统一的定义。美国能源部和电力公司普遍遵循一个主题:智能电网利用通信技术和信息技术来优化从供应者到消费者的电力传输和配电。图1所示为智能电网的基本概念。

天津大学余贻鑫认为:智能电网是自动的和广泛分布的能量交换网络,它具有电力和信息双向流动的特点,同时它能够监测从发电厂到用户电器之间的所有元件,它将分布式计算和提供实时信息的通信的优越性用于电网,并使之能够维持设备层面上即时的供需平衡。

2.2 智能电网的特点

目前国际上对智能电网的特点基本达成共识,即自愈、安全、兼容、交互、协调、高效、优质集成等。

2.2.1 坚强和智能是现代智能电网发展的本质

坚强意味着电网具有很强的安全性,稳定性,有极强的抵御风险的能力。智能意味着高度自动化和自愈能力。

2.2.2 自愈

对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性的控制手段,消除故障隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复。

2.2.3 互动

使电力供应商与消费者建立实时信息联系,及时向用户通知电价、停电消息以及其他一些服务信息,而用户也可以将自己的用电计划及时反馈给供应商,平衡供需关系,有力于电网稳定性。同时通过市场交易激励电力市场主体参与电网安全管理,提升电力系统的安全运行水平。

2.2.4 优质电能供应

用户对电能质量越来越重视。智能电网可以根据不同的电力价格提供不同等级的电能。随着电力电子技术、测控技术和通信技术的发展,智能电网可以实现电能质量问题的快速诊断和解决方案,对于线路故障等故障引起的质量波动,它的高级组件可以使用最新的超导、储能、电力电子等方面的研究成果提高电能质量。

2.2.5 兼容各种发电和储能系统

智能电网不仅可以兼容大规模集中式的电厂,还将兼容不断增多的分布式能源(DER)。分布式能源包括分布式电源和储能。表1显示了分布式发电与传统发电单元的关键差异。

2.2.6 活跃市场

智能电网对电力市场有推进作用。智能电网实现了用户与供电商“双向通信”和“双向电力传输”,使普通用户参与进电力市场,甚至有部分用户可实现自给自足。智能电网为实时电力市场提供完善的技术,发电侧与用户的互动性增强,电网的运行效率更高。可以吸引更多的电力市场参与者,分散市场风险,使电力生产、输送、销售等环节更高效,更公平。同时消费者通过与生产商的“双向通信”可以获得实时电价,制定用电计划并反馈给供电商,使电力市场价格更合理。

3 智能电网的驱动因素

建设智能电网的价值和效益是综合的,如图2所示,主要包括以下方面:

(1)改善系统可靠性。

(2)改善电网可信赖性。

(3)改善电网运行的经济性。

(4)改善电网运营效率。

3.1能源需求不断增加

全世界正面对着人口不断增加和不可再生能源不断递减的严峻挑战。目前的传统能源只够维持几十年到200年之间,图3所示为不断减少的能源。能源是经济社会发展的保证,从国家层面上讲,必须提高能源利用效率,走能源更安全,环境更友好的道路。新世纪以来电能成为越来越重要的能源,中国电能占终端能源消费的比重每提高1个百分点,单位GDP能耗可下降4%。我们必须处理好可靠的能源供给、环境的可持续发展以及经济的不断发展之间的矛盾。智能电网可以实现安全、高效、清洁的能源目标。

3.2 电网复杂度越来越高

随着电力系统的范围和复杂度的不断增加,各个电力系统之间的互连也更加迫切。为了降低大规模电力系统发生故障的可能性,对电网的安全性,稳定性提出了新的更高的要求,要求用更加智能化的电力系统来满足不断发展的电力需求。2003年美国东北地区大停电引起全世界的关注,这场停电给该区域造成了约60亿美元的损失。这场停电充分反映了大规模电网的脆弱性。智能电网通过实时采集数据,经过数据优化分析完成自我诊断,采取预防性控制,极大的保证电力的可靠运行。

3.3 电力用户的需要

电力用户对电网的可靠性和电能质量提出越来越高的要求。建设智能电网后,电网可靠性和电能质量将会有很大的提高。智能电网的高可靠性不仅可以减小未来停电事故发生的频率,还能使电网从事故中更快的恢复。

3.4 分布式能源(DER)的接入

智能电网将允许不同类型的发电及储能系统接入电网,分布式发电(DER)有利于高效的连接发电侧和用户侧,使双方同时参与电力系统的优化运行,同时可以摆脱对单一能源的依赖,提高电网可靠性。风能和太阳能是目前大力发展的清洁能源,它们具有间歇性,无法预测。大规模风电和太阳发电的接入给电网安全稳定运行带来极大的挑战,也极大的制约了它们的并网。智能电网技术可提高电网管理大规模间接性可再生能源发电的能力,对间歇性能源发电的峰和谷作出即刻的反应,从而吸纳更多的可再生能源。

4 构建智能电网的技术体系

智能电网主要由4部分构成:高级量测体系(AMI);高级配电体系(ADO);高级输电体系(ATO);高级资产管理(AAM)。智能电网4个部分之间是密切相关的,表现在以下方面:

(1) AMI同用户建立通信联系提供带时标的系统信息。

(2)ADO使用AMI的通信收集配电信息改善配电运行。

(3) ATO使用ADO信息改善输电系统运行和管理输电阻塞,使用AMI让用户能够访问市场。

(4) AAM使用AMI,ADO和ATO的信息与控制改善运行效率和资产使用。综合文献,图4表示了智能电网技术组成。

4.1 高级量测体系(AMI)

智能电网按一定顺序建设可以降低成本,减小难度。一般把AMI视为实现智能电网的第一步。AMI不是一个独立的技术体系,它包括家庭网络系统,智能表计,本地通信网络,连接电力公司数据中心的通信网络,表计数据管理系统和数据集成平台。智能表计可将耗能情况和电网实时信息传给本地用户,电力公司利用AMI的历史数据和实时数据来帮助优化电网运行。AMI通过网络将电网、用户、电商联成一个整体,是用户直接参与到电力市场的同时,也将大力提高电力企业的运行机制。

4.2 高级配电体系(ADO)

通常110kV及以下电力网络属于配电网络,配电网络直接面向用电用户,是保证电网运行稳定,电能质量和提高运行效率的关键环节。我国要实现智能电网的要求,智能配电要重点研究。ADO的技术组成主要包括:高级配电自动化、智能通用变压器、DER运行、微网运行和需求响应。ATO具有自愈和不间断供电功能;将设备进行可视化管理,为运行人员调度决策提供技术支持;实现与用户的双向互动;实施状态检修与在线监测,延长设备寿命。

4.3 高级输电体系(ATO)

ATO强调阻塞管理和降低大规模停运的风险,通过新型电力电子装置和超导研发装置研发实现优化电力系统的运行参数或网络参数,提高交流电力系统线路的输电能力。其技术组成主要有:(1)变电站自动化;(2)输电的地理信息系统;(3)广域量测系统;(4)高速信息处理;(5)高级保护与控制;(6)模拟、仿真和可视化工具;(7)高级的输电网络元件,如电力电子(灵活交流输电,固态开关等)、先进的导体和超导装置;(8)先进的区域电网运行。

4.4 高级资产管理(AAM)

AAM是智能电网主要技术之一,功能包括优化资产使用运行、输配电网规、基于条件的维修、工程设计与建造、顾客服务、工作与资产管理及模拟仿真。实现AAM需要在系统中装设大量可以提供系统参数和设备“健康”状况的高级传感器。AAM的应用使电力资产时刻处于最佳工作状态,从而对电力资产的优化和科学管理起到积极作用。

5 智能电网的关键技术

实现智能电网,需要研发和应用一系列技术。综合文献,这些技术可以被归纳为以下5个关键技术领域:

(1)集成通信。

(2)传感与测量

(3)高级电力设施

(4)高级控制方法

(5)决策支持。

5.1 集成通信

集成通信技术是5个关键技术中的基础,也是整个智能电网所必须的。集成通信技术包括:(1)电力宽频通信。(2)无线通信技术。(3)其它通信技术。

5.2 传感与测量

5.2.1 智能电表

智能电表既可以收集,检测信息,又可以作为连接供电侧和用电侧的桥梁。在智能电网架构下,要求智能电表具有实时计量的功能,以提供带时标的电量信息,为电网高效节能管理提供了有用的实时信息,同时也要求它具有双向通信的功能

5.2.2 广域测量系统(WAMS)

广域测量系统是由基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置PMU 群及其通信系统组成。它可以动态地测量和计算电力系统的运行状态相量和发电机功角。

5.2.3 电网设备的在线监测

该技术包括电气量以及非电气量的监测。采用先进的传感器通过对以上各状态量的监视,可完成电网设备的在线诊断,为实施电网设备的状态检修和管理提供必要的信息。

5.3 高级电力设施

高级电力设施在电网中起着非常重要的作用,可以实现更高输电容量、更优系统稳定性和电能质量、增强电力效率和实时的系统诊断。高级电力设施主要包括:(1)电力电子装置;(2)超导装置;(3)分布式发电及储能装置;(4)电网友好型装置等。

5.4 高级控制方法

现代控制理论、优化理论和人工智能技术在控制领域的综合应用形成了先进的控制技术。高级控制方法是用来分析、诊断和预测智能电网状况的装置和算法,并决策和采取合适正确的动作去排除、缓解或者避免电力短缺和电能质量问题。

5.5 决策支持

很多情况下,给予管理人员思考的时间是很少的。管理人员需要实时的电力设备信息和工具来快速做出决定。决策支持系统可识别和确定电网中的实时问题及发展趋势,然后运用知识库和科学推理方法进行分析,以提出解决问题和决策支持的方案,并将相应的系统情况、多种选择以及每种选择的可行性等展示给运行人员。

6 结语

智能电网在世界范围内尚属于新生事物,不同国家具有不同的现实情况和关注焦点,因而发展的重点也有所不同。但智能电网在世界范围内已成为电网发展的总趋势,同传统电网相比智能电网具有更宽广的安全稳定分析与控制,可以利用的信息更多更准确。它可以保证电力系统高安全、高可靠、高质量、高效率和电力价格合理,提高国家的能源安全和环境保护。

我国智能电网的发展应立足于国情需要,制定一个适合中国国情的目标,以便少走弯路,尽快实现智能电网的目标。欧美国家将重点放在发展智能配电网上,而我国在重视ATO的同时,也应对AMI、ADO和AAM予以足够的重视。考虑到新能源发电的特点及其发展远景, 我国也应该把新能源的利用作为我国智能电网发展的重心。

参 考 文 献

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作者简介

李昂(1994-),男,山东省菏泽市人。现就读于四川大学大学电气信息学院。专业为电气工程及其自动化。

赵彦一(1993-),男,辽宁省鞍山市人。现就读于四川大学大学电气信息学院。专业为电气工程及其自动化。

刘博文(1992-),男,北京市人。现就读于四川大学大学电气信息学院。专业为电气工程及其自动化。

第9篇

【关键词】柔性直流输电线路 行波分析法 故障分析法

1概述

柔性直流输电与交流输电比较,具有输送电量大、输送距离长、配电网络互联简便、送电功率容易调节、输电走廊占用空间小等特点。因此在远距离输电、分布式电能并网、岛屿供电以及城市中心区域供电等方面优势明显。如今直流输电工程数量逐渐增多,柔性直流输电在我国发展十分迅速。直流系统中,由于雷电、树木遮挡和污染物附着导致输电线路故障率往往比较高。同时由于直流输电线路距离往往比较远、经常跨越各种地形穿越不同气候区域,导致高故障率的同时,也造成故障的诊断和恢复难度加大。因此,快速准确的定位故障,可以加快故障排除速度、大大降低停电造成的损失,对提高输电系统综合性能指标具有重要意义。[1]

2 柔性直流输电线路故障定位方法的研究

目前,直流输电线路的故障定位方法主要有行波分析法和故障分析法。其中行波分析法的应用最为广泛。行波分析法包括A、B、C、D、E、F五种类型,其中A、C、E、F应用单端分析原理,B、D采用双端分析原理。根据电气数据来源故障分析法可分为单端分析法和双端分析法两种,根据电气数据形式可分成频域分析法和时域分析法。[2]

2.1直流输电线路故障定位的行波分析法

行波分析定位法最初应用于交流线路的故障分析,因为暂态行波在线路中断传输速度稳定,因此故障距离可以通过测量行波在母线和故障点之间的传输时间计算得出。从理论上讲,行波分析法的可靠性和测量精度与输电线路类型、故障阻抗和两侧系统特性无关。和交流输电线路行波分析法相比,直流输电线路行波分析的优势有:(1)直流电压不存在周期性过零,不存在故障初相角影响的问题,并且暂态行波能量较大,波头比较容易分辨;(2)直流线路母线的机构固定,并且母线通常只有一条出线,不需要分辨故障点传输的行波和不同母线的反射波和透射波,故不存在其他线路影响的问题。实践表明,行波分析法测量直流输电线路的故障点检测误差通常不超过三千米。在实际应用中,双端分析原理应被作为主要的检测原理,而单端分析原理应作为辅助检测原理。

根据测量原理可知,行波分析法定位故障点是通过分辨波头、测定波头的初始时间来完成故障定位的。波头的分辨和测定工作,要求完成工作的作业人员有较高的专业素质,此项工作实现自动化的难度较大。当存在过度电阻、行波波头幅值受到限制时,行波波头起始点分辨的准确度会更加难以保证,使定位的精确度和可靠性受到严重影响。一旦过渡电阻持续加大到一定值,行波分析法就会因为没有启动而不能定位故障,类似现象在南方电网的直流输电线路故障分析中多次出现。并且在故障发生在直流线路的首末端时,行波分析法还会出现死区,并且双端故障分析的准确度和可靠性取决于GPS的准确对时和正常通讯。同时,由于电磁波的传输速度接近光速,1μs的偏差则会导致大约300米的误差发生,为了更加精确的测定波头起始时间、提高定位精确度。必须应用高采样频率的装置。

综上可知,仅仅应用直流输电线路的行波分析法,对于要求采样频率较高、过渡电阻大的情况,难以实现故障点的定位分析。另外,由于波头分辨和起始时间测定的问题,必须工作人员完成,自动化测量难以实现。[3]

2.2直流输电线路故障定位的故障分析法

故障分析法是依据系统相关参数和测量出的电流、电压,经过分析和计算,得出故障点的距离。故障分析法对采样频率的要求比较低,因此可靠性相对较高,但容易受线路参数的准确度影响,导致故障定位的精度相对行波原理低。故障分析法中的基于分布参数的时域法从故障发生瞬时到稳态整个过程中的所有数据都可以用作故障定位,采样点直接测距不需时域到频域的转换,数据窗较短,时域法成为故障定位的发展趋势。

综上,时域法可以应用故障发生后的任一暂态数据进行故障定位,采样频率低、可靠性高,有一定的使用价值。但是所需线路参数高,造成故障定位的精度往往低于行波分析法。[4]

3直流输电线路故障定位研究的建议

因为直流输电线路和交流输电线路除能量集中的频带不同外,没有本质的分别。因此,从理论上讲,某些交流故障定位分析方法,同样适用于直流线路故障分析。直流线路故障暂态过程包括狠多特征频率信号,可进行特征频率的定位原理研究。故障的时域微分方程定位法,由于不受谐波和分周期分量影响,可进行直流输电线路时域故障定位分析。此外,应对线路参数不准确及频变特征问题、故障电弧特征问题进行研究,提出解决方法。对直流输电线路的故障特性进行深入研究和分析,提出更加先进的故障定位分析法,提高直流线路故障定位的精确度和可靠性。

4 结语

本文对直流输电线路的故障定位原理进行了简单的分析和讨论。根据国内外研究和实际应用的基础上,对故障定位的原理和方法进行了分类研究,指出了不同分析法的优缺点。并对故障定位分析的研究提出了一些建议和设想,提出了故障定位分析研究的进一步方向

参考文献:

[1]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安:西安交通大学出版社,2007.

[2]浙江大学发电教研组直流输电科研组.直流输电[M].北京:水利电力出版社,1985.

[3]郭俊宏,谭伟璞,杨以涵 等.电力系统故障定位原理综述[J].继电器,2006,34(3):76-81.

第10篇

1、前言

总体来说,电力系统有效和可靠的运行,电压和无功功率的控制应满足以下目标:

1.1系统中有所有装置的在端电压应在可接受的限制内。

1.2为保证最大限度利用输电系统,应加强系统稳定性。

1.3应使无功功率传输最小,以使得RI2和XI2损耗减小到最小。

当负荷变化时,输电系统的无功功率的要求也要变化。由于无功功率不能长距离传输,电压只能通过遍布整个系统的具体装置来进行有效控制。

2、无功功率的产生和吸收

同步发电机可以产生或吸收无功功率,这取决于其励磁情况。当过励时产生无功功率,当欠励时吸收无功功率。

架空线路产生或吸收无功功率取决于负荷电流。当负荷低于自然负荷(波阻抗),线路产生纯无功功率;当高于自然负荷时,线路吸收无功功率。

地下电缆,由于它们对地电容较大,因此具有较高的自然负荷。它们通常工作在低于自然负荷情形下,因此在所有运行条件下总发生无功功率。

变压器不管其负载如何,总是吸收无功功率。空载时,起主要作用的是并联激励电抗;满载时,起主要作用的是串联漏抗。

负荷通常吸收无功功率。由电力系统的供电的典型负荷节点由许多装置所组成。这种组成随日期、随季节和气候的变化而不同。通常负荷节点的负荷特性是吸收无功功率的,复合负荷的有功功率和无功功率都是电压幅值的函数。具有低的滞后功率因数的负荷使传输网络有大的电压降落,因而供电也不经济,对于工业用户,无功功率通常和有功功率一样要计费,这就鼓励企业通过使用并联电容器来提高负荷功率因数。

3、无功功率的补偿

3.1无功功率不足的危害:交流电力系统需要电源供给两部分能量:一部分将用于做功而被消耗掉,这部分称为“有功功率”;另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有做功,称为“无功功率”,无功是相对于有功而言,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立磁场,电动机,变压器等设备就不能运转。其物理意义是:电路中电感元件与电容元件正常工作所需要的功率交换。无功功率不足,无功电源和无功负荷将处于低电压的平衡状态,将给电力系统带来诸如出力不足,电力系统损耗增加,设备损坏等一系列的损害,甚至可能引起电压崩溃事故,造成电网大面积停电。

3.2无功补偿原理:在交流电路中,纯电阻元件中负载电流与电压同相位,纯电感负载中电流之后电压九十度,纯电容负载中电流超前电压九十度,也就是说纯电容中电流和纯电感中的电流相位差为180度,可以互相抵消,即当电源向外供电时,感性负荷向外释放的能量由荣幸负荷储存起来;当感性负载需要能量时,再由荣幸负荷向外释放的能量来提供。能量在两种负荷间相互交换,感性负荷所需要的无功功率就可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿,实现了无功功率就地解决,达到补偿的目的。

3.3无功补偿的三种形式:

3.3.1集中补偿

集中补偿就是把电容器组集中安装在变电所的二次侧的母线上或配电变压器低压母线上,这种补偿方式,安装简便,运行可靠,利用率高,但当电气设备不连续运转或轻负荷时,又无自动控制装置时,会造成过补偿,使运行电压升高,电压质量变坏。季节性用电较强,空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。

3.3.2分散补偿

分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所个分路的出线上,形成抵押电网内部的多组分散补偿方式,它能与工厂部分负荷的变动同时投切,适合负荷比较分散的补偿场合,这种补偿方式效果较好,且补偿方式灵活,易于控制。

3.3.3个别补偿

个别补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的方法,把电容器直接接到单台用电设备的同一电气回路,用同一台开关控制,同时投运或断开,俗称随机补偿。这种补偿方法的效果最好,它能实现就地平衡无功电流,又能避免无负荷时的过补偿,是农网中队异步电动机进行补偿的常用方法。

3.4无功补偿设备

根据补偿的效果而言,电容器可以补偿负荷侧的无功功率,提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。电抗器可以吸收电网多余的线路充电功率,改善电网低谷负荷时的运行电压,减少发电机的进相运行深度,提高电网运行性能。

3.4.1无源补偿设备装置

并联电抗器,并联电容器和串联电容器。这些装置可以是固定连接式的或开闭式的,无源补偿设备仅用于特性阻抗补偿和线路的阻抗补偿,如并联电抗器用于输电线路分布电容的补偿以防空载长线路末端电压升高,并联电容器用来产生无功以减小线路无功输送,减小电压损失;串联电容器可用于长线路补偿等。电力系统变电站内广泛安装了无功补偿电容器,用来就地无功平衡,减少线损,提高电压水平。

3.4.2有源补偿装置

通常为并联连接式的,用于维持末端电压恒定,能对连接处的微小电压偏移做出反应,准确地发出或吸收无功功率的修正量。如用饱和电抗器作为内在固有控制,用同步补偿器和可控硅控制的补偿器作为外部控制的方式。

4、结束语

无功补偿对提高功率因数,改善电压质量,降损节能、提高供电设备的出力都有很好的作用。只要依靠科技进步,加大资金投入,优化无功补偿配置,实现无功的动态平衡是完全可能的。

参考文献:

[1] PRABHA KUNDUR 著.电力系统的稳定与控制[M].中国电力出版社.

第11篇

关键词:民用建筑 电气设计 供电系统

一、民用建筑电气设计的原则

(一)满足民用建筑的实用功能

1、民用建筑电气设计设备的选型应该满足居民在居住期内(30~50 年) 的用电增长,把居民远期的负荷发展作为依据,居民的生活用电到达中等的电气化水平作为目标。

2、根据居民的生活情况,使住宅建筑每户的供电在 4~10kW 水平,且符合《JGJ242-2011 住宅建筑电气设计规范》的相关规定,同时保证在居住期内,不再进行改造。

3、电能质量合格,家用电器正常工作。

4、为新建的民用建筑电气设计作参考,使电气的安装一次性满足要求,不做重复建设。

(二)考虑经济效益的节能

应该按照国情考虑经济效益,应该使增加的一些投资,在几年或者较短的时间里用节能减少的运行费用来进行回收。而不能盲目为了节能,过高消耗投资,增加其运行费用。

(三)无谓消耗能量的节省

无谓消耗能量的节省是节能的关键。首先找出能量消耗与建筑物发挥功能无关的地方,进而考虑采取的节能措施。例如变压器功率损耗、传输电能线路的有功损耗均为无用能量损耗,对于量大面广的照明容量来说,宜通过先进技术降低其能耗。

二、民用建筑电气设计常见问题及对策

(一)供电系统进线断路器安装不合适。进线断路器应安装在配电柜(屏)进线侧,若进线断路器安装在配电柜(屏)受电侧,当断路器处于分断位置时,断路器下侧接线端带电,与常规断路器上侧接线端带电不一致,为了保证人身安全,进线断路器应安装在配电柜(屏)进线侧。

(二)变配电所设置位置不当。现在的建筑以高层建筑居多,一般高层建筑都会考虑设置地下室(作为地下停车库用),为了不占用地上部分宝贵的面积以及充分利用地下室,设备专业(给排水、电气、暖通)往往会将设备用房(包括变配电室)设置在地下室,当该地下室地势较低或是地下水位较高,而建筑专业的防水措施做得不够好时,则会导致变配电室积水甚至淹水,造成设备损坏,导致供电中断,严重影响了正常的生产、生活,也必然带来了较大的经济损失。

(三)电梯井道照明供电及检修插座设置不当。电梯井道照明设计以及井道检修插座的设计,很多设计人员在设计中会说明由电梯厂家成套设计,这样是不合理的。电梯井道照明电源应接自专用回路,且该电源应满足安全电压的要求,一般会在电梯机房配电箱照明专用回路中接一个220/36V的小型变压器,将电压转换成36V的安全电压再接至井道照明灯,当遇到特殊项目,需采用AC 220V时,应装设剩余电流动作保护器,光源应加防护罩。井道照明灯距坑顶、坑底0.5米及中间每隔7米(小于等于7米均可)安装一个,当电梯井道距离较长,灯具较多时,还应验算变压器的容量是否满足要求;电梯井道坑底内应设置一个固定式单相(带PE线)电源插座,高度距底1.0米。

(四)民用建筑电气防火设计不合理问题。民用建筑火灾中,由电气引发的火灾占首要地位。民用建筑引发电气火灾的起因有:设计不完善、有缺陷或施工不能严格执行国家有关技术规范造成的。如将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护;采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患;在建筑物内部装修施工时,不能严格执行国家有关技术规范,大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置。针对目前民用建筑中电气火灾的成因,要求在民用建筑电气设计中采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理,以保证消防设备供电线路可靠性和火灾时电气线路的防火性。

(五)消防电缆敷设不当。由于现代建筑中人员密集、设备多、装饰复杂、建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高;然而个别设计人员在对消防泵、防排烟风机等消防设备的配电设计时,均设置了过负荷保护,且动作于切断电源,降低了上述设备工作的可靠性,影响到消防作业的正常进行。所以消防及非消防一、二级负荷的工作电源、备用电源干线应分别敷设在不同的金属线槽上或同一金属线槽内加隔板进行隔离,线槽外应涂上防火涂料。

(六)导线的截面选择问题。进户线导线截面选取过大,在进户线导线截面选择上,设计人员选择的导线截面常常过大,使得供电布线投资增加一倍多,浪费有色金属;同时,整个供电系统空载损耗率提高,电压偏高,给用户用电设备也增加了消耗。设计人员应该根据规范和实际用电功率灵活选取导线截面,既保证用电需要,又保证施工安装方便及达到节省投资的目的。

(七)防雷设计的问题。一是防雷装置设备问题。许多设计人员在进行防雷装置设备选择上,仍采用传统设计方法,在建筑物上专设防雷装置进行防雷,这种方法是需要改进的。建筑物应尽按照防雷规范合理利用建筑物金属导体作为防雷装置,这样可以更好地平衡室内的电位,起到很好的均压效果,更有效地保护建筑物内的设备和人身安全;但是要注意的问题是在地下水位很高的时候,建筑物内的钢筋外常包裹有塑料、橡胶等防水材料或沥青质防水层,这时钢筋与大地已经是基本绝缘的。因此,应在建筑外面四周敷设闭合状的水平接地体作为建筑物的接地装置,这样才能满足接地电阻值的要求 。二是防止雷电波侵入问题。防止雷电波侵入是防雷措施的重要一环,但是设计人员往往重视防直击雷,而对防雷电波侵入的措施重视不够。为了防止雷电波侵入,设计人员对电缆进出线,在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连;应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚连在一起接到电气设备的接地装置上。

结 语 :民用建筑电气设计施工中必须始终贯彻国家的有关政策和法律,符合现行的国家标准和设计规程。本文通过以上几个方面对民用建筑电气设计中存在的一些常见问题进行了详细的分析,提出更为正确、合理的设计方式,为以后的电气设计打下坚实的基础。

参考文献:

[1]肖奇志.电气施工图审查常见问题综述. 建筑电气,2007总第118期

[2]黄毅敏.消防电气设计及工程实践中若干问题的探讨. 建筑电气,2007总第118期

[3]颜田芬; 刘冲. 民用建筑电气设计中常见问题的分析和探讨. 现代企业教育.2012(09)

[4] 杨芊.建筑电气设计原则与设计中常见问题.民营科技.2012(09)

第12篇

【关键词】电力谐波;产生;危害

一、研究背景及意义

电能是现代社会生产和生活中不可缺少的重要能源,电气化程度和管理现代化水平的高低是衡量一个国家发达与否的重要标志。电力生产的特点是发电厂发电、供电部门供电、用电部门用电这三个环节连成一个系统,不间断的同时完成。

近些年来,随着工业的发展和科技的进步,电力电子技术被广泛应用于生产和生活中。现代工业生产中使用的大容量整流换流设备以及家用照明和加热设备等非线性负荷导致电网中产生了大量的谐波电压和谐波电流,对电网造成严重的危害,给国家造成了一定的经济损失。在电能计量中,由于谐波的存在,使工业及日常生活中电能计量装置的误差加大,导致电能计量数据不准确,从而影响到发、供、用电三方的利益以及交易的合理性。

因此,充分分析谐波在电力系统中产生的原因及其危害,对研究电网中存在谐波时合理的电能计量方法、开发和选用适宜的计量装置、对供电部门不断改善城市供电质量和提高城市用电服务水平有重要的意义。

二、电力系统中谐波的产生

国际上公认的谐波定义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率是基波频率的整倍数”。由于谐波的频率是基波频率的整数倍,因此称为高次谐波。根据这个定义,频率不是基波频率整数倍的畸变波形称为间谐波。谐波次数定义为:“谐波频率和基波频率之比”,规定电力系统中的工频为基波频率。

在电力系统中,谐波的产生主要是由于大容量电力设备和用电整流或换流设备,以及其他电力电子设备等非线性负荷造成的。当正弦基波电压施加于非线性负荷时,所加的电压与产生的电流不成线性关系造成了波形畸变。畸变的电流影响电流回路中的配电设施,如变压器、导线、开关设备等。畸变电流在阻抗上产生电压降,因而产生畸变电压,畸变电压将对负荷产生影响。这些电力设备或用电设备负荷从电力系统中吸收的畸变电流可以分解为基波和一系列的谐波电流分量,这样就产生了谐波电流,这些谐波电流注入电网,就形成了电网谐波。其主要的来源有:

(1)发电源质量不高产生谐波。发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致等原因,发电源多少也会产生一些谐波,但是一般来说很少。

(2)输配电系统产生谐波。输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和特性,铁心的磁化曲线的非线性,再加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。

(3)用电设备产生的谐波。如晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉、气体放电类电光源、家用电器等。在上述三类谐波源中,用电设备产生的谐波最多。

三、电力系统中谐波的危害

谐波使电能生产、传输和利用的效率降低;使电气设备过热,产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁。危害主要表现在以下三个方面:

(1)对电力设备的危害主要表现在造成设备损坏、缩短设备寿命,降低出力和增加损耗等。如对电机和变压器的影响主要表现为引起附加损耗、产生机械振动和谐波过电压。由于引起附加损耗,从而产生附加温升,产生局部过热,加速绝缘老化,缩短电机的使用寿命。谐波对输电系统的影响是由于增加了电流的有效值而引起的附加输电损耗和谐波电流在各种电路阻抗上产生谐波电压降。另外,对电容器组的影响更加严重,主要是引起谐波电流和电压放大,有时还可能发生串联和并联谐振,从而大大增加电容器的损耗,常常导致电容器击穿和损坏。

(2)对电网中电子设备的危害主要是对继电保护、自动装置、仪表和通信等设施的影响,它可以造成设备的工作失误或性能劣化。如继电保护和自动装置受谐波的影响表现为:当装置动作于电压或电流信号时,还未达到整定动作值的基波分量能和较大谐波分量叠加,使它形成的综合动作值超过整定值而误动作。

(3)对供电线路产生了附加损耗。架空线路谐波电流产生热损,较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败。电缆中的谐波电流会产生热损,使电缆介损、温升增大。由于肌肤效应和邻近效应,使线路电阻随频率增加而提高,造成电能的浪费;由于中性线正常时流过电流很小,故其导线较细,当大量的三次谐波流过中性线时,会使导线过热,损害绝缘,引起短路甚至火灾。

四、小结

随着我国国民经济的快速发展、电气化程度的不断提高,电力电子技术和微电子器件和现代工业中大量非线性负荷正在广泛使用,导致了电力系统中谐波电压和谐波电流成份不断增加,并造成了电网环境的严重污染。这些污染会对继电保护装置、计算机、测量仪器以及通信系统产生不利影响,并危及电力系统安全和经济运行,影响用户的正常工作。本文对电力系统中谐波产生的原因和危害进行分析,希望对从事电力系统工作的人员了解和掌握谐波提供有益的参考。

参考文献:

[1]吕润如.电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社,1998