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一种新型智能无功补偿装置的研究与应用

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成果主要完成人

刘朝英、禹华归、姜 林、田 超、徐继林、金 眩、时重雯、王光富

项目概况

研究背景:电能质量对用电客户的供电可靠性及电网安全经济运行影响至关重大,且随着经济社会的发展,各行各业大量用电设备投入使用,对电能质量的要求越来越高。但现有的无功补偿技术无法满足客户用电需求和电网经济运行要求。目前常用的无功补偿主要有发电机、同步调相机、电容器等,存在如下缺点:1)补偿技术是静态的,不能及时响应无功功率的波动,容易出现过补或欠补;2)补偿是有级的、定时的,补偿精度差,跟随性不强,不能适应负荷变化快的场合;3)采用接触器或可控硅控制,使用寿命较短,一般在三年左右,自身损耗大且要经常进行维护。 配网变压器侧的无功补偿设备数量众多,现有模式下只靠分县局班组人员或供电所人员,无法全面开展无功补偿设备的运维。加上对电能质量方面认识的不足,很多安装于现场的无功补偿设备,较多处于停用或损坏状态。通过对都匀龙里供电局无功补偿装置运行情况、低电压情况进行筛查:功率因数在0.6~0.95区间且概率大于50%的配变台区有59台、专变客户台区292台;功率因数小于0.6且概率大于20%的配变台区15台、专变客户台区63台。现场排查发现存在未安装无功补偿装置、或安装无功补偿装置但大部分在停用状态的情况。为解决以上问题,研发一种新型智能动态无功补偿免维护装置。 成果先进性:装置通过电力电子模块方式、一种分布式无功检测及治理算法、分布式谐波监测算法智能动态实现无功补偿:1)补偿效果好,补偿后的功率因数达到0.98及以上;2)响应时间短:5毫秒的时间内就可以响应,进行快速补偿;3)补偿精度高:装置为无极方式补偿,无功补偿精度达99%以上;4)装置寿命长、免维护。 可推广性强:传统的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制,使用寿命较短一般在3年左右,自身损耗大且要经常进行维护。研发的智能动态补偿装置基本上不要维护,自身损耗极小(功耗≤3%装置额定容量),预计使用寿命在10年以上,装置补偿精度高、补偿效果好、免维护,具有较好的推广应用前景。