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摘要:电力调度自动化系统对保证电力系统供电稳定性及安全性、推动电力企业稳定发展具有重要意义。电力调度自动化系统中应用无功电压自动控制技术,可提升电力调度自动化系统运行效率及质量。因而,电力企业需加强对无功电压自动控制技术的研究及推广,推动电力行业健康发展。基于此,本文主要分析了基于无功电压技术的电力调度自动化系统设计与实现。
关键词:电力调度;自动化系统;无功电压自动控制;技术应用
引言
电网调度自动化系统是电网稳定运行的关键,随着信息技术的发展,近年来很多新技术进入到电网调度自动化系统中,智能电网调度自动化系统是现阶段电网调度自动化系统的主要发展与建设目标之一。智能电网调度自动化系统可以极大提升电网的稳定性和持续性,目前我国的无功电压技术在智能电网的建设中已经发挥了极大的作用,促进了我国智能电网的建设。
1电力调度自动化的重要作用
电力调度自动化是现代化网络技术和信息技术下的产物,依托电子计算机为基础,构建完善的电力控制系统,实现电力调动等工作。电力调度自动化中涵盖了多方面的内容,包括自动发电控制、自动调度、电力安全监控、电力安全分析等。在电力系统综合自动化中,电力调度自动化作为关键的组成部分,能够针对电力调度过程中可能发生的问题进行实施监测,是电力企业正常运行和发展不可或缺的关键技术应用。目前,信息网络技术应用下的电力调度自动化安全问题受到了越来越多的关注,要求相关工作人员针对其中存在的问题,制定切实可行的处理策略。
2无功电压控制系统的应用特点分析
关于智能配电网无功电压控制系统的应用问题,目前尚未存在科学、完整的治理系统,能够解决配电网电压质量、无功优化等问题。为进一步解决上述问题,研究人员需要按照协调控制与治理原则,构建科学、合理的智能配电网无功电压控制系统体系,为智能配电网的安全运行提供保障[1]。结合当前情况来看,智能配电网无功电压控制系统的应用特点可以归纳为以下几点:(1)智能配电网无功电压控制系统可以结合现场实测数据,实现优化计算与运行分析过程。研究人员需要重点针对智能配电网无功电压控制系统中合适位置设置科学、合理的参数数据,目的在于确保配电网线路调压、无功补偿等装置实现安全运行目标。(2)智能配电网无功电压控制系统可以针对运行参数问题实现实时监测要求。该系统运行期间主动结合自动化技术与智能化技术,实现对电网电压、电流以及功率等参数的实时监测过程。
3电力系统运行与无功
3.1电力系统运行
由于目前电能尚不能大量存贮,只能一边发电、一边送配电,同时用户用电。而用电负荷又是随时变化的,所以系统的正常安全状态实际上只是处于一个动态的状态而非一成不变,我们只能将其控制在一个合理的变动范围内。因此必须对系统进行调整才能保证这个动态平衡,这包括对频率和电压以及对有功功率和无功功率的调整。这需要一个集信息采集、传输和处理与一体的通信系统与电力系统平行运作,以实现对系统运行状况的调整和各种安全、经济的控制。
3.2无功功率对系统的影响
电力系统运行过程中,电网要提供给用户的电功率包括有功和无功。其中有功功率提供了设备运转所需要的能量,而无功功率则提供了电气设备中电感、电容等元件建立磁场所需的功率。电网主要为负荷传输有功功率,但无功功率也是必不可少的部分。电力系统运行有其自身特点,决定了其运行维护和调整检修的特殊性。电力系统是电源集中,负荷分散的系统。但无功电源是分散分布的。无功功率的变换虽然无能量损失,但无功功率沿线路传输却会引起有功损耗,从而造成电压降落。
4系统设计
4.1电力调度自动化系统总体结构
所设计的电力调度自动化系统主要由工频电源、变频器、调度信号发射模块、调度信号接收模块、高频整流模块、负载和无功电压补偿模块构成。变频器主要负责将工频电源转换为射频电源,同时通过调度信号发射模块发射电能调度信号。
高频整流模块主要用于将调度信号接收模块的电能转换成直流电提供给直流负载。调度信号发射模块与调度信号接收模块为整个电力调度自动化系统的基础,主要由激励线圈、调度信号发射线圈、调度信号接收线圈于负载线圈构成。调度信号发射线圈和调度信号接收线圈间可利用磁共振方式收、发电力调度的调度信号[2]。
4.2调度信号接收模块设计
(1)调度信号接收模块总体设计
调度信号接收模块主要包括调度信号接收线圈、整流电路、负载线圈及滤波电路。高频整流模块包括整流电路与滤波电路。调度信号接收线圈将采集的能量转换为电能后,通过整流电路把高压转换为脉动电压,再利用低通滤波器降低脉动,以保证直流的平滑稳定,提供给负载线圈。
(2)整流电路设计
整流电路可将交流电变成直流电,本节选用桥式整流电路,该电路由四只二极管组成,省去了中心抽头变压器,节约成本,性能较高。整流输出的直流波形波动较大,所以需设计低通滤波器对其进行滤波处理。
5无功电压技术实现方式分析
电力系统运行过程中,电网要提供给用户的电功率包括有功和无功。其中有功功率提供了设备运转所需要的能量,而无功功率则提供了电气设备中电感、电容等元件建立磁场所需的功率。电网主要为负荷传输有功功率,但无功功率也是必不可少的部分。电力系统运行有其自身特点,决定了其运行维护和调整检修的特殊性。
5.1自动控制后台软件
①自动控制后台软件是保证无功电压自动控制技术实现的重要基础,无功电压自动控制后台软件的运行需要计算机的支持。②自动控制后台软件可以是独立软件,也可以是其他大型软件下的子模块。③电力调度自动化系统是个完善的系统,自动控制后台软件不需配置硬件设备,如此可降低电力企业成本、工作量。⑤自动控制后台软件操作难度低,工作人员可通过学习,迅速掌握软件正确使用方式[3]。
5.2自动控制网
自动控制网功能的实现需要自动化系统网络的支持,自动化系统网络具有数据采集、数据处理、控制功能,然而这些功能的实现均需要自动化系统网络的支持。可将网络通信过程分为以下2个方面的内容:①自动控制网向电力调度自动化系统网络传输信息,此信息主要是控制信息。②电力调度自动化系统网络向自动控制网传输信息,此信息主要是电力调度自动化系统采集的数据信息。
5.3独立自动控制装置
独立自动控制装置把独立性无功电压自动控制装置视为数据处理核心,且其具有数据采集、数据传输、数据处理、控制功能,并不需要其设备、系统或网络的参与。因而,独立自动控制装置运行效率较高。独立自动控制装置形成的控制指令难度较低,因而指令可迅速执行,工作人员可手动调节各种参数。电力企业需依据企业发展情况、变电站实际需要,合理选择无功电压自动控制技术,降低电力企业运行成本、提升电力调度自动化系统运行稳定性[4]。
结束语
电网运行中,配电线路、变压器等形成的电压都可转变为无功电压。保证无功电压、线路电流呈正比关系,这对优化线路电压质量、提高供电服务质量有利。因而,电力企业需提升对无功电压的重视程度。在电力调动自动化系统中引进无功电压自动控制技术,可提升电力调度质量,从而达到提升电压质量、降低电能损耗、保证电网运行稳定性、降低调度人员工作量的目的。
参考文献
[1]俞倩倩.无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用[J].名城绘,2019(5):308.
[2]李鑫.无功功率在电力系统中的重要作用[J].电气技术,2016(1):60-61.
[3]鲁飞等.500KV变电站低压侧无功补偿装置运行分析[J].中国电力,2013,5.
[4]旷平.配网无功电压分散协调控制策略研究[J].中国战略新兴产业,2017(36):164.