运用实时无功补偿提高铁路供电质量

《运用实时无功补偿提高铁路供电质量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、运用实时无功补偿提高铁路供电质量［摘要］电压是供电质量的重要指标。本文就如何通过无功功率平衡、电网无功优化补偿等方面提高供电质量，进行了深入分析和探讨，提出了具体的对策和解决方法。［关键词］无功功率补偿平衡配电网电压质量铁路与地方供电相比，有着供电质量要求高、负荷等级高、供电范围大、输电线路长、负荷波动大、电损大、功率因数低等特点。要想保证铁路供电质量，就必须解决远距离输电、电压调节及无功补偿等问题。电压是供电质量的重要指标之一。电压质量的好坏，对电网稳定、设备安全运行、线路损失以及铁路运输质量、职工生产生活都有着直接影响。无功电力是影响电压质量的一个重要因素

2、，电压质量与无功是密不可分的。因此，解决好无功补偿问题，对于铁路供电来说具有十分重要的意义。目前，许多铁路供电系统的无功补偿和电压调节，依然采用有载调压器、静电电容器等传统的调节方式，只能手动调节和投切，不能实现实时电压调节或无功补偿。因此，实现实时无功补偿以保证铁路电力系统电压的持续稳定性，是一个非常值得探讨的课题。1无功功率平衡1.1补偿容量不足时的无功功率平衡进行系统无功功率平衡的前提是保持系统的电压水平正常，否则系统的电压质量就得不到保证。在图1所示的系统无功功率负荷的静态电压特性曲线中，在正常情况下，系统无功功率电源所提供的无功功率QGCN,由无功功

3、率平衡的条件QGCN・QLD-QL=0决定的电压为Un,设此电压对应于系统正常的电压水平。但假如系统无功功率电源提供的无功功率仅为QGC(QGC

4、.2系统无功功率电源充足时的无功功率平衡在正常情况下(系统电压为额定电压)，如图2所示。系统无功电源Q同电压U的关系为曲线1,负荷的无功电压特性为曲线2,两者的交点a确定了负荷节点的电压Ua。图2系统无功功率电源充足时的无功功率平衡曲线当负荷增加时，如曲线2,所示，如果系统的无功电源没有相应增加，电源的无功特性仍然是曲线1,这时曲线1和曲线2,的交点/就代表了新的无功功率平衡点，并由此决定了负荷点的电压为U*,显然UaUa,说明负荷增加后，系统的无功功率电源已不能满足在电压Ua下的无功平衡，只能降低电压运行，以取得较低电压下的无功功率平衡；但如果系统无功电源

5、比较充足，通过补偿，电源的无功特性将上移到曲线1'的位置，从而使曲线1'与2,的交点c所确定的负荷节点电压达到或接近原来的数值Ua。由此可见，若系统的无功功率电源比较充足，系统就能具有较高的运行电压水平;反之，系统的无功功率电源不足，则反映为系统运行电压水平偏低。因此，应该力求实现在额定电压下的系统无功功率平衡，根据这个要求来装设必要的无功功率补偿装置。2配电网无功优化补偿由于电网的线损主要是线路损耗与变压器损耗，所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的电力线路和变压器进行优化。无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水

6、平。无功优化补偿一般有变电所无功负荷的最优补偿、配电线路最优补偿以及配电变压器低压侧最优补偿，而配电变压器低压侧最优补偿是配电网无功优化的重点之一。配电变压器一般实行随器补偿，是将低压补偿电容器直接安装在配电变压器低压侧，与配电变压器同投同切,用以补偿配电变压器自身励磁无功功率损耗和感性用电设备的无功功率损耗。采用传统的无载配电变压器结合低压侧并联电容器装置，在实际运行中因配电变压器不能自动调档，出口端电压一般在110%~115%之间，并联的电容器装置受出口端电压影响电容投运率较低，配电网中大量的感性负荷得不到补偿，用电高峰时压降达30-40V左右，直接影响着

7、电力企业供电质量及经济效益。解决这一问题，可采用有载配电变压器自动调压和合理的无功自动补偿，能保证配电网供电电压质量，改善功率因数，达到无功就地平衡的目的，提高电力系统的供电能力，使配电网系统在经济合理、稳定安全的状态下运行。2.1自动调压补偿控制原理在实际运行中，使用无功自动补偿装置进行就地补偿，可以在实现减少线损的同时，对电压质量起到一定的改善作用。但是，由于铁路供电负荷变化大，带来电压波动也大，往往单纯依靠无功补偿并不能很好地解决电压质量问题，因此采取以无功和电压作为二元的控制变量，以''九区图〃作为基本的控制算法，进行自动跟踪补偿和自动调压相配合的措施

8、，可实现进一步改善电能质量的目的。为了