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配电变一体化静止同步补偿器理论与技术探究

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摘 要 随着我国经济的快速发展,国家电网建设规模也在不断的扩大。在电网建设的过程中,电力系统电压稳定和无功补偿问题一直以来都是电力系统研究的重点问题,也是保证电力系统稳定运行的重要影响因素。近年来,我国电力系统发生的一些事故,给人们的经济财产以及人身安全造成了损失,其主要原因就包括电压不稳定和无功功率储备不足,因此,加强对配电变一体静止同步补偿器的研究具有重要意义。

关键词 配电变一体化结构;静止同步补偿器理论技术

中图分类号:TM714 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)20-0001-01

进入21世纪以来,我国的经济和工业都在快速的发展,对电力系统无功需求也越来越高,线路和设备容量无功耗损增大,这对电力系统供电的稳定性、电力系统的无功储备以及电力系统的无功补偿能力都提出了更高的要求。静止同步补偿器作为电力系统无功补偿的一种有效技术,运用于电力系统对于提高电力系统的稳定性,实现快速变动无功符合补偿具有重要意义。本文主要论述了配变电一体化结构和静止同步补偿器技术,配电变一体化结构补偿机理和控制策略。

1 配电变一体化结构与静止同步补偿器的结构设计

配电变一体化结构与静止同步补偿器的结构结合可以实现对同类符合的高校集中补偿,有效的提高出厂装置的性能家和比,降低静止同步补偿器系统的整体耗损。在高低电压交汇点补偿,可以有效的实现系统集中监测和负荷分散协调补偿的结合,同时,该系统结构紧凑,安装起来也比较的便利。基于此,本文提出了变电一体化的概念,将变电一体化无偿补偿装置与配电网的10KV/400V的配电变压器进行一体化的结合,设置相应的一体化方式。其设计方案主要有以下两种。

1)一次绕组中部抽头一体化结构设计。

配电变压器一次侧三角连接绕组采用的中部抽头结构形式如图1所示。

图1 一次侧绕组中部抽头一体化结构设计

根据图1可以看出,在这种抽头设置方式下,随着一次侧绕组上抽头位置的变化,电压能在5 kV到10 kV可以实现连续的调节,获得最小抽头线电压的为一次侧输电压的一半,通过这样的方式接入静止同步补偿器在,降低二来变流器电力电子公路器件的耐压要求。

2)一次绕组多抽头一体化结构设计。

为了实现三角形绕组抽头的雅典在耕地的范围内实现可调,本文研究了一次侧绕组多抽头一体化结构设计,其结构如图2所示。

图2 一次侧绕组多抽头一体化结构设计

通过对图2结构的分析可以得出,在这种一次侧绕组多抽头一体化结构设计下,抽头上的电压和一次侧绕组上抽头位置的变化,可以实现0 V到5 V电压的连续调节。相对于图1的设计来说,图2的设计更有利于降低电力变流器的耐压要求。

2 配电变一体化结构补偿机理和控制策略

1)配电变一体化结构补偿机理。

静止同步补偿器补偿无功功率的机理是通过检查系统中负荷所需的无功电流或者无功功率,再通过一定的控制手段使得静止同步补偿器输出一定的幅值和相应的无功电流,从而可以达到补偿负荷所需要的无功,实现提高电源测线路功率因素的目的。

2)配电变一体化静止模型的建立。

当把配电变一体化静止模型用于电力系统时,其动态特性就会和系统中的结构、参数和特性之间相互作用,就决定了补偿装置的工作状态和补偿功能,同时,这种相互作用也会影响到电力系统工况。因此,面对这种情况,要建立起与静止同步补偿器相结合的物理模型和数学模型,便于配电变一体化静止模型系统的控制策略。为了便于分析,取顶点A上的绕组三角形作为研究的对象,并得出物理的物理模型和数学模型本文不做详细阐述。其分析的结果表明,在配变电一体结构系统工作的过程中,补偿装置注入的无功电流与负荷无功电流分别在配电变压器的两端,电流在幅值上和相同位置上都是不同的,因此,该系统要引入功率平衡的概念,根据测出的无功功率和补偿接入点电压构造出无功电流的指令值,当系统的实际输出电流跟踪该指令值的时候,就能保证其补偿功率和负荷所需的无功功率保持平衡。

3 总结

本文从目前电力系统中静止同步补偿器的应用现状和存在的问题出发,提出了在配电网高电压和低电压的交汇处的配电变压器处安装静止同步补偿器,实现了对配电网无功负荷的补偿,达到了节约经济的目的。从一次绕组中部抽头一体化结构设计和一次绕组多抽头一体化结构设计以及三电平主电路拓扑结构的分析,论述了配电变一体化结构与静止同步补偿器的结构设计;从配电变一体化结构补偿机理和配电变一体化静止模型的建立论述了配电变一体化结构补偿机理和控制策略。

参考文献

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