三相不平衡為人們提供更加穩(wěn)定的電能 滿足人們對(duì)電能的需求

1 引言

三相不平衡長(zhǎng)期以來都是影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的一項(xiàng)關(guān)鍵因素，因此，相關(guān)工作人員在具體工作中，應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)該項(xiàng)內(nèi)容的分析，為人們提供更加穩(wěn)定的電能，滿足人們對(duì)電能的需求。

三相不平衡的危害：（1）增加線路運(yùn)行過程中的能量損耗。電流經(jīng)過導(dǎo)線時(shí)，由于阻抗的存在會(huì)損耗一定的電能，因?yàn)樵诰€路中存在單相負(fù)載現(xiàn)象，因此，會(huì)引起三相負(fù)載不平情況。（2）減少配電出力。設(shè)計(jì)配變時(shí)，配變?cè)趯?shí)際運(yùn)行過程，每項(xiàng)定額容量會(huì)對(duì)允許的最大出力造成限制。若配變?cè)谶\(yùn)行期間，存在了三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象，勢(shì)必會(huì)減少配變的具體出力大?。?，2］。配變出力的減少量會(huì)隨著三相負(fù)載不平衡變得的變大而增多。如果在過載工況下，配變運(yùn)行，配變將會(huì)發(fā)熱，情況嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)燒毀配變，造成嚴(yán)重影響。（3）降低設(shè)備運(yùn)行安全性。在設(shè)計(jì)配變時(shí)，都要充分的對(duì)三相負(fù)載平衡運(yùn)行工況的實(shí)際情況進(jìn)行考慮，每相繞組的漏抗、電阻、激磁阻抗三相內(nèi)容會(huì)保持一致。（4）降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。在三相負(fù)載不平衡的工況下，配變運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電壓三相不平衡。整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行受不平衡電壓影響，會(huì)導(dǎo)致電壓出現(xiàn)三個(gè)分量，如果電機(jī)在該電壓下工作，負(fù)序電壓和正序電壓兩者降回去形成完全相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這將會(huì)起到制動(dòng)效果。但是，負(fù)序磁場(chǎng)在強(qiáng)度上明顯弱于正序磁場(chǎng)，電氣仍然會(huì)依據(jù)正序磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)，負(fù)序磁場(chǎng)將會(huì)起到抑制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這將會(huì)降低電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中的具體效率，對(duì)于電機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性都會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。

2 有效措施

針對(duì)三相不平衡，在具體治理過程中，要采取下列方式：（1）合理分配負(fù)荷，電力工作人員在實(shí)際作業(yè)過程中，要對(duì)涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集，做好相應(yīng)的記錄，對(duì)用電負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。改裝平衡裝置，例如，針對(duì)一些應(yīng)用低壓三相四線制，可以增加調(diào)整不平衡的電流無功補(bǔ)償裝置，通過對(duì)各項(xiàng)裝置的應(yīng)用，對(duì)不平衡電流進(jìn)行調(diào)整。（2）對(duì)不平衡電流電納補(bǔ)償原理進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電阻和電容的并聯(lián)，可以將不同性質(zhì)負(fù)荷的等效進(jìn)行分析，確定相間和相對(duì)地的無功補(bǔ)償量。（3）安裝三相不平衡智能調(diào)節(jié)器。其是一種用于動(dòng)態(tài)治理配網(wǎng)的三相不平衡、補(bǔ)充無功的電力電子裝置，通過對(duì)其的合理應(yīng)用，可以依據(jù)配網(wǎng)用戶在不同時(shí)間段或不同負(fù)荷引起的配網(wǎng)三相不平衡電流，通過對(duì)先進(jìn)的控制算法進(jìn)行應(yīng)用，完成對(duì)不平衡電流正負(fù)零序以及無功的合理分離，通過對(duì)觸發(fā)功率期間絕緣柵雙極型晶體管的合理應(yīng)用，使逆變器在應(yīng)用過程中的可以發(fā)出抵消電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)不平衡的有效消除，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。

3 綜合節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)

以智能化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)作為技術(shù)和調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)為基礎(chǔ)，完成對(duì)治理三相不平衡的控制系統(tǒng)的研發(fā)，通過對(duì)該系統(tǒng)的合理應(yīng)用，可以使確保電網(wǎng)穩(wěn)定性運(yùn)行，能夠在此基礎(chǔ)上，確保功率因數(shù)和電壓不會(huì)出現(xiàn)問題。

控制系統(tǒng)的功能：（1）控制系統(tǒng)的運(yùn)行既可以閉環(huán)進(jìn)行，也可以開環(huán)進(jìn)行，系統(tǒng)界面具有良好的客戶體驗(yàn)度，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作后，可以對(duì)程序控制參數(shù)進(jìn)行修改。（2）能夠在線完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容做修正，完成相應(yīng)的維護(hù)工作。（3）以網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，通過對(duì) SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的具體運(yùn)行情況，合理劃分供電區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分區(qū)電壓情況的合理調(diào)節(jié)。（4）將可以調(diào)節(jié)電壓的手段都應(yīng)用后，如果電壓大小仍然達(dá)不到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)找到電壓存在問題的點(diǎn)，從而為下步操作的開展，提供支持。（5）系統(tǒng)在發(fā)射出相應(yīng)的指令后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的操作指令，可以完成對(duì)各項(xiàng)事件內(nèi)容的精準(zhǔn)記錄［3］。

從監(jiān)控系統(tǒng)中獲取到精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，再依據(jù)具體情況，完成對(duì)電網(wǎng)的合理分區(qū)，然后電壓控制和無功控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以及電壓情況的合理控制，保證系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不會(huì)出現(xiàn)問題。

系統(tǒng)信息的主要作用是對(duì) AVC 系統(tǒng)的具體運(yùn)行進(jìn)行合理控制，并且可以通過人工方式，對(duì)置數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改?？刂撇呗园ㄗ儔浩鲃?dòng)作次數(shù)、調(diào)壓命令等多項(xiàng)內(nèi)容?？刂茽顟B(tài)下，可以顯示系統(tǒng)中變電站的具體控制情況。

4 應(yīng)用過程

（1）解決無功損耗問題。采用電容補(bǔ)償措施方式降低能量損耗，存在的弊端較為嚴(yán)重，主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)速度滿額，無法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)等方面，這也就導(dǎo)致電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的能量損耗問題。而將無功補(bǔ)償控制系統(tǒng)引入整個(gè)系統(tǒng)中，能夠使能量損耗過高問題得到解決，并能完成動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，并且可以提高補(bǔ)償?shù)木?，以及相?yīng)的補(bǔ)償效率，從而最大程度降低電網(wǎng)在具體運(yùn)行過程中的能量損耗。

（2） 解決電容補(bǔ)償裝置存在的各項(xiàng)隱患。對(duì)電容器頻繁的投切縮短了電容器的應(yīng)用壽命，在投切期間可能會(huì)發(fā)生重燃故障。小型非線性電子式開關(guān)設(shè)備的大量的應(yīng)用，會(huì)使配電網(wǎng)的諧波水平得到進(jìn)一步提升，補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電容器在應(yīng)用過程中，會(huì)引起諧波被放大，從而會(huì)造成應(yīng)用的各項(xiàng)設(shè)備被燒毀，引發(fā)安全事故［4］。系統(tǒng)應(yīng)用的新型的智能化統(tǒng)一電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置 SVG & APF，可實(shí)現(xiàn)無功功率柔性輸出，系統(tǒng)在具體運(yùn)行過程中，具有響應(yīng)速度快，補(bǔ)償精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，通過對(duì)電力電子開關(guān)應(yīng)用，對(duì)功率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)［5］。

（3）解決無法治理電能質(zhì)量問題。諧波會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)電機(jī)附加損耗增大，使諧波和噪音過大，這也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置、計(jì)算機(jī)等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用，提高線損率。由此可見，系統(tǒng)中出現(xiàn)的三相不平衡和諧波污染都會(huì)對(duì)電網(wǎng)和用戶設(shè)備造成巨大危害。

（4）提升配網(wǎng)設(shè)備自動(dòng)化水平。配電臺(tái)區(qū)三相不平衡治理綜合節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)，系統(tǒng)電力電子功率變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)等各項(xiàng)內(nèi)容的監(jiān)控管理，以及相應(yīng)離線管理工作，使電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的安全性與可靠性都能夠得到進(jìn)一步提高，降低配網(wǎng)在運(yùn)行期間的維護(hù)費(fèi)用，提高電網(wǎng)的管理水平，以及相應(yīng)的工作效率。

5 結(jié)語

配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問題，其中三相不平衡是對(duì)其運(yùn)行造成不良影響的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在配網(wǎng)工程中，通過對(duì)三相不平衡治理綜合節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)的合理應(yīng)用，能夠提高電網(wǎng)在具體運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，從而使整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，滿足人們的應(yīng)用需求。