三相不平衡為人們提供更加穩(wěn)定的電能 滿足人們對電能的需求

1 引言

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

三相不平衡的危害：（1）增加線路運行過程中的能量損耗。電流經(jīng)過導(dǎo)線時，由于阻抗的存在會損耗一定的電能，因為在線路中存在單相負(fù)載現(xiàn)象，因此，會引起三相負(fù)載不平情況。（2）減少配電出力。設(shè)計配變時，配變在實際運行過程，每項定額容量會對允許的最大出力造成限制。若配變在運行期間，存在了三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象，勢必會減少配變的具體出力大?。?，2］。配變出力的減少量會隨著三相負(fù)載不平衡變得的變大而增多。如果在過載工況下，配變運行，配變將會發(fā)熱，情況嚴(yán)重時，將會燒毀配變，造成嚴(yán)重影響。（3）降低設(shè)備運行安全性。在設(shè)計配變時，都要充分的對三相負(fù)載平衡運行工況的實際情況進(jìn)行考慮，每相繞組的漏抗、電阻、激磁阻抗三相內(nèi)容會保持一致。（4）降低電動機的運行效率。在三相負(fù)載不平衡的工況下，配變運行會導(dǎo)致電壓三相不平衡。整個電網(wǎng)的運行受不平衡電壓影響，會導(dǎo)致電壓出現(xiàn)三個分量，如果電機在該電壓下工作，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，這將會起到制動效果。但是，負(fù)序磁場在強度上明顯弱于正序磁場，電氣仍然會依據(jù)正序磁場方向旋轉(zhuǎn)，負(fù)序磁場將會起到抑制電機運轉(zhuǎn)，這將會降低電機在實際運行過程中的具體效率，對于電機運行的經(jīng)濟性和安全性都會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。

2 有效措施

針對三相不平衡，在具體治理過程中，要采取下列方式：（1）合理分配負(fù)荷，電力工作人員在實際作業(yè)過程中，要對涉及的各項數(shù)據(jù)采集，做好相應(yīng)的記錄，對用電負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行合理預(yù)測。改裝平衡裝置，例如，針對一些應(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償裝置，通過對各項裝置的應(yīng)用，對不平衡電流進(jìn)行調(diào)整。（2）對不平衡電流電納補償原理進(jìn)行應(yīng)用，實現(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，確定相間和相對地的無功補償量。（3）安裝三相不平衡智能調(diào)節(jié)器。其是一種用于動態(tài)治理配網(wǎng)的三相不平衡、補充無功的電力電子裝置，通過對其的合理應(yīng)用，可以依據(jù)配網(wǎng)用戶在不同時間段或不同負(fù)荷引起的配網(wǎng)三相不平衡電流，通過對先進(jìn)的控制算法進(jìn)行應(yīng)用，完成對不平衡電流正負(fù)零序以及無功的合理分離，通過對觸發(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，實現(xiàn)對不平衡的有效消除，實現(xiàn)無功補償。

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)度自動化平臺為基礎(chǔ)，完成對治理三相不平衡的控制系統(tǒng)的研發(fā)，通過對該系統(tǒng)的合理應(yīng)用，可以使確保電網(wǎng)穩(wěn)定性運行，能夠在此基礎(chǔ)上，確保功率因數(shù)和電壓不會出現(xiàn)問題。

控制系統(tǒng)的功能：（1）控制系統(tǒng)的運行既可以閉環(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度，完成對數(shù)據(jù)庫的操作后，可以對程序控制參數(shù)進(jìn)行修改。（2）能夠在線完成對數(shù)據(jù)庫中涉及的各項數(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 SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，動態(tài)監(jiān)測電網(wǎng)的具體運行情況，合理劃分供電區(qū)域，從而實現(xiàn)對分區(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)能夠自動找到電壓存在問題的點，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)會自動發(fā)出相應(yīng)的操作指令，可以完成對各項事件內(nèi)容的精準(zhǔn)記錄［3］。

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

系統(tǒng)信息的主要作用是對 AVC 系統(tǒng)的具體運行進(jìn)行合理控制，并且可以通過人工方式，對置數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改?？刂撇呗园ㄗ儔浩鲃幼鞔螖?shù)、調(diào)壓命令等多項內(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，無法動態(tài)調(diào)節(jié)等方面，這也就導(dǎo)致電網(wǎng)在運行過程中，會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的能量損耗問題。而將無功補償控制系統(tǒng)引入整個系統(tǒng)中，能夠使能量損耗過高問題得到解決，并能完成動態(tài)調(diào)節(jié)，并且可以提高補償?shù)木?，以及相?yīng)的補償效率，從而最大程度降低電網(wǎng)在具體運行過程中的能量損耗。

（2） 解決電容補償裝置存在的各項隱患。對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，會使配電網(wǎng)的諧波水平得到進(jìn)一步提升，補償?shù)牟⒙?lián)電容器在應(yīng)用過程中，會引起諧波被放大，從而會造成應(yīng)用的各項設(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，可實現(xiàn)無功功率柔性輸出，系統(tǒng)在具體運行過程中，具有響應(yīng)速度快，補償精準(zhǔn)等優(yōu)點，通過對電力電子開關(guān)應(yīng)用，對功率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)［5］。

（3）解決無法治理電能質(zhì)量問題。諧波會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)電機附加損耗增大，使諧波和噪音過大，這也會對繼電保護(hù)裝置、計算機等各項內(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對電網(wǎng)和用戶設(shè)備造成巨大危害。

（4）提升配網(wǎng)設(shè)備自動化水平。配電臺區(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)在運行期間的維護(hù)費用，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)在實際運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，其中三相不平衡是對其運行造成不良影響的一項重要內(nèi)容。在配網(wǎng)工程中，通過對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)在具體運行過程中的穩(wěn)定性，從而使整個配電網(wǎng)運行的安全性，滿足人們的應(yīng)用需求。