1、降损节能 Energy EfficiencyMCR型电压动态无功补偿装置原理简介孙晓飞，山东省潍坊市寒亭区供电公司摘要：无功补偿的主要形式有：静止补偿，动态分组补偿等，由于操作过电压和合闸涌流原因，会对系统及电容器本身产生严重损害，不能频繁地进行调节，而系统的无功却是经常变化的，因此无法实现实时补偿。MCR型电压动态无功补偿装置则能实现实时调节无功补偿量的功能。关键词：无功补偿MCR型电压动态无功补偿装置磁控电抗器中图分类号：TM714文献标志码：B文章编号：1003-0867(2009)06-0046-02RURAL ELECTRIFICATION目前，节能与环保是我国经济持续发展所面临的两
2、大难题，是制约我国国民经济持续发展的重要因素。据2005年电监会公布的全国电力系统线损完成情况的资料显示，全国电力系统线损率平均为6%，而发达国家线损率不到3%，我国的线损能耗是发达国家2倍。因此，分层、分压、就地、适时地平衡无功，减少无功功率的异地传输是降低线损的最有效方法，可以提高无功电压管理水平。1 传统无功补偿装置变电站10kV无功补偿装置经历了从固定补偿、分组投切、以及动态平滑补偿三个阶段，补偿精度也相应有了很大提高。目前，变电站无功补偿主要为分组投切（即根据无功负荷进行合理分组，根据无功负荷大小进行投退）、固定补偿（即根据无功负荷进行投退的补偿装置）。上述无功补偿方式存在着不能进行
3、频繁投切、合闸涌流大、补偿精度不高、无法实现无功分层、就地、适时平衡。1.1 固定补偿装置的优缺点固定补偿在无功负荷高峰期间投入，无功负荷处于低谷期间退出。由于补偿容量固定不变，因此常常出现高峰期间补偿不足，低谷期间因过补而不能投入，补偿精度低。其优点为投资少。1.2 分组投切无功补偿装置的优缺点分组投切的无功补偿装置因合理分组，可以根据无功负荷的大小进行优化组合投切电容器，因此补偿精度高于固定补偿装置。分组投切的无功补偿装置分组越多，补偿精度越高。但分组过多会导致投资过大，而且分组多会导致投切电容器组时涌流过大，缩短电容器的使用寿命。1.3 动态平滑补偿装置的优缺点近年来，新研制开发的阀控电
4、抗器，实现了无功补偿的平滑调节，补偿精度高，对无功负荷的突变响应速度快，彻底解决了固定补偿及分组投切补偿的缺点。2 MCR型电压动态无功补偿装置2.1 总体概述MCR型电压动态无功补偿装置由MCR电抗器、直流激磁调节单元、控制器以及监视器组成。其中MCR电抗器和直流激磁调节单元安装在室外，直流激磁调节单元置于MCR电抗器的上方。MCR电抗器及直流激磁调节单元采用自然冷却。控制器以及监视器安装于室内，控制器采用高性能工业单片机，负责MCR的控制与运行状态的监测并上传至调度主站。阀控电抗器的应用减少了电容器频繁投切次数，节省了开关检修费用，减小了电容器因频繁投退产生的合闸涌流的冲击，延长了电容器的
5、使用寿命。2.2 MCR型电压动态无功补偿装置工作原理MCR型电压动态无功补偿装置工作时电容器正常运行在过补状态，由可控硅控制改变电抗器励磁阻抗大小而实现改变电抗器容量大小，将过补的电容器容量吸收掉。磁控电抗器是通过改变直流激磁进而改变铁心的饱和程度，从而达到平滑调节无功输出的目的，磁阀式磁控电抗器的铁心结构如图1所示，从图1中可以看出，铁心中有一段较小的截面，即“磁阀”。而图2 则给出图1 磁阀式饱和电抗器的铁心结构示意图了磁阀式磁控电抗器的原理示意。从图 2 中可以看ikik出，电抗器由一个四柱铁心和绕组组成， 11N787中间两个铁心柱为工作铁心，Nk为控制绕组，N为工作绕组。可控硅接于
6、控制绕组图2磁阀式饱和电抗器原理示意图上，其电压很低，约为系统额定电压的1%5%左右，因此可靠性很高。当工作绕组两端接上交流电压时，控制绕组上就会感应出相应的电压，以Nk的匝数为N的1%计，可控硅T1和T2上的电压仅为工作电压的1%，在电压的正462009年第6期 总第265期Energy Efficiency 降损节能区域电网无功电压优化自动控制系统徐建忠，山西省朔州供电分公司摘要：该文阐述了区域电网电压无功控制的现状以及存在的问题；提出全网无功电压优化控制的思路和实现的必备条件以及实施方案。关键词：电网；电压无功；自动控制；系统中图分类号：TM714文献标志码：B文章编号：1003-086
7、7(2009)06-0047-02电压是电能的主要质量指标。电压对电网的安全与经实施主变有载分接开关自动控制和电容器自动投切，济运行，对保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的要求具有优质的通道，否则就难以保证系统的正常运行。安全与寿命有着重要的影响。无功电力同有功电力一样，如实施大规模的光纤环网建设，就可以为实施远方自动控是保证电力系统电能质量、降低网络损耗以及安全运行所制创造良好的条件。不可缺少的。随着电力系统规模的不断扩大，电力系统复1.3 变电站RTU的更新杂程度的不断提高，使得电压无功优化控制问题的重要性经过几年来的县调自动化建设，变电站必须保证实现越来越大，仅在变电站装设电压无功自
8、动控制装置已不能RTU的更新换代，所有变电站的有功功率、无功功率和母满足需要，因为这种控制只是局部控制，无法达到整个电线电压采集完全，并具备遥控功能。网的全局最优，就单个变电站而言，提高了电压合格率和除此之外，领导高度重视与技术过硬的专业队伍则更功率因数，但在全网无功缺乏的情况下，局部调整可能造是必需的。有关领导必须高度重视利用现代化的手段来实成上一级情况更加恶化，同时，在二级网可能出现电压无施无功电压的管理，要把它作为降损挖潜的重要措施。同功频繁调整，易造成电压调节及无功流向不合理。因此，时还要有一支敬业奉献、技术过硬的专业队伍。电压无功优化应该从整个电网进行综合控制，实现全网最2 系统建设
9、目标优改善各节点电压水平和减少网损的目的。1 无功电压自动控制系统建设的必要条件在确保电网与设备安全运行的前提下，从全网角度进行无功电压优化控制，实现无功补偿设备投入合理和无功根据目前电网设备的运行状况和自动化设备的基础状分层就地平衡与电压稳定。实现电网网损最小、电压合格况，建设无功电压优化运行自动控制系统应满足以下条率最高及主变分接开关调节次数、电容（抗）器的投退次件。数最少。进一步提高电网调度自动化水平，以减轻运行人1.1 电网调度自动化系统实用化水平保持稳定员的劳动强度，提高电力系统运行的稳定性和安全性，全建设无功优化运行自动控制系统的前提条件是电网调面改善和提高电网电压质量，降低电网损
10、耗，提高设备出度自动化系统的实用化，电网调度自动化系统必须能够提力。供全网潮流的准确数据，这是进行优化计算的基础。同3 区域电网无功电压优化自动控制系统实施方案时，系统还必须具备遥调和遥控功能，这样才能实现主变有载调压开关的自动调节和电容器的自动投切。因此，要3.1 实施原则求系统运行稳定，“四遥”功能齐全。地区电网无功电压优化控制系统是采用分散协调的优1.2 具备优良的通道化算法，充分考虑工程实际中最优解、次优解以及约束条半周T1导通，在电压的负半周T2导通，通过控制T1、T2饱和状态。而其他铁心则处于不饱和状态，降低了有功损的导通角可以控制ik1和ik2的大小，从而控制直流激磁，进耗和谐波含量。而控制工作铁心的饱和度，导通角越小，ik1和ik2越大，铁3 结束语心饱和度越高，电抗器的感抗越小。因此，只要控制T1和T2的导通角大小，就可以平滑的调节电抗器的容量。MCR型电压动态无功补偿装置是可靠性高、基本无从图2中，还可以看出，磁阀式磁控电抗器具有自耦励磁谐波污染、体积小、对环境适应能力强的动态无功补偿装功能，省去了单独的励磁电源。置，它的应用将在动态无功补偿领域发挥积极的作用。磁阀式磁控电抗器的另一特点是小截面铁心处于极限（责任编辑：马宗禹）2009年第6期 总第265期RURAL ELECTRIFICATION47
