电能质量治理专家
对供电的经济效益——通过SPC的安装投运提高供电质量的稳定性，同时可以降低电网的线路损耗，提高负荷率和线路利用率；由于线路损失与负荷的平方成正比，控制了峰荷，提高了负荷率，使最大负荷下降，将能降低供电系统的损耗，累计起来，降低的线损数目是很可观的。 由于峰荷的降低，负荷率的提高，可以使同样容量的供电设备多供电能，因而直接增加供电部门的产值和利润。 1.4.2经济效益分析
无功补偿作为电网安全、经济运行的一个重要手段，一直受到高度的重视。它对提高系统电压水平，降低线路损耗，改善系统功率因数，增强系统稳定起着十分重要的作用。
无功补偿由于减少了线路上的无功流动，稳定了电压，降损效果明显。线损率为线损电量占供电量的百分数，它是供电部门的一个重要考核指标。无功补偿对改善考核指标线损率效果明显。下面我们通过几个具体直观的方面进行分析：
①线损减少产生的经济效益分析 无功补偿应遵循的原则：
a.在技术经济比较的基础上，确定公用配电变压器最佳补偿方案，将配电变压器的无功损耗控制在最小范围内，将无功损耗消灭在高压入口端（包括变压器自身无功损耗、用电设备的无功损耗）。
b.最大限度提高配网的功率因数，使其达到0.95以上，达到降损目的。 有功或无功电能都是靠各电压等级的线路输送的，在输送电能的过程中，线路上都有有功损耗。配网的无功补偿经济效益非常明显，节能降损的潜力巨大。由于无功补偿经济效益分析涉及很多内容，计算比较复杂。为简化计算程序，采用无功补偿经济当量来计算无功补偿的经济效益，即每补偿1kvar的容性无功，相当于降低了多少kW的有功损耗。查有关资料知，各种电压等级的无功补偿经济当量和该用户补偿后的降损功率如下所示：
各电压等级下的无功补偿经济当量 电压等级(kV) 经济当量(kW/kvar) 0.38 0.150 6 0.090 10 0.060 35 0.017 110 0.0073 注：参见《无功补偿经济效益分析》
3
电能质量治理专家
针对农网的低压配电变0.38kV侧无功补偿经济当量取0.150（0.38kV）。若在某市农网低压侧安装补偿设备SPC50 100台，且全部投运后相当于减少的无功总量为50×100=5000kvar。
由于实际的电力系统中无功需求为波动状态，且不可能时刻处于满负荷状态，无功补偿平均系数按50%计算。折合成补偿相对于节省的有功能量：
5000kvar×50%×0.150kW/kvar =375kW
假设电能质量矫正装置SPC始终投运在电力系统中，每年投运时间为：
24h/d×30d/m×12m/y×1y = 8640h
电能质量矫正装置SPC系统投运后，该地区地区每年可减少的有功损耗为：
8640h×375kW=3,240,000kW·h
即通过电能质量矫正装置SPC的运用，可以通过实时动态的无功补偿，系统地减少电力系统中无功产生的输电损耗，一年中提高该地区324万度的节电能力，是节能降耗的典型应用。
②折旧和维护费用
一般电力设备的年维护费用为3%，而SPC设备维护量极少，整个系统的维护量远远小于一般电力设备。
③潜在经济效益
增加低压电能质量矫正装置SPC后，在功率因数提高的同时能够有效地稳定电力系统的电压波动；在补偿容量足够的前提下，还带有一定的三相不平衡补偿功能，可以减小三相不平衡带来的线路损耗和变压器过载问题。提高系统功率因数能够提高设备利用率，增加区域输电线路的输送电能力和降低线路损耗；治理三相不平衡能使变压器不会因为不平衡而过载，减少电力设备及输配电系统的附加损耗，其潜在效益不可忽视。 1.4.3社会效益分析
动态补偿装置在波动性负载上的应用是必要的，智能型电能质量矫正装置SPC的响应速度快，能够实时跟踪系统无功变化，可以有效地起到稳定波动性负荷工作电压、提高功率因数的效果。通过动态无功补偿工程的实施，可有效提高电网运行安全性和电网电能质量，不但能避免变电站设备发生电压偏差大造成的
4
电能质量治理专家
用电设备损坏事故，还可以有效降低电网输电损耗，实现改善电能质量和节能降耗的多重目标。
SPC采用了国际先进的电力电子技术，不仅在技术上实现了节能增效，而且不会造成环境上的负面影响，是一种广义绿色装置，给可持续发展经济予以正面的积极作用，也是当前和谐社会的一种体现，具有重要社会意义。
安全：SPC为电流源型设备，不随系统阻抗变化，彻底排除了系统谐振等危害性极大的隐患。
可靠：SPC内部功率器件采用模块化设计，可控电流源型，对系统参数不敏感，不会发生谐振或谐波电压放大；系统级、装置级、器件级三重保护等。
性价比高：SPC装置实现了模块化设计，安装、调试工作量小，后期基本免维护。不仅具备的损耗小等潜在的效果，针对农网运用环境，投入的SPC装置安装于现场可利用的空间内，综合性价比更高。
效益高：增加电能质量矫正装置SPC后，在功率因数提高的同时可有效提高电网运行安全性，不但能避免变电站设备发生电压偏差大造成的设备损坏事故，还可以有效降低电网损耗，实现改善电能质量和节能降耗的多重目标。
农网政府多年来一直大力支持电网公司的智能化电网建设，用以提高农网节能减排的实际效果。在农网配电台区安装了动态无功补偿装置后，可以有效地提升低压配电变的供电能力，实现无功补偿的自动化投运，实时调节系统无功的平衡，改善和提升供电系统的科学性和先进性。尤其在全国电力系统内居民公用低压配电变首次实现动态无功补偿，具有全国性的示范意义和社会意义。
二、国内外研究现状
目前农网低压配网中对无功和三相不平衡的治理目前基本都是单一的装置实现。
农网中采用的无功补偿装置主要以开关投切电容这类传统无功补偿装置为主，按开关元器件类型可分为机械式接触器投切电容装置、电子式无触点可控硅投切电容器装置、复合开关投切电容装置，它们通过检测系统内的无功需量，然后触动开关器件投入电容器进行无功补偿。这类无功补偿装置具有成本低的优势，
5
电能质量治理专家
但由于自身技术缺陷，容易出现过补、欠补，易受电网影响，轻载时容易造成投切震荡，这类现象会加剧农村电压不稳定状况及损坏开关元件和其他设备。
当前治理农网三相不平衡的方法有均匀分布负荷、增加短路容量、电感与电容组合调整等方法，这些治理方法直接成本很低，能取得一定的效益，但造成了大量的人力浪费，而且进行运行切改需要较长的停电时间，不能从根本上解决问题，也降低了供电公司的供电可靠性，间接影响了供电公司的售电量。
而由于目前市场上的稳压装置DVR与UPS价格相对高昂，农村低压配电网电压不合格现象目前暂无相应解决方案。
从上述可知，当前农网低压配网中对无功和三相不平衡问题的解决方式都是依托单一的装置实现，且受技术、客观性等因数的影响，并不能取得很好的效益，而新型电能质量矫正装置SPC，不仅能补偿无功功率，消除三相不平衡，还能稳定系统电压，从性能、功能双向性上都优越于上述的治理设备或解决办法，所以在农网电能质量治理上SPC能展现出很强的适应性。
当前国内外治理无功和三相不平衡的主流技术如下： 1）晶闸管控制电抗器（TCR）：
TCR的工作原理如图2.1所示，其单相基本结构就是两个反并联的晶闸管与一个电抗器相串联，而三相多采用三角形连接。通过控制晶闸管触发延迟角的大小来控制补偿器吸收无功功率的大小。由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。
图2.1 TCR单相电路结构简图
2）晶闸管投切电容器（TSC）
图2.2是TSC的单相基本结构，其中的两个反并联晶闸管只是起将电容器并入电网或从电网断开的作用，而串联的小电感只是用来抑制电容器投入电网时可能造成的冲击电流的。在工程实际中，一般将电容器分成几组，每组都可由晶
6
相关推荐：
loading