淺析地區(qū)電網(wǎng)諧波治理方案.doc

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1、淺析地區(qū)電網(wǎng)諧波治理方案［摘要］非線性設(shè)備的大量應(yīng)用使電力系統(tǒng)諧波的污染越來(lái)越嚴(yán)重。諧波抑制技術(shù)已然成為當(dāng)前電力系統(tǒng)電能質(zhì)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文介紹了某地區(qū)電網(wǎng)諧波污染現(xiàn)狀，分析了某地區(qū)電網(wǎng)諧波治理簡(jiǎn)單可行的方法，并通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真驗(yàn)證，簡(jiǎn)單介紹了諧波治理綜合方案。［關(guān)鍵詞］電力系統(tǒng)；諧波治理；Matlab仿真中圖分類號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-914X(2016)03-0337-021引言諧波問(wèn)題對(duì)電力系統(tǒng)和電力用戶都很重要，涉及發(fā)、輸、供、配、用電等各方面投資者、經(jīng)營(yíng)者、使用者的

2、合法權(quán)益，諧波含量已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理水平的重要標(biāo)志，影響著用戶的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量⑴。相比歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，某地區(qū)供電公司在諧波管理上還未實(shí)現(xiàn)精細(xì)化，在日常調(diào)度工作中，對(duì)諧波的監(jiān)測(cè)和防治措施亦顯不足。本文以某地區(qū)電網(wǎng)為立足點(diǎn)，淺析了某地區(qū)電網(wǎng)諧波治理方案。2某地區(qū)電網(wǎng)諧波現(xiàn)狀2.1某地區(qū)電網(wǎng)概況某地區(qū)電網(wǎng)llOkV以下網(wǎng)絡(luò)屬于典型輻射狀饋供網(wǎng)絡(luò)。截止2014年底，全網(wǎng)220kV變電站25座，主變壓器48臺(tái)，總?cè)萘繛?340MVA,llOkV變電站78座，主變壓器123臺(tái)，總?cè)萘繛?84.75MVA,35k

3、V變電站43座,主變壓器79臺(tái)，總?cè)萘繛?81.7MVAo220kV線路89條，總長(zhǎng)度1475.1km,llOkV線路155條，總長(zhǎng)度為1529.29km,35kV線路162條，總長(zhǎng)度為1112.97kmo2014年某地區(qū)電網(wǎng)單日最大用電負(fù)荷3412.61MWo2.2電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局頒布了公共電網(wǎng)諧波的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》；GB/T24337-2009《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波》。另外還頒布了GB/T19862-2005《電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求》。上述技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是

4、電能質(zhì)量合格的依據(jù)[2-3]o3配網(wǎng)諧波治理措施為了具體的、有針對(duì)性的研究諧波治理措施，本節(jié)以荷葉變lOkVIl段母線5次諧波電流超標(biāo)的實(shí)例進(jìn)行分析和計(jì)算，找出簡(jiǎn)單、有效、可行的治理措施。3.1荷葉變概況如圖1所示為荷葉變一次系統(tǒng)接線圖。荷葉變2號(hào)主變型號(hào)為SSZ10-31500/110,接線組別為YnynO/dll,電壓比為(110+8*1.25%)/(37±2*2.5%)/10.5kV,空載電流0.15A,空載損耗20.38kW,負(fù)載損耗(滿載)138.2RW,高壓側(cè)對(duì)中壓側(cè)短路阻抗為10.42Q,高壓側(cè)對(duì)中

5、壓側(cè)負(fù)載損耗137.5kW,高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)短路阻抗為17.9Q,高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)負(fù)載損耗為138.2RW,中壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)短路阻抗為6.42Q,中壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)負(fù)載損耗為122.3kWolOkVIl段母線電容器型號(hào)為：BFM11/V3-100-1W,每相由4個(gè)電容器并聯(lián)，然后按照三角形接線并入電網(wǎng)o電容器組無(wú)功補(bǔ)償容量為5Mvar,電壓為11/V3kV,采用6%電抗率的電抗器。根據(jù)諧波檢測(cè)結(jié)果，高姿變lOkVIl段母線5次諧波電流源大小為40A,國(guó)標(biāo)限值為30.4A,lOkVI段母線諧波不超標(biāo)。2號(hào)主變高壓側(cè)負(fù)荷29.

6、86MVA,中壓側(cè)負(fù)荷16.56MVA,低壓側(cè)負(fù)荷14.84MVA；1號(hào)主變高壓側(cè)負(fù)荷34.52MVA,中壓側(cè)負(fù)荷22.36MVA,低壓側(cè)負(fù)荷13.89MVAo系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下：llOkV母線系統(tǒng)阻抗為0.0674Q,35kVII段母線系統(tǒng)阻抗為0.3057Q,lOkVIl段母線系統(tǒng)阻抗為0.445Qo3.2電力濾波器的選擇當(dāng)前電力諧波治理的主流方法有兩種：無(wú)源電力濾波器和有源電力濾波器。但是有源電力濾波器投資成本高，運(yùn)行維護(hù)成本高，同時(shí)其在濾除諧波的同時(shí)會(huì)向電網(wǎng)注入一定量的其他諧波。針對(duì)某地區(qū)電網(wǎng)的諧波以5、

7、7次諧波電流為主的特點(diǎn)，可以選擇合適的單調(diào)諧電力濾波器來(lái)濾除特定次數(shù)諧波，其對(duì)特定次數(shù)的諧波濾波效果明顯，投資低，運(yùn)行維護(hù)方便等特點(diǎn),成為工程應(yīng)用的首選方案。單調(diào)諧電力濾波器技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，在大型的電力用戶中已有成功的應(yīng)用，如丹陽(yáng)龍江鋼鐵。3.3單調(diào)諧電力濾波器設(shè)計(jì)3.3.1參數(shù)選擇方法在當(dāng)前實(shí)際工程環(huán)境下，單調(diào)諧電力濾波器參數(shù)的選擇主要取決于其補(bǔ)償實(shí)施方法的選擇，方法一：在10kV母線上單獨(dú)配置單調(diào)諧電力濾波器；方法二:將10kV電力電容器改造成單調(diào)諧電力濾波器。方法一中濾波器參數(shù)的選擇時(shí)，考慮到新增加的單調(diào)

8、諧濾波器具備無(wú)功功率補(bǔ)償功能，為了防止無(wú)功的過(guò)度補(bǔ)償，采用最小補(bǔ)償容量法來(lái)確定其參數(shù)。方法二中濾波器參數(shù)的選擇具有唯一性，因?yàn)殡娏﹄娙萜鞯膮?shù)已經(jīng)固定，然而方法二最大的缺點(diǎn)是無(wú)功補(bǔ)償和諧波濾除功能捆綁在一起，不能靈活運(yùn)用。故應(yīng)該采用方法一:在10kV母線上單獨(dú)配置單調(diào)諧電力濾波器，采用最小補(bǔ)償容量法來(lái)確定參數(shù)。3.3.2參數(shù)計(jì)算在工程實(shí)際應(yīng)用中，為了簡(jiǎn)化單調(diào)諧電力濾波器的