[实用新型]一种适用于石油化工突变负载的线路无功电压智能调节系统

说明书

本实用新型涉及一种适用于石油化工突变负载的线路无功电压智能调节系统，其包括分别设于第一母线的第一进线处和第二进线处的第一智能无功补偿装置，所述第一智能无功补偿装置包括断路器、抽出式断路器、两组隔离开关、两组三相电压互感器、电抗器和两组配套电容器。所述第一磁控电抗器协调控制系统包括PLC系统，所述PLC系统包括CPU单元、AD单元和输出单元，所述第一母线的第一进线处和第二进线处的三相电压通过电压信号调理器与AD单元连接，电抗器三相电流接通过电流信号调理器与AD单元相连。本实用新型该系统通过无功补偿装置及其控制系统，既解决了调压、负荷平衡问题，又满足线损要求的控制策略。

技术领域

本实用新型涉及输电线路的电压控制，具体地指一种适用于石油化工突变负载的线路无功电压智能调节系统。

背景技术

目前，部分输油站变电所距离上级变电站较远，线路长度长，当线路所带负荷较大时，线路压降过大将导致电机等重要负荷无法运行，严重影响正常生产。

电压是电能的主要质量指标，电压质量对电网稳定、功能以及居民生活都有直接的影响。根据《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》，直属变电站的10(6)kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0％-7％，电压质量目标：1)年度电网电压合格率达到99.0％以上；2)年度供电电压合格率达到98.0％以上。针对电压合格率的高要求，加强无功功率的调节能力，合理科学的调整母线电压，对于提高电压合格率，改善电压质量有着重要的意义。

现阶段电压及无功装置的调整方法主要包括：1)投切并联电容器组； 2)调整有载调压变压器的分接头。当母线电压低于规定下限时，先投入电容器，仍不能满足要求时，再调整变压器分接头的位置；当母线电压高于规定下限时，先调整变压器分接头的位置，仍不能满足要求时，再切除电容器。对于负荷波动大的变电站，AVC系统可能会频繁调整主变的档位或投切电容器，根据优化线损的策略，使母线电压在低谷时处于10.1-10.4kV，高峰时处于10.3-10.7kV，投切的暂态过程中将会产生较大的电压波动，有可能使得用户端的电压超出-7％-7％的范围影响电压质量。

随着用户对电能质量要求的提高，为了满足设备运行的要求，无功补偿装置需要具备动态、平滑、快速的调节能力，也是目前无功调节的发展方向。如果采用动态无功补偿设备，将大大增加无功调节的范围，有效降低上述频繁投切的问题。现阶段具备上述能力的无功补偿装置主要有TCR 型SVC、STATCOM(SVG)、MCR型SVC三种，都是通过电力电子器件进行调控的设备。前两种无功补偿装置由于电力电子器件性能的限制，需要串联多个器件分摊高压，并联均流，技术要求以及维护成本较高。其中TCR 型SVC已经基本淘汰，而SVG价格昂贵，因此在35kV及以上电力系统中还没有推广应用。

MCR型SVC的工作原理与上述装置存在显著不同，内部的电力电子器件安装在耦合绕组或在低压励磁绕组上，可平滑调节铁心中的直流励磁，反映到一次侧就是输出电流大小的平滑改变，起到调节输出无功的作用。由于MCR型SVC中电力电子器件两端的电压仅为线路电压的5％左右，因此所用的电力电子器件大大减少，可靠性高，成本低。正因为MCR型SVC 相对其他无功调节设备的可靠性和经济性，满足了电网和用户的需求，无论是从6-10kV工矿企业、25kV电气化铁路，还是到220kV、500kV主干电网都能够看到可控电抗器的应用，节能降耗效果明显。

根据MCR无功补偿装置的运行原理，其无功调节范围主要取决于电抗器的容量。如MCR的容量为10Mvar，并联电容器FC的容量为5Mvar，在并联电容器组不切除的情况下，VCR的无功输出为-5-5Mvar，而切除并联电容器组后，MCR的无功输出就为0-10Mvar。因此整体的调节范围为 -5-10Mvar。如果日常无功需求在-5-5Mvar之间，或在0-10Mvar之间变化，就不需要频繁的投切电容器组。同时也提高了无功补偿装置的利用率，使其达到96％以上利用率的要求。

发明内容