柔性化供电技术在电能质量调控中的应用

陈邦华

[摘  要]随着我国社会经济和科学技术的不断发展进步，我国供电力水平不断上升，柔性化供电技术广泛应用于我国电能质量调控使用中，本文在分析柔性化供电技术的基本概念及在电能质量中的调控功能后，详细阐述柔性供电技术的电能质量改善方法。柔性化供电技术在供电系统中根据不同用户的不同需要提供不同形式的电能和质量，并充分结合自动化技术、智能调控技术及电子电力技术等，实现我国电网供电系统中高灵活性、高智能化和高可靠程度的电能质量调控工作，确保我国电力供应满足我国群众需求，确保优质、高效的电力供应。

[关键词]柔性化供电技术;电能质量;调控工作;

中图分类号：TM711 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）27-0370-01

引言：随着我国科学技术不断发展，社会经济水平不断上升。信息技术促进社会生产力和生活中各环节相互依赖、相互联系，形成现代社会高速、自动化和信息化的特征。一些微机控制、自动化的用电系统一旦出现电能质量问题，造成的经济损失不可估量。因此随着社会生产力的不断发展进步，电力供电系统不断引进新型自动化生产线、自动化网络服务等，随着使用终端用户对电力供应的要求逐步提升，柔性化供电技术广泛应用于电能质量调控中。柔性化供电技术能够对电能质量的运算和调控进行动态调控，结合网络化、自动化以及智能化等手段，准确评估出导致电能质量恶化的原因，并提出相关适用方案，隔离电能质量恶化产生的危害，柔性化供电技术已逐渐成为我国供电网络系统中的主要研究内容。

1 柔性化供电技术的概念

柔性化供电技术是指针对不同的用电用户及用户用电产生的不同负荷需求，提供的不同形式和不同质量的电力供应，是一种具有高度灵活性、智能性及可靠性的供电技术。柔性化供电技术是在美国学者及日本学者提出的custom power及FRIEN DS的基础上通过对供电覆盖层面、供电形式等进行扩展后提出的。柔性化供电技术还可以看作是柔性交流输电系统在供电领域的使用延伸。供电系统是直接同使用终端用户连接的系统，因此供电质量的好坏在一定程度上影响该系统的运行状况，因此，必须保证电能的可靠运行和灵活控制，实现供电系统高效运行。柔性化供电系统能够对结构分散、运行电压较低并且控制需求比较多样化进行智能调控，因此为我国当前水平电力系统的供应提供适宜的发展场所。

2 柔性化供电技术在电能质量中的调控功能

随着我国经济不断发展，我国电网结构和容量不断复杂并且逐渐完善，目前区域大供配电网议程主要发展趋势。面对不同的使用终端用户的需求和不同需求产生的电能负荷，供电系统需要较高的可靠性、灵活性，还需要对供电系统中可能存在的结构分散、电压较低等进行灵活调控。柔性化供电技术中电力电子器件应用其灵活的调控手段和广泛的调节范围，为现代电力供应服务提供优质保障。柔性化供电技术在电能质量调控中具有以下几点作用：

2.1 实现同步可靠电力供应

柔性化供电技术能够实现可靠的电力供给应并对多种形式的电能和电能质量进行同步。在目前电力系统中，除了普通用户外还包括等级较高的用电用户，因此柔性化供电技术必须同时满足两种质量的电力供应需求。除此之外，还需要满足直流供电、普通工频交流供电及变频变压等多种形式，满足不同用电用户要求。如图1

2.2 实现电能高速切换

柔性化供电技术以电子元件为基本核心，对于供电系统中的某一特殊部位的在线监控监测技术电能质量手段进行不断完善，其中包括：DG分布式发电、VQC电压无功调节、电网谐波抑制及DESS分布式电能储存之间的相互切换，恢复故障及结构重组等。

2.3 完善信息运算分析及远程操控

柔性化供电技术具有完善的信息采集、运输和运算功能，并且能够实现远程操作。能够为使用终端用户提供实时信息和资讯服务，具有终端用户侧供电质量动态显示的功能，能够充分实现电力系统中对电能质量的主动和积极的调控工作。

2.4 优化供电系统调控

柔性化供电技术能够通过分析运算历史电力供应的应用信息和使用数据优化供电系统的调控运行工作，将分析结果同智能终端相互结合，作为调控电能质量的核心基础，实现在线采集供电系统的数据工况运行，并对采集到的数据进行分析运算，对供电网络实施在线调控，实现优化调控和低损耗调控，通过低谷蓄能系统对供电系统的“峰”、“谷”实现平准化调控，并通过变频调压供电技术实现对电力网络的经济调控运行和负荷节能，为使用终端用户提供良好的供电服务质量。

3 柔性化供电技术的电能质量改善方法

柔性化供电技术通过结合电力电子、智能调控技术以及信息处理技术，有效提高供电系统的电能供应质量，实现有效、经济的电能供应。

3.1 动态电压恢复器

通过对供电线路中的动态电压调节器进行串联，使使用终端用户和供电系统之间形成具有变压器隔离功能的电气单元，有效消除供电系统中的谐波分量危害对使用终端用户产生的不良影响，显著提升供电质量。动态电压调节器采用低功耗的绝缘栅双极型晶体管等一些可关断器件，当供电系统中的电压突然发生下降或上升时，动态电压调节器能够检测供电系统的动态使用情况，同时能够迅速对电压波动特性产生反应，通过变压电压器向供电系统中注入频率相同的单相交流电压分量，内部原酸的预设正常值与电压波动产生的偏差值为其幅值。对串联变压器内注入的分量电压的相位角和幅值进行控制，实现供电系统和动态电压调节器之间的有功和无功特征量的同步交换，并将波动幅度控制在预设范围内部。在整个调节过程中，动态电压调节器能够根据不同电压相位迅速完成相关调控，并能够将调控方式分为最小能量补偿控制和同相电压补偿控制。

3.2 SSCB固态断路器

SSCB固态断路器属于柔性交流输电系统中能够实现对供电系统参变量等运行特征进行准确、灵活、快速的在线监测的核心电气设备。SSCB固态断路器利用晶闸管的无触点调控、灵活响应等特点。实现对分支线路组合开关的快速投切，有效抑制供电系统中电压瞬时大幅度跌落或大故障对供电系统带来的重大伤害。当固态断路器处于稳定运行的状态时，该断路器能够利用触点电阻较小等优势，提升断路器的工作效率，避免常规调控装置中使用一些复杂的散热装置。常规供电装置中半导体电力元件清除重大故障时要求较高，不但难以达到经济适用的标准，同时难以达到技术水平要求。因此，柔性化供电技术中常将SSCB固态断路器和机械断路器配合应用，有效提高调控系统的准确性和灵活性，并使供电系统具有良好的经济性能。

4 总结

随着社会科学技术和经济的不断发展，居民对于供电力水平要求不断提升，因此现代社会电力供应正面临新的挑战，也就是柔性化供电技术，而实现这一技术必须具备电力电子技术、智能控制技术以及储蓄技能信息处理技术。柔性化供电技术的发展与我国电力供应部门、国家政府部门、电力应用部门具有密切联系，因此，相关部门必须紧密合作，各部门共同构建，实现电力供应新系统。

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