一、概述
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城鄉(xiāng)負(fù)荷不斷增加，電力負(fù)荷缺口日益嚴(yán)重，電壓質(zhì)量不斷惡化。電力系統(tǒng)電壓無(wú)功管理是保證電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，加強(qiáng)電力系統(tǒng)無(wú)功電壓管理可以穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，提高功率因數(shù)，降低線損，在不增加電源建設(shè)的前提下增加供電能力。
目前電力系統(tǒng)對(duì)電壓無(wú)功管理非常重視，投入了大量資金，開(kāi)發(fā)了許多電壓無(wú)功管理應(yīng)用軟件。但由于目前無(wú)功調(diào)節(jié)手段落后及電容器運(yùn)行中過(guò)壓、過(guò)流、壽命等問(wèn)題，使得電壓無(wú)功管理軟件不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，電壓無(wú)功管理相對(duì)落后、線損偏大是普遍存在的問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，我公司開(kāi)發(fā)了變電站電壓無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該裝置突破傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償理念，改電容器分組投切為一次性固定投入，通過(guò)改變電容器端電壓達(dá)到改變補(bǔ)償容量的目的，解決了電容器投切中的過(guò)電壓、涌流等技術(shù)問(wèn)題。改滯后調(diào)節(jié)為適時(shí)調(diào)節(jié)。變電站電壓無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的推廣應(yīng)用將把電壓無(wú)功管理水平大大提高，可以大幅度降低線損，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在不新建電廠的情況下增加供電能力，為解決目前國(guó)內(nèi)電力緊張作出貢獻(xiàn)。
1.1 傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)手段及電容器運(yùn)行中存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)的電壓無(wú)功調(diào)節(jié)都是通過(guò)改變電容器投入數(shù)量及調(diào)節(jié)主變電壓分接開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣就帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：一是無(wú)論將電容器如何分組都不可能完全適應(yīng)系統(tǒng)感性無(wú)功變化，只能在某一較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)；二是電容器投切產(chǎn)生過(guò)電壓，因而頻繁操
作必將嚴(yán)重影響電容器運(yùn)行壽命。因此就無(wú)法實(shí)現(xiàn)適時(shí)、適量的電容補(bǔ)償，只能對(duì)系統(tǒng)或某一區(qū)域無(wú)功在某一時(shí)段內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化控制。
電容器在運(yùn)行中的涌流問(wèn)題，一般采用串聯(lián)電抗器進(jìn)行限制，這樣必然要犧牲一部分電容器用來(lái)直接補(bǔ)償電抗器的無(wú)功損耗，增加電容器的投資。而串接電抗器又提高了電容器的運(yùn)行電壓，嚴(yán)重影響了電容器的運(yùn)行壽命。
由于以上問(wèn)題的存在使得許多控制軟件及設(shè)備不能發(fā)揮作用，電壓無(wú)功管理無(wú)法得到有效提高。
1.2 調(diào)節(jié)原理
電壓無(wú)功調(diào)節(jié)裝置采用電容器固定接入，通過(guò)改變其端電壓從而改變電容器組補(bǔ)償容量。根據(jù) Q=2П FCu2原理，電容器不變，端電壓從100%Ue 降到60% Ue，其輸出容量就可在（100%--36%）×QH下進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變電壓調(diào)節(jié)精度就可以改變?nèi)萘空{(diào)節(jié)精度。
1.3 電壓無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的特點(diǎn)
1.3.1 電容器固定接入不進(jìn)行分組，不進(jìn)行投切，其輸出容量可以根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。解決因電容器投切引起的過(guò)電壓、涌流等問(wèn)題。
1.3.2 以電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電容器端電壓，取消了電抗器，使電容器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作在額定電壓以下，延長(zhǎng)了電容器的壽命。由于解決電容器過(guò)電壓?jiǎn)栴}，可以選擇較低電壓的電容器，減少了電容投資。
1.3.3 由于不采用投切方式，電容器運(yùn)行中無(wú)投切引起的充放電問(wèn)題，調(diào)節(jié)可以隨系統(tǒng)無(wú)功變化隨時(shí)進(jìn)行，不需延時(shí)。可以實(shí)現(xiàn)適時(shí)調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)隨時(shí)都在最佳工作狀態(tài)，有效提高功率因數(shù)，降低線損。
1.3.4 可以選擇合適的投入電壓，有效降低投入電容器的涌流，減少對(duì)電網(wǎng)的影響。
JZ-MCR動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的主要結(jié)構(gòu)
¨ JZ-MCR本體：MCR本體為油浸電抗器，采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片和漆包線，并采用低溫升設(shè)計(jì)，具有極高的可靠性，設(shè)計(jì)壽命達(dá)到30年以上，維護(hù)簡(jiǎn)單，且工作量少。采用室外安裝方式，自然風(fēng)冷或自冷冷卻。
¨ 勵(lì)磁系統(tǒng)：工作電壓極低，只有幾百伏，功率很小，僅為JZ-MCR功率的0.3%左右，電力電子元件全部采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)低壓元件，無(wú)須任何器件的串并聯(lián),所有元件高度成熟可靠。勵(lì)磁系統(tǒng)自身具有完備的保護(hù)系統(tǒng)，可充分保證其運(yùn)行的安全。勵(lì)磁系統(tǒng)中的電力電子器件的觸發(fā)系統(tǒng)采用光電觸發(fā)方式，主回路與控制回路隔離性能好，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，光電－電光轉(zhuǎn)換器采用進(jìn)口產(chǎn)品。因此，勵(lì)磁系統(tǒng)具有高度的可靠性。
¨ 控制系統(tǒng)：采用全數(shù)字控制系統(tǒng)，獨(dú)特的自學(xué)習(xí)控制算法，響應(yīng)時(shí)間快，可靠性高。控制系統(tǒng)與勵(lì)磁系統(tǒng)之間的具有友好的人機(jī)界面，方便用戶使用和維護(hù)。
¨ 監(jiān)控系統(tǒng)：對(duì)裝置中相關(guān)模擬量與開(kāi)關(guān)量進(jìn)行集中監(jiān)控，用戶可在監(jiān)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)對(duì)所有相關(guān)信息的監(jiān)測(cè)，并可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)JZ-SVC裝置的遠(yuǎn)程操作，監(jiān)控系統(tǒng)提供RS485等通訊接口，可接入現(xiàn)有自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
JZ-MCR無(wú)功補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)和參數(shù)
高度的可靠性，可以實(shí)現(xiàn)20年的基本免維護(hù)運(yùn)行。
具備在惡劣環(huán)境下的運(yùn)行能力。
快速響應(yīng)能力，響應(yīng)速度可以達(dá)到20ms。
調(diào)節(jié)范圍大，可以達(dá)到100倍以上的調(diào)節(jié)范圍。
占地面積小，安裝方便，設(shè)備采用油浸方式，室外安裝，自然冷卻。
諧波小，對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染，對(duì)現(xiàn)有電容器組無(wú)任何不良影響，便于改造場(chǎng)合充分利用現(xiàn)有設(shè)備。
過(guò)載能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)100%過(guò)載30秒，40%過(guò)載半小時(shí)。
損耗小，大容量MCR，損耗小于0.5%，一般可以實(shí)現(xiàn)0.8-1.5%。
過(guò)壓能力強(qiáng)，限壓能力好，具有天然的自動(dòng)限壓能力。
對(duì)環(huán)境及人體無(wú)電磁污染。
可采用斯坦梅茨方法，實(shí)現(xiàn)三相非對(duì)稱負(fù)載的平衡化補(bǔ)償。
