建筑电气配电网谐波治理技术优化与用电设备运行稳定性保障研究
摘要
关键词
建筑电气配电网;谐波治理技术优化;用电设备运行稳定性保障
正文
引言:近年来,我国城市建筑电气配电网建设得到了快速发展,而随着建筑电气配电网中电力设备数量的不断增加,也对电力系统的供电质量提出了更高要求,尤其是对于建筑电气配电网中非线性负载所产生的谐波含量较高的问题,会对电力系统产生一定的影响。为了保障电力系统运行稳定性,需要对谐波进行有效治理。近年来,随着我国经济水平的不断提升,电力行业发展也得到了快速发展,但是在实际应用中还存在一些问题,为了有效提升建筑电气配电网供电质量,需要在实际应用中不断优化谐波治理技术,同时结合用电设备运行稳定性保障措施,以更好地满足电力系统运行需求。
一、建筑电气配电网谐波产生原因
非线性负载所产生的谐波:随着我国城市建筑电气配电网建设的快速发展,越来越多的非线性负载被应用到建筑电气配电网中,而这些非线性负载在运行过程中会产生大量的谐波电流,导致建筑电气配电网中谐波含量不断增加,同时也会对电力系统造成一定影响。谐波电压:对于建筑电气配电网而言,其具有非线性特点,尤其是在不同类型的负荷条件下,会产生不同的谐波电压。例如对于变压器而言,在正常工作时会产生正弦波电流,而当变压器发生短路故障时,就会在其内部产生非正弦波电流。在这种情况下,变压器内部所产生的电流就会出现谐波电压。
二、谐波对用电设备的影响
对于建筑电气配电网而言,其具有非线性特点,而非线性负载在运行过程中会产生大量谐波电流,这些谐波电流会对建筑电气配电网中的用电设备造成影响。例如在一些非线性设备中,会产生大量的谐波电压,这些谐波电压在一定程度上会导致用电设备产生谐波电流。
三、谐波治理技术优化
3.1谐波监测与诊断技术
谐波监测与诊断技术是对建筑电气配电网谐波进行监测和诊断的主要手段,在实际应用中需要通过实时采集系统中的谐波电流和电压等数据,并通过相关计算分析,判断建筑电气配电网中是否存在谐波干扰现象,并通过对系统中的谐波电流、电压进行检测,可以有效诊断出谐波干扰问题,并结合实际情况采取相应的治理措施。同时在实际应用中需要将建筑电气配电网中的谐波污染情况进行分析,在此基础上制定有效的治理方案。此外还需要根据建筑电气配电网运行要求,制定相关的控制策略,从而进一步提高建筑电气配电网中谐波治理效果。
3.2谐波滤波器优化设计
谐波滤波器的设计优化是建筑电气配电网谐波治理的主要手段,在实际应用中需要将陷波滤波器与建筑电气配电网中的其他用电设备进行有效的连接,并根据实际情况选择合适的滤波器类型和容量,从而为建筑电气配电网中的谐波提供有效的抑制作用。此外,在实际应用中还需要将建筑电气配电网的运行要求进行分析,结合建筑电气配电网运行需求制定合理的谐波滤波器设计方案,在此基础上对滤波器进行优化设计,从而提高谐波滤波效果。同时还需要根据建筑电气配电网实际运行情况,选择合适的滤波装置,避免滤波装置出现故障问题。
3.3谐波抑制器应用研究
在谐波抑制器的应用中,可以将谐波抑制器分为无源和有源两种类型,其中无源谐波抑制器主要是指并联电容器、串联电抗器和晶闸管等装置,而有源谐波抑制器则主要是指并联有源电力滤波器和串联无源滤波器等装置。在实际应用中,通常选择无源谐波抑制器作为谐波滤波器的主要类型,并根据建筑电气配电网实际运行情况对谐波滤波器进行设计优化。而在实际应用中还需要将谐波抑制器与建筑电气配电网中的其他用电设备进行有效连接,并根据建筑电气配电网实际运行情况对谐波抑制器进行合理的选择,避免谐波抑制器出现故障问题,降低建筑电气配电网中的谐波污染。
四、用电设备运行稳定性保障
4.1用电设备对谐波的敏感性分析
用电设备对谐波的敏感性分析是以谐波治理技术为基础,将电力系统的电能质量指标作为参考,分析用电设备对谐波的敏感性。主要从三个方面展开,第一,用电设备的谐波含量与负荷变化趋势是否一致;第二,用电设备是否对谐波产生严重的影响;第三,用电设备是否会因为谐波而出现故障。以建筑电气配电网为例,其存在一定的非线性负荷,会造成功率因数的下降,导致电压发生波动,从而影响电力系统运行的稳定性。
4.2用电设备运行稳定性评估方法
在电力系统中,设备的运行稳定性与其自身的非线性负载有着密切的关系,通过建立非线性负载与设备运行稳定性之间的关系,可以有效评估用电设备的运行稳定性。其具体评估方法是将设备进行分解,将非线性负载进行分离,从而在不同时间段对不同负载的谐波含量进行分析。其次,通过建立数学模型对非线性负载和用电设备的稳定性进行计算,在对计算结果进行分析之后,可以通过评价指标对用电设备运行稳定性进行综合评估。例如,谐波含量越高或者出现故障时,则说明用电设备的运行稳定性越差;而当负荷较小时,则说明用电设备的运行稳定性较好。
4.3用电设备运行稳定性提升策略
一是优化谐波补偿装置,使其能有效补偿用电设备自身的谐波含量;二是进行谐波治理,对不合格的设备进行更换或升级;三是合理配置用电设备,使其能够有效地适应不同类型负荷的需求;四是合理调整负载,使用电设备能够在不同负荷下均有较好的运行稳定性;五是在建筑物中建立健全用电设备监测体系,对谐波含量较高或者出现故障的用电设备及时发现并处理;六是制定合理的规章制度,确保建筑物中电气配电网谐波含量控制在国家标准以内;七是建立健全建筑电气配电网谐波治理技术方案,确保建筑电气配电网谐波治理技术能够满足实际需要。
结语
建筑物内用电设备运行稳定性对电网供电质量及建筑物整体性能具有重要影响。对此,在建筑电气配电网谐波治理技术优化与用电设备运行稳定性保障研究过程中,可利用先进的计算机技术、通信技术、监测技术、控制技术等,将谐波治理装置与用电设备运行稳定性评估方法有效结合起来,实现对建筑电气配电网谐波治理技术优化与用电设备运行稳定性保障研究的一体化处理,通过综合运用多种技术手段,将其有效地应用到建筑电气配电网谐波治理中,为建筑物用电设备运行稳定性提升提供保障,提高用电设备的工作效率,实现建筑物中电气配电网的高效、稳定运行。
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