配電網電壓改善潛力的靜態評估

張曉璐

摘 要：配電網中的電壓對于配電網的運行具有重要的影響，在實際應用的過程中需要根據線路中的荷載等因素對電壓大小進行調控，使線路中的電壓保持在一定的范圍內。在電壓調控的過程中需要對電壓質量的改善潛力進行評估，從而制定出具有針對性的技術改造方案，滿足配電網的發展需要，因此在電力工程中具有比較強的實用性。

關鍵詞：配電網；電壓改善；靜態評估

中圖分類號： TM712 文獻標識碼：A

在配電網的運行中存在電壓波動以及電壓損耗等情況，如果電壓損耗過大或者波動幅度過大，對于電網的運行以及應用都帶來了不利的影響。因此在配電網運行的過程中需要采取相應的電壓調控措施，使電壓保持在安全范圍內；電壓改善潛力靜態評估能夠為電壓調控和配電網的升級改造提供科學的依據，能夠提高電壓改善的效率，因此應當加強對配電網電壓改善潛力的靜態評估研究。

1 電力改善潛力簡介以及相應的技術措施

1.1 電力改善潛力簡介。國家對于配電電壓質量進行了相應的規定，例如對于常見的10kV配電線路，其負荷側電壓應當在一定范圍內才為合格，否則就是超限。對于配電線路首端電力調控來說，其調控能力比較強，一般能夠保持在規定范圍內，但是對于末端節點電壓調控來說則存在一定的問題；當末端節點電壓質量合格時就可以稱之為全線負荷節點電壓都是合格的，如果末端節點電壓不合格那么就需要采取相應的措施來改善線路電壓的質量。根據供電服務的要求，配電線路末端節點電壓質量在評價整條線路電壓質量中具有一定的代表性，因此可以將主干路末端節點作為評估點，作為改善電壓質量的重要地方。根據線路電壓變化的原理可知，配電線路末端電壓超限主要是越上限和越下限兩種形式，可以通過改善線路末端電壓來改善配電網的電壓。

1.2 改善電壓的措施。為了改善配電線路中末端電壓越限的現象，根據電壓質量改善的研究結果，挖掘配電網電壓質量的改善潛力，應當采取相應的技術措施。首先可以通過縮小供電半徑的方法，在負荷中心附近增加電源點，減少重載線路的供電半徑，從而減少線路中的阻抗，達到降低線路壓降的目標。當配電網線路供電半徑超過規定的要求而造成電壓質量下降、功率損耗變大等情況而影響到供電可靠性時，應當考慮增加電源點。其次可以通過增加線路中的無功補償的方式來改善線路中的電壓情況，無功功率對于系統電壓水平具有重要的影響，增加線路中的無功補償是改善配電線路電壓質量最為廣泛的調節措施。根據線路電壓損耗的公式可以知道，如果無功輸送量比較大，那么線路中的電壓損耗也會隨之增加，因此通過在負荷端進行無功補償，可以有效降低電壓損耗分量，從而達到改善電壓質量的效果。增加導線橫截面或者對電纜進行改造也是一種常見的改善電網電壓的方法，通過這種方法能夠有效減少線路中的輸電阻抗，從而降低線路中的電壓損耗，能夠起到改善電壓質量的效果。在架空線路中通過采用截面比較大的導線，能夠起到減少線路電阻和電壓損耗的效果。在城市配電網改造中可以進行電纜化改造，也能夠起到減少線路電阻和電抗的效果，對于電壓質量的改善具有重要的幫助。配電線路中的電壓損耗和電壓的高低成反比的關系，當線路出現重載時電壓損耗比較大，從而導致線路末端節點電壓出現越下限的現象，在這種情況下可以通過提高母線電壓的方式來降低電壓損耗；同時線路末端電壓也會隨著母線電壓的提高而得到提高。當線路出現輕載時線路中的電壓損耗降低，在線路容升作用下，末端電壓可能會出現越上限的現象，在這種情況下 可以通過降低首端母線電壓來降低線路中的電壓。此外還可以對配電網進行系統電壓升級改造措施，例如在線路中應用自動調壓器、增加負荷端分布式電源等措施來改善電壓質量。

2 電壓質量改善潛力的靜態評估

2.1 對配電網綜合電壓改善的評估。在改善電壓質量過程中可以采取多種技術措施，不同措施在配電線路中的調控電壓的效果也不完全相同。在改善電壓質量的過程中通過采取全部調控電壓的措施所達到的電壓改善率稱之為綜合電壓的改善潛力。對綜合電壓改善潛力評估能夠評價某一地區配電網電壓質量的總體水平，對于規模配電網電壓質量的改善規劃或者改造能夠提供重要的指導。在對配電網綜合電壓改善潛力評估時，應當根據線路的負荷特點，導線類型、主干線路長度、無功電壓特點等將配電網劃分為不同類型的配電線路，然后在每一類配電線路中選擇有代表性的線路進行建模，然后對線路中的電壓改善潛力進行評估，根據軟件評估的結果和該線路在電網中的比重來評估該地區綜合電壓改善的潛力。根據我國配電網的負荷和無功特點，可以將配電線路分為5種類型，即城市線路、城鎮線路、工業線路、農村線路、山區線路等。其中城市線路代表了具備城市負荷中心的線路，其供電半徑比較小，電纜化程度比較高，同時線路的負載也比較大，負荷波動比較大；城鎮線路的供電半徑比較長，負載變化比較大；工業線路供電半徑比較短，線路負載比較大，負荷比較穩定。農村線路供電半徑比較大，其支路也比較多，末端電壓偏低；山區線路供電線路長，而且負荷比較低，容易受到氣候等自然條件的影響。在對配電線路電壓進行靜態評估的過程中，應當選擇其中的若干典型線路作為評估樣本，采集相應的參數進行建模，從而使評估結果更加準確。

2.2 靜態評估的應用。通過配電線路電壓改善潛力進行靜態評估，能夠為配電線路的技術改造提高重要的依據。例如通過對于某一具體的配電線路進行靜態評估之后，能夠得到電壓改善潛力的真實數據，從而提高電壓改善的效率，提高了電壓改善的質量。

結語

通過對配電網電壓改善潛力進行靜態評估，能夠得到電壓調控的潛力和空間的真實數據，從而為配電網的技術改造提供科學的依據，提高了配電網技術改造的經濟性和針對性。電壓改善潛力靜態評估能夠很好地解決實際中的電壓調控問題，具有良好的應用價值，因此應當加強對電壓改善潛力的靜態評估研究。

參考文獻

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