中壓配電網(wǎng)絡(luò)低電壓補(bǔ)償調(diào)控技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

張雅婷

【摘要】：近年來(lái)，“低電壓”現(xiàn)象頻繁現(xiàn)對(duì)，國(guó)家電網(wǎng)對(duì)低電壓?jiǎn)栴}高度關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)有關(guān)數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，全國(guó)的線損率到達(dá)8.48%，線損電量達(dá)到367.75億kW/h，，降低兩個(gè)百分點(diǎn)我國(guó)配電網(wǎng)線損率就會(huì)大大降低，可以減少損電量86.73億kW/h。例如某省農(nóng)村電網(wǎng)在低電壓管理前觸及“低電壓”臺(tái)區(qū)共7143個(gè)，問(wèn)題的線路有159條，，用戶達(dá)到525331戶。因?yàn)榕潆娮儔浩髟呺妷喝狈λ鶠?，?dǎo)致了這個(gè)數(shù)據(jù)，出現(xiàn)低電壓現(xiàn)象，本論文著重對(duì)此做出了研究。

【關(guān)鍵詞】：中壓配電網(wǎng)絡(luò)；低電壓補(bǔ)償調(diào)控技術(shù)；實(shí)現(xiàn)

1、低電壓特征分類(lèi)

長(zhǎng)期性低電壓指用戶低電壓情況持續(xù)3個(gè)月或日負(fù)荷高峰低電壓持續(xù)6個(gè)月以上的低電壓現(xiàn)象；季節(jié)性低電壓是指度夏度冬、春灌秋收、逢年過(guò)節(jié)、烤茶制煙等時(shí)段出現(xiàn)的具有周期規(guī)律的低電壓現(xiàn)象；短時(shí)性低電壓主要是指由農(nóng)村居民臨時(shí)性掛接負(fù)荷或建筑用電負(fù)荷引起的不具有長(zhǎng)期性和季節(jié)性特點(diǎn)的階段性不規(guī)律低電壓現(xiàn)象。

2、工程實(shí)例

2.1實(shí)施點(diǎn)自然狀況及分析

本文以某線為例。線路亙長(zhǎng)78km，電桿1161基，干線長(zhǎng)33km（1#-498#大嶺溝）干線導(dǎo)線類(lèi)型1-468號(hào)LGJ-70，469-498號(hào)LGJ-50；有線路真空開(kāi)關(guān)4組；線路固定抵償電容器4組288kvar；配電變壓器63臺(tái)，總?cè)萘繛?760kVA。2012年運(yùn)行數(shù)據(jù)標(biāo)明最大負(fù)荷時(shí)首端電壓為10.4kV，結(jié)尾電壓為8.22kV，配電變壓器首端相電壓189V。銅臺(tái)線2012年月典型日有功和無(wú)功功率基本情況如表1所示。

2.2實(shí)施點(diǎn)的實(shí)施方案研究

經(jīng)過(guò)表1首先挑選月最大有功負(fù)荷線路沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償條件下進(jìn)行潮流計(jì)算，重新斷定無(wú)功優(yōu)化計(jì)劃，在此基礎(chǔ)上斷定線路調(diào)壓器的容量和裝置方位，并進(jìn)行校驗(yàn)。

（1）無(wú)功優(yōu)化方案

經(jīng)過(guò)銅臺(tái)線的自然情況和表1可知，線路固定抵償容量為288kvar，而線路最小有功功率對(duì)應(yīng)的最小無(wú)功功率為?236kvar，可知線路的最小無(wú)功功率是288?236=52kvar，單臺(tái)50kvar是線路的固定抵償容量。線路固定抵償容量假如沒(méi)有運(yùn)行材料可由下式確定：

（1）

式中?Q0i為線路中每臺(tái)配電變壓器的空載無(wú)功損耗（不含高壓用戶高壓抵償配電變壓器），kvar。由表1和原有安裝無(wú)功抵償容量可推算出銅臺(tái)線最大無(wú)功需求量為656kvar，在原有安裝容量288kvar下最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)為0.97。依據(jù)表1線路的最大有功功率和最大無(wú)功功率的需求，規(guī)劃抵償總?cè)萘繛?40kvar，其間50kvar為固定抵償，390kvar為動(dòng)態(tài)抵償。規(guī)劃抵償點(diǎn)為3處，其間237號(hào)桿，抵償90kvar（動(dòng)態(tài)90kvar）；353分支21號(hào)桿，抵償180kvar（動(dòng)態(tài)60kvar+動(dòng)態(tài)120kvar）；426號(hào)桿，抵償170kvar（動(dòng)態(tài)120kvar+固定50kvar）。上位機(jī)體系依據(jù)變電站出口的無(wú)功潮流將4組動(dòng)態(tài)加1組固定抵償運(yùn)轉(zhuǎn)方法能夠構(gòu)成17種排列組合，上位機(jī)體系本著無(wú)功功率平衡的準(zhǔn)則進(jìn)行優(yōu)化組合，再指令安點(diǎn)綴下位機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)途控制，完成整條線路的無(wú)功動(dòng)態(tài)平衡。圖1所示為無(wú)功抵償前整條線路無(wú)功潮流分布，圖2為抵償后無(wú)功潮流的變化分布。

圖2補(bǔ)償后無(wú)功潮流

10kV線路無(wú)功優(yōu)化體系已在某區(qū)域農(nóng)電體系10kV線路進(jìn)步行了實(shí)施研討，起到了良好的作用，為本課題的研討積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。圖3為線路2組動(dòng)態(tài)抵償裝置實(shí)例，電容器分體裝置，與以往常用的H臺(tái)無(wú)功抵償箱比較重量輕、體積小、占地面積小等優(yōu)勢(shì)。圖4為上位機(jī)管理體系抵償以后的功率因數(shù)日運(yùn)轉(zhuǎn)曲線圖，運(yùn)轉(zhuǎn)曲線顯現(xiàn)功率因數(shù)是接近于1的一條直線。

（2）線路調(diào)壓器安裝位置和容量的確定

在無(wú)功優(yōu)化的基礎(chǔ)上，潮流計(jì)算要按首端最大負(fù)荷狀況進(jìn)行，滿足電壓損失率不超越5%的范圍內(nèi)判定線路調(diào)壓器方位。線路調(diào)壓器設(shè)備方位可由下式確定：

（2）

圖3線路兩組動(dòng)態(tài)補(bǔ)償安裝實(shí)例

圖4補(bǔ)償后功率因數(shù)日曲線圖

經(jīng)無(wú)計(jì)算功優(yōu)化后電壓降可知，線路調(diào)壓器裝置方位只需選在間隔首端小于7.76km就能滿足條件，固裝置方位選在107號(hào)桿位。線路調(diào)壓器的容量裝置點(diǎn)最大潮流的要求要滿足，按線路配電變壓器容量份額統(tǒng)計(jì)和首端最大有功功率，線路最大潮流是1230kVA在裝置點(diǎn)以后，考慮后期開(kāi)展線路調(diào)壓器的容量選為1600kVA。線路調(diào)壓器的參數(shù)如表2所示。

表2線路調(diào)壓器參數(shù)

該調(diào)壓器為SVR型線路主動(dòng)調(diào)壓器，具有遙信、遙測(cè)、遙諧和遙控功用，同時(shí)調(diào)壓范圍在0-+20%。經(jīng)過(guò)計(jì)算整個(gè)配電線路臺(tái)區(qū)的潮流分布，得到節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)臺(tái)區(qū)變化的靈敏度及線路每個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓降。在線路結(jié)尾裝置饋線終端裝置，對(duì)線路結(jié)尾電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且由GPRS通訊技能將線路結(jié)尾電壓實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞給上位機(jī)，上位機(jī)再依據(jù)結(jié)尾電壓和線路調(diào)壓器的檔位實(shí)際情況，指令線路調(diào)壓器進(jìn)行檔位調(diào)整，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途調(diào)壓的目的。

結(jié)語(yǔ)

線路無(wú)功抵償控制方法以往都是裝置點(diǎn)就地采樣就地控制方式，并且多數(shù)是功率因數(shù)控制型，裝置點(diǎn)的無(wú)功負(fù)荷只要大于裝置容量時(shí)才干投入運(yùn)轉(zhuǎn)。因而，抵償電容器的投運(yùn)率受裝置點(diǎn)的無(wú)功潮流約束。論文研討的無(wú)功優(yōu)化智能體系特點(diǎn)在于線路首端收集無(wú)功功率的大小，整條線路由上位機(jī)管理模式，與無(wú)功抵償裝置點(diǎn)的無(wú)功潮流沒(méi)有關(guān)系，抵償點(diǎn)宜選在從結(jié)尾計(jì)算無(wú)功潮流抵償容量的一半處，實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抵償點(diǎn)向結(jié)尾和首端雙向無(wú)功輸送，使線路無(wú)功潮流為最小，有用的減少了無(wú)功潮流導(dǎo)致的線路有功損耗和電壓損耗。

【參考文獻(xiàn)】：

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