配電網電壓無功三級聯調綜合控制的研究與應用

彭江 凌攀

摘 要：隨著社會的發展，人們對電力的需求不斷增加，對供電質量的要求也越來越高，而電力質量的好壞主要依賴于電力的調控技術手段，傳統的無功調控手段已經不能滿足當前經濟社會發展和人們生活需求，新興的無功三級聯調以其現金的技術不斷取代傳統控制技術，在保證供電質量、改善用電端“低電壓”問題方面發揮著極大的作用。本文通過對無功調控手段和原理進行了分析，并對三級聯調綜合控制技術的應用進行了研究。

關鍵詞：三級聯調綜合；控制技術；無功；電壓

0 引言

電力是社會發展的重要因素，是當前社會發展的必要資源，是人們賴以生存和發展的重要基礎。良好的供電質量是保障用戶用電安全的基礎，是促進經濟和社會發展的重要基本保障。由于我國幅員遼闊，各地區經濟發展不平衡，用電量也出現不均衡現象，因此在電網構建過程中，有著明顯的地域性差異。由于受到各類地形因素的影響，導致變電站在分布中受到極大的影響，在部分地區，供電傳輸距離過遠導致出現各種供電質量下降現象、電壓低等各種電力問題，對用戶的生產生活造成極大的影響。究其原因主要是在配電網絡無功補償設備使用技術落后、不合理，不能根據用戶用電容量、特點進行處理，沒有進行積極有效的無功補償等處理或處理較差，進而導致了用戶端“低電壓”等現象的發生。

1 傳統無功控制策略分析

傳統的方法較多，但是僅僅依靠變電站、中壓線路、配變臺區等設備進行的獨立調整無法實現各級調壓裝置和補償裝置的有效配合，在改善用戶端“低電壓”問題方面效果有限。同時，由于各調控手段和設備的使用的分體性導致在調節過程中不同步，導致調整動作的單獨性、效果的互補性以及設備資源的浪費。

1.1 變電站電壓無功控制原理

變電站部分是進行無功控制的第一級調控丟向，通過利用各類有載調壓變壓器和變電站無功補償設備實現電壓無功控制。通常采用基于九區圖的變電站無功控制策略。通過對變壓器分接頭和電容開關的變量控制，使用戶端電壓控制在合理范圍內，以實現各項指標的正常。

1.2 中壓線路電壓控制

中壓線路的電壓無功控制調節包含調壓裝置的運用和無功補償兩方面。一方面，由于部分地區受地形影響較大造成末端電壓的降低和不穩定，從調節的便捷性和經濟性出發，一般利用饋線自動調壓器以實現分散調整電壓的功能和目的，比如SVR。通過對SVR在中壓線路上的安裝和利用，可以實現對輸入電壓20%～30%的調控，等同于增大了供電半徑，大大改善了輸電效果，改善電壓質量，實現線路自動調壓。另一方面，中壓線路的無功補償可以采用單點和多點補償，但由于技術和控制方面的復雜性，多點補償應用較少。無功補償主要通過對利用線路上某點的電容器組的安裝和使用來補償設備的利用實現無功容量補償的目的，以及對輸送電力質量的改善，實現智能無功補償。

1.3 配變臺區電壓無功控制

配變臺區的電壓無功控制主要通過利用有載調壓變壓器調壓和無功補償來實現。通過對有載調壓進行橫向、縱向和斜向的3種調整方式的利用實現變壓調節。通過對低壓集中補償和用戶端分散補償來實現電壓在用戶端的穩定和補償。

2 配電網無功三級聯調綜合控制技術

電壓無功三級聯調技術通過對以往控制技術的分析和改良，加強系統各級設備的有效利用和有機結合，通過充分挖掘各級無功設備的潛力和調控能力提高系統的協調配合能力，實現功能上的互補，有效的控制電壓值和系統無功量值，以保障在供電系統上網損率的有效降低和系統功率的大幅提高。通過對用戶端電壓值的監測、監控，把用戶側的電壓值作為電壓調整的基點，通過系統分析后，利用自動控制技術、通信技術等技術的綜合運用，實現對變電站、中壓線路和配電臺區調控設備的無功控制，降低低壓現象，提高系統的功率，降低網損，提高設備利用率。

2.1 電壓無功三級聯調控制原則

由于系統設備的復雜和運行的整體性，在控制過程中必須遵守一定的原則以實現各環節工作的有序。而在進行無功三級聯調的控制原則以用戶端電壓為基礎，以調壓為主要、降損為輔，在對數據進行分析時，必須遵循電壓判斷由下到上，無功判斷由上到下的順序，采取從上到時下的電壓調整和從下到上的無功調整。

2.2 電壓無功三級聯調的實施過程

三級無功聯調通過對各個環節的有效銜接，按照無功調控原則進行操作的同時，還需要對操作過程中數據進行動態的監測、處理、存儲、分析和傳遞，通過對主變、饋線調壓器、配變臺區、用戶端等不為安裝電壓及功率因素監控監測設備，對實際運行數據進行監測如地壓監測數據、無功補償裝置數據、有載調壓配變裝置的運行數據進行收集。只有通過對變壓站、中壓線路和配變臺區各部分的準確的電壓值、無功值進行控制和分析，才能按照按照控制原則形成整體的控制命令，以此來實現對整個系統的控制調節。

具體處理過程為：首先通過監測裝置對各節電設備的電壓無功值進行收集，通過根據三級聯調的控制原則，利用三級聯調的通信技術網絡對收集的數據進行傳輸，經調度中心進行綜合分析和處理后，下達控制處理命令，按照原則在網絡各節點中實施電壓的無功控制調節。

3 配電網無功三級聯調綜合控制技術展望

配電網無功三級聯調綜合控制技術是基于對傳統技術的不斷改善和提高。與進行復雜的電網改造工程相比，三級聯調綜合控制技術，在充分利用傳統設備的基礎之上發揮了各級調壓和補償設備的控制能力，克服了傳統設備獨立判斷和控制的缺點，利用現代化的監視技術、通信技術、自動化技術等，實現了調節控制的系統化運行，提高了整體設備的有機連接效果和處理能力，通過系統化的運行和管理，保證了各環節的有效動作和處理，實現了提壓降損的效果。

4 結論

配電網電壓無功三級綜合聯調控制技術應用，大大提高了電力傳輸的系統功率，降低了電損，改善了用戶端的用電質量，為電力用戶提供了安全使用環境，是對當前供電網絡用戶端出現“低電壓”等現象的最好的手段和方法。

參考文獻

[1]劉洋.配電網電壓無功三級聯調綜合控制的研究與應用[D].鄭州大學，2014.