基于UPFC的配電網線路損耗控制研究

李春波

【摘要】在經濟與科技的帶動下，用電量逐漸增加，隨著用電量的提升，線路損耗也成為供電企業最難解決的問題，過多的線路損耗不僅可以影響供電企業經濟效益，還會影響電網正常運行，這就需要控制好線路損耗。UPFC的控制性與靈活性較好，可以有效調解系統功率，是減少配電網線路損耗的得力助手。因此，本文將從減少配電網線路損耗的必要性入手，結合UPFC降損性質，分析與研究基于UPFC的配電網線路損耗控制措施。

【關鍵詞】UPFC 配電網 線路損耗 控制

我國配電網建設速度相對較慢，部分設施也相對老舊，再加上供電線路較長，很容易出現線損等情況，不僅促使大量無功電流快速流動，還極大的增加了有功損耗，這些問題的存在在一定程度上增加了能源損耗。因此，有必要對配電網線路損耗控制展開研究。

一、減少配電網線路損耗的必要性

線損的出現會增加發電成本，不僅會給企業造成一定損失，還會消耗大量資源，據不完全統計，我國每年的線損率接近8%，降低1%的線損，至少可以節省122億度電，折合成資金每年至少可以節約100億元。而我國多數配電網都存在建設落后，網架結構薄弱的情況，線損率因此增加。同時，隨著線路損耗的出現，在浪費能源的同時，也會惡化生態環境，情節嚴重的還會誘發電力安全事故，給企業與國家都帶來了嚴重的經濟損失，因此，怎樣做好配電網線路損耗控制就成為現階段最重要的工作。

二、UPFC降損性質

所謂的UPFC就是統一潮流控制器，屬于柔性交流輸電技術中的一部分，通過實證研究得知，UPFC的應用可以有效減少線路損耗，能夠為電力企業節省大量資源。之所以將UPFC應用到配電網線路損耗控制中，主要是由于以往的無功補償設備靈活性較差，如果電網電壓下降，電容器補償無功率也會大大降低，進而弱化了系統電壓綜合性能。而UPFC則可以有效彌補以往無功補償設備的不足，不僅可以有效提升線路輸送能力，還能有效減少系統線路損耗。

三、基于UPFC的配電網線路損耗控制措施

（一）構建配電網模型

通過研究我國配電網可以發現，多數配電網都呈現輻射狀，然而，很多配電網的輸電線路相對較長，負荷節點也十分多樣，所以，為實現安全用電，就需要將配電網由原來的輻射狀轉變為環網狀，這就需要做好配電網環網狀模型設計，以環網狀配電網為主。然后適當提高供電電壓，這也是減少線路損耗的有效措施。

（二）UPFC對配電網線路損耗控制

UPFC的綜合性能較好，不僅可以控制好母線電壓，還具有良好的潮流調節功能，尤其是它的串聯側可以有效控制電壓，也可以防止線路循環功率的出現，對調配電流潮流有一定的促進作用，這樣就可以起到控制配電網線路損耗的作用。為實現對配電網線路損耗的控制，應做好以下兩點設計：第一，串聯側控制器設計，在UPFC的串聯側控制中，需要在被控線路中應用副值與相位，它們的作用是調控電壓，由于串聯變流器中融入了SPWM技術，所以在實際設計中可以將部分線路的事實功率當做反饋量，且將環網線路最小功率作為參考值，這樣就可以順利完成配電網線路損耗控制。第二，并聯側控制器。在UPFC并聯側控制器設計中，可以將傳統的PI控制應用其中，它的應用可以保證直流側電容兩端電壓始終處于恒定狀態，能夠確保UPFC的運行更加穩定。同時，隨著它的應用，接入點母線的電壓穩定性也明顯提升，這樣也可以有效減少線路損耗的出現。

為充分發揮UPFC的降損作用，要做到UPFC位置安裝準確。在實際安裝UPFC的過程中，可以將雙機5節點模型應用其中，隨著它的利用不僅可以促進網中潮流整合，還能降低網損的出現。如在某配電網降損中，設置了幾個節點，其中兩個節點與變電站母線連接在一起，這兩個節點上的無功相對充足，另一個節點與變電站之間的距離較遠，無功相對匱乏。一般來講，距離變電站越遠的母線，電壓水平就越低，線路損耗也就越多，之所以會出現這種情況主要是由于缺少了無功的支撐。為減少無功損耗，就要選擇UPFC并聯補償，并按照實際情況做好設計，所以，距離變電站較遠的節點就成為了最佳安裝UPFC的地方。通過進一步研究發現，當UPFC被安裝到距離變電站較遠的地方，母線電壓始終處于高水平狀態，無功功率與網損明顯降低，由此可將，將UPFC安裝到距離變電站較遠的地方不僅可以有效減少系統損耗，還能有效提升母線電壓水平，促進電能質量提升，通過這種方式也可以最大程度的減少能源消耗，保護生態環境不受損害，真正實現了經濟效益與環境效益共同增長。

四、結束語

經濟發展固然重要，但生態環境保護也必不可少。由于我國配電網建設并不完善，其中還存在一定缺陷與不足，嚴重影響了配電網應有作用的發揮，尤其是線損問題較為嚴重，針對這種情況，就需要應用合適的控制技術，減少配電網線路損耗的出現，UPFC是現階段應用較多、綜合性能較好的一種設備，將其應用到配電網線路損耗控制中不僅可以降低供電成本，還能減輕用戶經濟負擔，更可以節省大量發展建設資金，因此，應重視UPFC在配電網線路損耗中的應用。

參考文獻：

[1]仉志華，徐丙垠，陳青，馮晨星.基于串補有功最小的雙電源配電環網潮流優化控制策略的研究[J].電力系統保護與控制，2012.

[2]姜飛，涂春鳴，楊健，莊士成，劉子維.適用于主動配電網的多功能串聯補償器研究[J].電工技術學報，2015.

[3]何小棟，程瑤.配電網主動閉環運行經濟性分析[J].江蘇電機工程，2016.