工業(yè)園區(qū)電能質(zhì)量相關(guān)性分析

李潔+黨曉圓

摘 要：具有重負(fù)荷工業(yè)用戶的工業(yè)園區(qū)擁有大量大型用電設(shè)備，在其啟停和運(yùn)行過程中會(huì)對電網(wǎng)的電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響，可能對園區(qū)其它電氣設(shè)備的正常工作和供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行造成危害，因此對這類工業(yè)園區(qū)的電能質(zhì)量進(jìn)行分析研究具有工程實(shí)踐指導(dǎo)意義。本文選擇了重慶市某工業(yè)園作為研究對象，對園區(qū)供電變電所和園區(qū)內(nèi)典型重負(fù)荷企業(yè)煉鋼廠的電能質(zhì)量進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，并在Matlab中搭建煉鋼廠與園區(qū)供電變電站電能質(zhì)量相關(guān)性分析仿真模型，研究煉鋼廠電能質(zhì)量問題對園區(qū)變電站供電的各企業(yè)的電能質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

關(guān)鍵詞：工業(yè)園區(qū)；電能質(zhì)量；Matlab建模；相關(guān)性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.129

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建成了大量工業(yè)園區(qū)，工業(yè)園區(qū)的供電電能質(zhì)量影響園區(qū)各企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可能造成產(chǎn)生廢品，引起較大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是具有重負(fù)荷工業(yè)用戶的工業(yè)園區(qū)，重負(fù)荷企業(yè)擁有大量大型用電設(shè)備，在其啟停和運(yùn)行過程中會(huì)對電網(wǎng)的電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響，可能對其它電氣設(shè)備的正常工作和電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行造成危害。因此本文以重慶市某工業(yè)園區(qū)為案例進(jìn)行分析，通過采集電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分析，評估園區(qū)的典型重負(fù)荷企業(yè)對園區(qū)內(nèi)電能質(zhì)量影響。

1 電能質(zhì)量相關(guān)性分析方法

本文采用最小二乘法線性回歸進(jìn)行相關(guān)性分析，在工程中大量此方法進(jìn)行相關(guān)性分析，其計(jì)算方法如下：

2 鋼廠對工業(yè)園區(qū)電能質(zhì)量影響分析

為研究重負(fù)荷企業(yè)對工業(yè)園區(qū)的電能質(zhì)量影響，前期對工業(yè)園區(qū)內(nèi)的典型重負(fù)荷企業(yè)煉鋼廠進(jìn)行了電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，并對為園區(qū)供電的變電所進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。根據(jù)采集數(shù)據(jù)對煉鋼廠與供電變電站進(jìn)行了電能質(zhì)量相關(guān)性分析。

根據(jù)110 kV變電站方提供的資料，將變電站內(nèi)的三相三繞組變壓器歸算至中壓側(cè)（38.5kV）得到的等值電路模型如圖1所示。

煉鋼廠與變電站的中壓側(cè)（即2號接線點(diǎn)）相連。圖1為在Matlab中做的有關(guān)煉鋼廠和變電站電壓相關(guān)性分析仿真模型。變電站用變壓器的電壓有效值為38.50kV， 根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)煉鋼廠可用電阻表示，其電阻值147.59Ω，輸電線路可用電抗表示，其電抗值為5.535Ω，并在煉鋼廠一側(cè)加有一電流源作為干擾信號。

根據(jù)電路原理相關(guān)知識(shí)可計(jì)算得未加干擾源時(shí)變電站與輸電線路相連的節(jié)點(diǎn)處的電壓有效值為37.17kV，電流有效值為為259.83A。

利用第前述的最小二乘法線性回歸分析方法，對煉鋼廠發(fā)生電流波動(dòng)與變電站中壓側(cè)電壓值進(jìn)行相關(guān)性分析（即2號接線點(diǎn)處電壓與輸入值相關(guān)性分析），可得回歸方程為y=-0.03075x+37170，Matlab中得到的的擬合波形如圖3所示?？梢钥闯霎?dāng)煉鋼廠發(fā)生電流波動(dòng)時(shí)，為其供電的變電站中壓側(cè)電壓值也會(huì)發(fā)生變化：煉鋼廠外加電流用x表示，單位A，變電站中壓側(cè)電壓值用y表示，單位V。由表達(dá)式可知其相關(guān)性擬合系數(shù)高達(dá)0.99，即每當(dāng)煉鋼廠發(fā)生電流波動(dòng)，必然會(huì)導(dǎo)致變電站中壓側(cè)電壓值發(fā)生變化。

因此，煉鋼廠的電能質(zhì)量情況會(huì)對變電站的電能質(zhì)量情況產(chǎn)生較大影響，即而可知，煉鋼廠的電能質(zhì)量問題會(huì)對變電站供電的各企業(yè)的電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

3 小結(jié)

本文通過采用的最小二乘法線性回歸分析方法對煉鋼廠與變電站電能質(zhì)量相關(guān)性進(jìn)行分析，得出煉鋼廠的電能質(zhì)量問題會(huì)對變電站的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而影響該變電站供電的各企業(yè)的電能質(zhì)量，因此需要對煉鋼廠及工業(yè)園區(qū)該進(jìn)行電能質(zhì)量治理。

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作者簡介：李潔（1987-），女，碩士，講師，研究方向：電能質(zhì)量分析與治理。