探究主動配電網(wǎng)背景下無功電壓控制方法

程永 曹忠倩

摘要：近年來，伴隨我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展與工業(yè)化進程的日益加快，增加了對電能的需求。使得電力能源供不應求。為了進一步增強配電效果，提升電能的輸送效率，加強配電網(wǎng)的建設，增加電量的應用儲備數(shù)量，必須有效地控制無功電壓，同時，不斷完善電網(wǎng)的運行體系，促進電能的合理化應用，為我國的建設事業(yè)發(fā)展帶來充足的能源供應。

關鍵詞：主動配電網(wǎng);無功電壓;控制方法

一、主動配電網(wǎng)的無功電壓特性探究

1.1分布式電源對主動配電網(wǎng)的無功電壓特性影響

從穩(wěn)態(tài)的層面上來說，規(guī)模較小的分布式電源接入到全局中對于配電網(wǎng)的無功電壓特性會產生一定的影響，主動配電網(wǎng)的高滲透率分布式電源在接入之后會對于配電網(wǎng)全局的無功電壓特性都產生影響。分布式電源，對于配電網(wǎng)電壓分布的影響程度與較多因素都息息相關。在穩(wěn)態(tài)運行的過程中，分布式電源的作用越大對于配電網(wǎng)的總體電壓所產生的支撐則越為顯著。如果在滲透率相同的前提之下，分布式配電網(wǎng)得分散接去相對于集中接入來說可以發(fā)揮更強的優(yōu)勢。分布式電源的接入位置和電氣參數(shù)等因素都會對于配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性和可靠性造成一定的影響。從暫態(tài)的層面上而言，當分布式電源啟動和休止時，其出力變化的波動會造成系統(tǒng)電壓的小幅度變動。采用分布式電源有著顯著的優(yōu)勢性，同時可以獲取更多的經(jīng)濟利益。

1.2可變拓撲對主動配電網(wǎng)的無功電壓特性影響

與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，主動配電網(wǎng)的可變拓撲結構可以根據(jù)實際的運行情況來進行相應的調節(jié)。我們可以將可變拖布簡單地看為師在電網(wǎng)運行過程中通過對于網(wǎng)架進行調整來轉變電流的流向，從而充分契合運行的需求。在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)當中，傳輸通常是單向的，網(wǎng)架結構基本不會發(fā)生變化，隨之電壓的無功功率流動方向也很少會發(fā)生轉變，在這樣的前提下，采取穩(wěn)壓和無功平衡措施更能發(fā)揮其效用。在主動配電網(wǎng)當中，這開關和接線部分也應當隨著運行的需求來進行調整。

1.3需求側響應主動配電網(wǎng)的無功電壓特性影響

我們深究主動配電網(wǎng)的工作原理，通過加強需求側管理，可以有助于實現(xiàn)源荷的平衡發(fā)展，為了減少配電網(wǎng)中的無功慮損耗以及電壓運行過程中所帶來的損耗，就需要對于配電網(wǎng)運行的影響角度進行深入的分析。調節(jié)負荷的幅度變化，可以使其更具可控性和可靠性。近年來，在減少石油資源的消耗，電動汽車行業(yè)逐漸興起。電動汽車的充電時間是不確定的，針對這一問題，我們應當從協(xié)議供電和階梯電價兩個層面入手，電動汽車入網(wǎng)技術應運而生。所謂電動汽車入網(wǎng)技術就是指電動汽車可以在忙時進行充電，通過電網(wǎng)的設置而獲取電能，在空閑時期則可以進行放電。進行負荷調整最為明顯的作用就是可以降低電網(wǎng)負荷的峰谷差，改善周邊線路的電壓運行情況。

二、主動配電網(wǎng)無功電壓控制

在進行傳統(tǒng)的配電電網(wǎng)無功優(yōu)化的方法里，主要是對負荷的波動進行優(yōu)化，在這樣的觀點中認為無功結果不確定因數(shù)的影響里，很大的一部分原因就是負荷的波動，但是在使用分布式電源的接入以后，就會受到其它因素的影響，這些主要包括地域因素的影響和天氣因素的影響，在這兩方面的影響中波動是非常的大，這樣就會造成在配電網(wǎng)中，不能確定的因素在這樣的情況中進行了增多。在負荷的變化中，分布式這樣的電源出力變化在進行中就更加的頻繁，這些因素的影響下，在使用高參透率分布式的配電網(wǎng)中，要想解決無功電壓的控制問題，在這樣的情況里就變得比較復雜化，在這其中使用分布式電源的接入控制方法，要想達到配電網(wǎng)的合理用電水平的需要是遠遠無法滿足，在解決的方案中，想要使無功電源保持平衡，這時，就需要使用許多的設備來輔助控制，才能夠實現(xiàn)這一目標。

在現(xiàn)有的研究領域里，要想實現(xiàn)對主動式配電網(wǎng)中的無功電壓進行控制，在方主要包括了兩中方式，這就是分散式的自主控制和集中式的協(xié)同控制。在主動式的配電網(wǎng)中，要實現(xiàn)在運行中的主動式控制，在這一個基礎中就需要實現(xiàn)在這個方面的全面測量，所以就需要在配電網(wǎng)中建設量能管理系統(tǒng)、通信和電網(wǎng)自動化來于之實現(xiàn)匹配，實現(xiàn)自主控制。在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)中，有著通信系統(tǒng)的限制，調控設備又比較的單一，網(wǎng)架結構有很固定，在采用的控制方法中，主要才用的是站外就地控制，站內自動控制的方法。但是在主動式配電網(wǎng)中就有著精準控制能力和全局系統(tǒng)控制的能力。

在進行主動式配電網(wǎng)的無功集中控制中，進行控制的對象里可以分成三個方面，這三個方面主要包括：①在主動式配電網(wǎng)絡里，分布式電源在進行調節(jié)中可以實現(xiàn)無功調節(jié)的能力。②在主動式的配電網(wǎng)絡中進行控制，在設備里進行了相應的增強，這些增強的設備就包括了配網(wǎng)禁止同步補償器、分布式儲能裝置等。③在主動式的配電網(wǎng)中，同樣需要使用傳統(tǒng)中配電網(wǎng)設備，比如統(tǒng)配電網(wǎng)中使用的電容器等。

在進行傳統(tǒng)的控制方法過度到主動式控制的方法中，也推出了相應的解決方法。總的來講，在進行主動式的配電控制中需要使用通信傳輸和對全面的數(shù)據(jù)的收集，這是因為在實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)中，要實現(xiàn)對無功電壓的控制，在控制中就需要靈活多變的拓撲結構和變量類型的更多，因此，要想實現(xiàn)主動式的配電網(wǎng)控制，其控制難度要求相當高。而分散式的就地控制可以在滿足基本電壓約束的前提下對主動配電網(wǎng)中的分布式電源和各種無功設備進行控制，減少了通信的數(shù)據(jù)量和降低了控制變量的維度，可以作為主動配電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)中的輔助控制和故障下的緊急控制方案。

三、結語

主動配電網(wǎng)是當前電力發(fā)展的一個趨勢，在這個趨勢下，對于無功電壓的控制就成為了非常重要的一個項目。因為無功電壓是實際中出現(xiàn)的一種情況，而且理論相對模糊，所以就需要各個部門不斷的加強研究，才能夠應對無功電壓出現(xiàn)的情況，從而更好的讓主動配電網(wǎng)發(fā)揮出去作用。

參考文獻：

[1]陳旭，張勇軍，黃向敏，等.主動配電網(wǎng)背景下無功電壓控制方法綜述[J].電力系統(tǒng)自動化，2016，40（1）：143-151.

[2]張沈習，李珂，程浩忠，等.間歇性分布式電源在主動配電網(wǎng)中的優(yōu)化配置[J].電力自動化設備，2015，35（11）：45-51.

（作者單位：國網(wǎng)徐州供電公司）

作者簡介：

程永（1981.08—），性別：男;籍貫：江蘇徐州;民族：漢族;學歷：大學本科;職稱：高級工程師;單位：國網(wǎng)徐州供電分公司。

曹忠倩（1982.2—），女，江蘇徐州，漢，工程師，單位：國網(wǎng)徐州供電分公司。