中壓配電網絡低電壓補償調控技術及實現

張雅婷

【摘要】：近年來，“低電壓”現象頻繁現對，國家電網對低電壓問題高度關注。據統計有關數據顯現，全國的線損率到達8.48%，線損電量達到367.75億kW/h，，降低兩個百分點我國配電網線損率就會大大降低，可以減少損電量86.73億kW/h。例如某省農村電網在低電壓管理前觸及“低電壓”臺區共7143個，問題的線路有159條，，用戶達到525331戶。因為配電變壓器原邊電壓缺乏所為，導致了這個數據，出現低電壓現象，本論文著重對此做出了研究。

【關鍵詞】：中壓配電網絡；低電壓補償調控技術；實現

1、低電壓特征分類

長期性低電壓指用戶低電壓情況持續3個月或日負荷高峰低電壓持續6個月以上的低電壓現象；季節性低電壓是指度夏度冬、春灌秋收、逢年過節、烤茶制煙等時段出現的具有周期規律的低電壓現象；短時性低電壓主要是指由農村居民臨時性掛接負荷或建筑用電負荷引起的不具有長期性和季節性特點的階段性不規律低電壓現象。

2、工程實例

2.1實施點自然狀況及分析

本文以某線為例。線路亙長78km，電桿1161基，干線長33km（1#-498#大嶺溝）干線導線類型1-468號LGJ-70，469-498號LGJ-50；有線路真空開關4組；線路固定抵償電容器4組288kvar；配電變壓器63臺，總容量為1760kVA。2012年運行數據標明最大負荷時首端電壓為10.4kV，結尾電壓為8.22kV，配電變壓器首端相電壓189V。銅臺線2012年月典型日有功和無功功率基本情況如表1所示。

2.2實施點的實施方案研究

經過表1首先挑選月最大有功負荷線路沒有無功補償條件下進行潮流計算，重新斷定無功優化計劃，在此基礎上斷定線路調壓器的容量和裝置方位，并進行校驗。

（1）無功優化方案

經過銅臺線的自然情況和表1可知，線路固定抵償容量為288kvar，而線路最小有功功率對應的最小無功功率為?236kvar，可知線路的最小無功功率是288?236=52kvar，單臺50kvar是線路的固定抵償容量。線路固定抵償容量假如沒有運行材料可由下式確定：

（1）

式中?Q0i為線路中每臺配電變壓器的空載無功損耗（不含高壓用戶高壓抵償配電變壓器），kvar。由表1和原有安裝無功抵償容量可推算出銅臺線最大無功需求量為656kvar，在原有安裝容量288kvar下最大負荷時功率因數為0.97。依據表1線路的最大有功功率和最大無功功率的需求，規劃抵償總容量為440kvar，其間50kvar為固定抵償，390kvar為動態抵償。規劃抵償點為3處，其間237號桿，抵償90kvar（動態90kvar）；353分支21號桿，抵償180kvar（動態60kvar+動態120kvar）；426號桿，抵償170kvar（動態120kvar+固定50kvar）。上位機體系依據變電站出口的無功潮流將4組動態加1組固定抵償運轉方法能夠構成17種排列組合，上位機體系本著無功功率平衡的準則進行優化組合，再指令安點綴下位機進行長途控制，完成整條線路的無功動態平衡。圖1所示為無功抵償前整條線路無功潮流分布，圖2為抵償后無功潮流的變化分布。

圖2補償后無功潮流

10kV線路無功優化體系已在某區域農電體系10kV線路進步行了實施研討，起到了良好的作用，為本課題的研討積累了實踐經驗。圖3為線路2組動態抵償裝置實例，電容器分體裝置，與以往常用的H臺無功抵償箱比較重量輕、體積小、占地面積小等優勢。圖4為上位機管理體系抵償以后的功率因數日運轉曲線圖，運轉曲線顯現功率因數是接近于1的一條直線。

（2）線路調壓器安裝位置和容量的確定

在無功優化的基礎上，潮流計算要按首端最大負荷狀況進行，滿足電壓損失率不超越5%的范圍內判定線路調壓器方位。線路調壓器設備方位可由下式確定：

（2）

圖3線路兩組動態補償安裝實例

圖4補償后功率因數日曲線圖

經無計算功優化后電壓降可知，線路調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號桿位。線路調壓器的容量裝置點最大潮流的要求要滿足，按線路配電變壓器容量份額統計和首端最大有功功率，線路最大潮流是1230kVA在裝置點以后，考慮后期開展線路調壓器的容量選為1600kVA。線路調壓器的參數如表2所示。

表2線路調壓器參數

該調壓器為SVR型線路主動調壓器，具有遙信、遙測、遙諧和遙控功用，同時調壓范圍在0-+20%。經過計算整個配電線路臺區的潮流分布，得到節點電壓對臺區變化的靈敏度及線路每個節點的壓降。在線路結尾裝置饋線終端裝置，對線路結尾電壓進行實時監控，而且由GPRS通訊技能將線路結尾電壓實時數據傳遞給上位機，上位機再依據結尾電壓和線路調壓器的檔位實際情況，指令線路調壓器進行檔位調整，實現長途調壓的目的。

結語

線路無功抵償控制方法以往都是裝置點就地采樣就地控制方式，并且多數是功率因數控制型，裝置點的無功負荷只要大于裝置容量時才干投入運轉。因而，抵償電容器的投運率受裝置點的無功潮流約束。論文研討的無功優化智能體系特點在于線路首端收集無功功率的大小，整條線路由上位機管理模式，與無功抵償裝置點的無功潮流沒有關系，抵償點宜選在從結尾計算無功潮流抵償容量的一半處，實踐運轉時抵償點向結尾和首端雙向無功輸送，使線路無功潮流為最小，有用的減少了無功潮流導致的線路有功損耗和電壓損耗。

【參考文獻】：

[1]黃娟娟，康義，陳凌云.南方電網無功補償配置原則與標準探討[J].中國電力，2013，46（3）：45-47.

[2]李隆先.農網低電壓分析及治理[J].新疆電力技術，2011（2）：27-29.