芻議低壓配網臺區電壓改善潛力評估方法

李振

摘 要：在互聯網發展的時代背景之下，我國居民對用電的需求也隨之增大增多，增加了電網運行的負擔，尤其是對于低壓配網臺區的電網系統來說，更為嚴重。如果低壓配網臺區的電壓設置不合理，不僅影響了電力的正常輸送，而且也影響著附近用戶的正常生活以及生產用電需求。因此，對低壓配網臺區電壓指標進行評估和改善是一項至關重要的緊急之事。本文簡單介紹了低壓配電網的概述，低壓配電臺區電壓的改善措施，著重闡述了低壓配網臺區電壓改善潛力的幾個評估方法，旨在為我國低壓配網臺區電壓的設置提供參考。

關鍵詞：低壓配網臺區；電壓改善潛力；評估方法

前言

隨著我國電力企業的快速發展，電網的規模也在不斷的擴大，電壓的設置已成為當今電力工程中企業比較關注的重點，同時也是一個熱門的話題。在目前這個較為重視用戶側電能質量的環境之下，電壓的‘合格率已成為評判電網質量是否安全的重要指標之一。在電力系統中，低壓配網臺區作為一個末端環節，其電壓的配置嚴重影響著用戶設備運行的安全性和穩定性。所以對低壓配網臺區的電壓進行改善潛力評估，是低壓配網臺區合理規劃以及提高技術水平的依據基礎。

1、低壓配電網

低壓配電網主要是由低壓配電線線路極其附屬電氣設備組成的向用戶提供電能的配電網。低壓配電網的功能是以中壓（或高壓）配電變壓器為電源，將電能通過低壓配置電線路直接配送給用戶[1]。低壓配電網包括配電變壓器低套管引出線、低壓配電裝置、低壓干線、低壓分支線和接戶線等。其中對于低壓線路的選擇有低壓架空和低壓電纜這兩種方式；低壓配電系統的接線方式有：環形接線、樹干式接線、放射式接線；低壓配電系統的供電方式有：IT系統、TT系統、TN-C系統；低壓配電系統的接地方式有：工作接地、保護接地、重復接地以及保護接中線；低壓配電系統的保護類型有：短路保護、負載保護以及接地故障保護[2]。

2、低壓配網臺區電壓改善措施

低壓配網臺區電壓質量的好壞不僅僅來自單方面的影響，而是綜合因素造成的。改善低壓配網臺區電壓的措施主要有以下幾種：①無功補償。這種補償又稱為無功功率補償，其英文學名是：Reactive Power Compensation。其通常起到提高電網運行效率的作用，補償的方式有集中補償、分組補償、單臺動機就地補償以及集合與分組補償等。②逆調壓。當低壓供電半徑小、損耗占線比例小、負荷小的線路，則可以適當降低母線電壓至10kv左右；反之對于重載線路，可適當提高母線電壓至10.7kv左右。使用這種措施從而使電壓偏差能夠滿足設備終端要求。③更換導線。通過增大導線的接觸面積來減小線路之中過大的阻抗，從而降低線路電壓的損耗程度。但是在使用這種措施時要注意到兩個問題：第一，我國目前對低壓配網臺區所需安裝的線路截面面積有一定的限制；第二，遠距離支路線徑不能比近距離支路線徑大。

3、低壓配網臺區電壓改善潛力計算評估方法

3.1低壓配網臺區電壓評估指標

通過構建電壓評估指標來反映出低壓配網臺區節點電壓合格率情況；在不合格的電壓節點中是否存在超越上限與下線的情況；節點電壓在低壓配網臺區中主干線路上的分布情況以及線路損耗程度。下面是對低壓配網臺區電壓改善潛力提出的評估指標。

3.1.1節點電壓合格率。電壓合格的節點數在整個低壓配網臺區中所占的比例就是指節點電壓合格率[3]。目前我國對低壓配網臺區電壓的偏差范圍在相關的技術導則上規定為額定電壓的-10%至7%之間。通過計算公式計算出來的結果與偏差范圍進行比對，就能快的知道這一節點的電壓是否合格，從而可以很直觀的反映出低壓配網臺區電壓改善的效果。電壓合格率的計算公式如①：X1=n2/n1 ，（n1低壓配網臺區節點總數；n2低壓配網臺區n1個節點中合格的電壓數；X1節點電壓合格率）。

3.1.2節點電壓最大值。這一指標是反映低壓配網臺區電壓超越額定電壓范圍（0.9-1.07）上限的情況，其計算公式如②：X2=max{U1，U2，…，Ui，…，Un1}。

3.1.3節點電壓最小值。這一指標是反映低壓配網臺區電壓超越額定電壓范圍（0.9-1.07）下限的情況，其計算公式如③：X3= min{U1，U2，…，Ui，…，Un1}。

3.1.4主干線路 處節點電壓值。這一指標反應的是滿足額定電壓值上限的節點數范圍，其計算公式如④： X4= U2/3 （ 其中U2/3 = 0.9UN ）。

3.1.5 節點電壓峰谷值。這一指標是反映了低壓配網臺區線路損耗的電壓大小，其計算公式如⑤： X5= Umax- Umin （ Umax：低壓配網臺區首端電壓； Umin ：低壓配網臺區最下節點電壓值 ）。

3.2臺區電壓改善率計算

通過提出改善率（Uij）來反映低壓配網臺區電壓指標改善后的情況，其計算原理如下：

3.2.1電壓指標改善率。在實施改善方案后，原來所規定的合格電壓節點可能變越上限，那么Uij就是負值，從而反映了改進措施還存在不足。以上②③④指標改善率計算公式如⑥，①⑤指標改善率計算公式如⑦：

⑥

⑦

其中， Uj0 表示為低壓配網臺區初始狀態下第j個指標值；Uij為在實施第i種方案后第j個指標值。當低壓配網臺區 的額定電壓=380v，則可取U1=406v，U2=380v。

3.2.2臺區電壓改善率。當電壓指標改善率極大時則可以使用以下計算公式⑧，并將其看做電壓改善潛力 △U1 = Wi Uij ×100% ，m是評

價指數；Wi是地i個電壓指標改善率權重。

結束語： 本文在傳統的低壓配網臺區電壓改善潛力評估的基礎上，提出了兩個量化評估方法，主要目的是克服傳統方法所不能全面衡量低壓配網臺區電壓質量潛力評估過程粗略問題。低壓配網臺區電壓質量的好壞不僅關系到用戶用電需求與安全問題，而且也關系到電力行業發展問題，因此希望通過以上對低壓配網臺區電壓的相關內容的闡述以及提出相應的電壓改善潛力指標來改善我國對低壓配網臺區電壓建設的技術水平，從而保障用戶設備的正常運行。

參考文獻：

[1]歐陽森， 耿紅杰， 楊家豪. 低壓配網臺區電壓改善潛力評估方法[J]. 電力自動化設備， 2016， 36（1）：123-128.

[2]鄧才波， 何偉， 孫旻，等. 基于改進前推潮流法的配網實用化低電壓分析評估[J]. 智能電網， 2016， 4（12）：1175-1178.

[3]許宏洋. 電力企業配網臺區低電壓根本原因分析及對策研究[J]. 科技創新與應用， 2017（2）：187-187.endprint