創(chuàng)新實施“先算后調”策略，合力平衡臺區(qū)三相負荷

羅希 曹成功 岳雷 孫長翔

摘 要：本案例依據國網A縣供電公司（以下簡稱A公司）低壓臺區(qū)三相不平衡優(yōu)化這一真實的案例，通過詳細描述該公司在面臨低壓臺區(qū)三相負荷不平衡導致配電網線損日益增大的現狀，創(chuàng)新應用電力系統(tǒng)線損計算分析軟件“先算后調”，聯(lián)合發(fā)展、運檢、營銷從規(guī)劃建設、運行維護、營銷管理三方面確保運行中的配電變壓器實現“表箱平衡、分支線平衡、主干線平衡、變壓器低壓出口側平衡”的“四級平衡”，推進臺區(qū)降損技術創(chuàng)新，提升臺區(qū)線損管理水平，助推企業(yè)更大經濟效益。

關鍵詞：低壓臺區(qū)；三相負荷平衡；線損計算軟件

中圖分類號：G710 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0177-01

1 背景描述

目前，在我國城鄉(xiāng)低壓配電網中普遍采用三相四線制供電方式，其主要原因是該供電方式既可以滿足三相動力負荷的用電需求，也能夠為眾多的單相照明及其他單相負荷提供電源。在理想的三相四線制低壓配電系統(tǒng)中，三相電流和電壓具有相同的幅值，且A、B、C相位互相差120°，即三相平衡系統(tǒng)，這是配電網最理想的狀態(tài)。然而，由于單相負荷的接入及其開、關的隨意性，低壓電網規(guī)劃和分配到各相電源的負荷都很難做到均衡，即使按照設計容量進行了平衡分配，由于負荷運行是動態(tài)變化無法預控的，因此也造成了配電變壓器普遍存在著三相負荷不平衡現象。三相負荷不平衡增加了配電網線路及配電變壓器的損耗，不平衡度越大，損耗越大。

為降低三相負荷不平衡造成的配電變壓器單相過載、改善臺區(qū)電能質量，降低臺區(qū)電能損耗，提升臺區(qū)同期線損合格率，A公司開展技術降損，進行配變三相負荷不平衡優(yōu)化，實現低壓臺區(qū)三相平衡全過程管理。

2 技術創(chuàng)新

隨著電力網線損管理的日益深入和現代計算機應用軟件的不斷完善，電力系統(tǒng)線損計算分析軟件從功能到內容都有了質的提高。A公司在面對由于低壓用電客戶用電負荷、用電性質不斷變化，三相負荷不平衡造成低壓線損日益增大，但負荷調整缺乏依據，調整結果難易達到預期的問題時，創(chuàng)新提出并實施應用線損計算分析軟件“先算后調”策略，首先通過軟件進行模擬計算調整，確保計算結果合理后，再進行現場接線相位調整，高效縮短施工停電時間，減少對用戶的停電影響，大大提高了三相負荷不平衡的處理效率。A公司采用的計算分析軟件設計原理、計算公式均根據國家電力行業(yè)標準《電力網電能損耗計算導則》（DL/T 686-1999）、《農村電網節(jié)電技術規(guī)程》（DL/T 738-2000），采用圖模轉換技術，用等值電阻法、均方根電流法進行線損理論計算分析。計算結果能夠達到三相負荷平衡的預期目標，數據豐富、報表齊全。

3 主要做法

三相不平衡優(yōu)化，就是追求配變出口、主干線、分支線、表箱零線上電流最少，從而最大程度的降低損耗。三相平衡計算分析要求根據負荷分布情況，計算每一相的電流及零相電流，然后根據優(yōu)化原則計算出每個用戶的最佳接入相，如圖1所示。

低壓臺區(qū)三相不平衡優(yōu)化具體做法如下：

3.1 確定典型臺區(qū)

A公司設立三相不平衡監(jiān)測專責，每天通過查看PMS系統(tǒng)和用電信息采集系統(tǒng)，觀察臺區(qū)一天早中晚用電高峰時段數據。凡是一個月內不平衡度連續(xù)10天超標30%及以上，或累計15天超標30%及以上，并且中性線電流大于額定相電流25%的配電臺區(qū)，列為不平衡度嚴重超標配電臺區(qū)。凡是一個月內不平衡度連續(xù)10天超標15%及以上，或累計15天超標15%及以上，并且中性線電流大于額定相電流25%的配電臺區(qū)，列為不平衡度超標配電臺區(qū)。凡是一個月內不平衡度有斷續(xù)超標的情況，但未達到以上兩種范圍的臺區(qū)，列為不平衡度重點關注的臺區(qū)。綜合上述三種配電變壓器不平衡程度，根據多次臺區(qū)線損理論計算結果，選取不平衡度嚴重超標的臺區(qū)作為三相平衡優(yōu)化的典型臺區(qū)。

3.2 基礎資料收集

確定不平衡度嚴重超標配電臺區(qū)后，A公司下發(fā)此臺區(qū)三相平衡整改任務單。對該臺區(qū)進行基礎資料數據收集，具體參數涉及臺區(qū)到表箱用戶之間每段導線的長度、型號、類型（三相四線、三相三線、單相二線），表箱名稱、用戶數量、用戶名稱、用戶編號、電表類型、接入相別。

3.3 臺區(qū)拓撲結構建立

根據搜集的臺區(qū)基礎參數在線損計算分析軟件中建立對應的臺區(qū)拓撲模型，如圖2所示。

3.4 運行數據錄入

在線損計算分析軟件中進行運行數據錄入，所錄運行數據涉及臺區(qū)首端日有功電量、日無功電量、24點電流、用戶日抄見電量等，運行數據可批量導入。

3.5 三相不平衡優(yōu)化計算

基于基礎模型與運行數據，即可開展臺區(qū)的三相不平衡優(yōu)化計算；生成優(yōu)化調整方案，方案生成后系統(tǒng)將自動生成各相對應的調整方案，以及優(yōu)化前后各相電量、不平衡度、總損耗、線損率對比情況，還有優(yōu)化前后各相電量對比柱狀圖。

3.6 三相平衡優(yōu)化調整改造

A公司基于系統(tǒng)三相不平衡調整方案為輔助決策，結合現場實際情況，進行三相不平衡優(yōu)化調整。并將調整后的相位安排表反饋至供電所，供電所根據三相平衡優(yōu)化方案進行現場接入相的調整施工，對表箱、表箱內用戶進行相序調整。實施過程采用T+0工作機制，供電所接到三相不平衡調整任務單后，當日現場進行勘察，制定實施方案，上報工作計劃，一周內完成臺區(qū)三相不平衡優(yōu)化調整工作。

4 結語

通過實施“先算后調”技術創(chuàng)新策略，對三相負荷不平衡進行優(yōu)化，有效降低了三相負荷不平衡造成的配電變壓器單相過載、改善臺區(qū)電能質量，降低臺區(qū)電能損耗，提升臺區(qū)同期線損合格率，實現低壓臺區(qū)三相平衡全過程管理。