探究主動配電網背景下無功電壓控制方法

程永 曹忠倩

摘要：近年來，伴隨我國社會經濟的迅速發展與工業化進程的日益加快，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，加強配電網的建設，增加電量的應用儲備數量，必須有效地控制無功電壓，同時，不斷完善電網的運行體系，促進電能的合理化應用，為我國的建設事業發展帶來充足的能源供應。

關鍵詞：主動配電網;無功電壓;控制方法

一、主動配電網的無功電壓特性探究

1.1分布式電源對主動配電網的無功電壓特性影響

從穩態的層面上來說，規模較小的分布式電源接入到全局中對于配電網的無功電壓特性會產生一定的影響，主動配電網的高滲透率分布式電源在接入之后會對于配電網全局的無功電壓特性都產生影響。分布式電源，對于配電網電壓分布的影響程度與較多因素都息息相關。在穩態運行的過程中，分布式電源的作用越大對于配電網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，分布式配電網得分散接去相對于集中接入來說可以發揮更強的優勢。分布式電源的接入位置和電氣參數等因素都會對于配電網的電壓穩定性和可靠性造成一定的影響。從暫態的層面上而言，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電壓的小幅度變動。采用分布式電源有著顯著的優勢性，同時可以獲取更多的經濟利益。

1.2可變拓撲對主動配電網的無功電壓特性影響

與傳統配電網相比，主動配電網的可變拓撲結構可以根據實際的運行情況來進行相應的調節。我們可以將可變拖布簡單地看為師在電網運行過程中通過對于網架進行調整來轉變電流的流向，從而充分契合運行的需求。在傳統的配電網當中，傳輸通常是單向的，網架結構基本不會發生變化，隨之電壓的無功功率流動方向也很少會發生轉變，在這樣的前提下，采取穩壓和無功平衡措施更能發揮其效用。在主動配電網當中，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的無功電壓特性影響

我們深究主動配電網的工作原理，通過加強需求側管理，可以有助于實現源荷的平衡發展，為了減少配電網中的無功慮損耗以及電壓運行過程中所帶來的損耗，就需要對于配電網運行的影響角度進行深入的分析。調節負荷的幅度變化，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，我們應當從協議供電和階梯電價兩個層面入手，電動汽車入網技術應運而生。所謂電動汽車入網技術就是指電動汽車可以在忙時進行充電，通過電網的設置而獲取電能，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、主動配電網無功電壓控制

在進行傳統的配電電網無功優化的方法里，主要是對負荷的波動進行優化，在這樣的觀點中認為無功結果不確定因數的影響里，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，才能夠實現這一目標。

在現有的研究領域里，要想實現對主動式配電網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同控制。在主動式的配電網中，要實現在運行中的主動式控制，在這一個基礎中就需要實現在這個方面的全面測量，所以就需要在配電網中建設量能管理系統、通信和電網自動化來于之實現匹配，實現自主控制。在傳統的配電網中，有著通信系統的限制，調控設備又比較的單一，網架結構有很固定，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中就有著精準控制能力和全局系統控制的能力。

在進行主動式配電網的無功集中控制中，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在主動式配電網絡里，分布式電源在進行調節中可以實現無功調節的能力。②在主動式的配電網絡中進行控制，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禁止同步補償器、分布式儲能裝置等。③在主動式的配電網中，同樣需要使用傳統中配電網設備，比如統配電網中使用的電容器等。

在進行傳統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?？偟膩碇v，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據的收集，這是因為在實現主動式配電網中，要實現對無功電壓的控制，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，要想實現主動式的配電網控制，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，減少了通信的數據量和降低了控制變量的維度，可以作為主動配電網無功電壓控制系統中的輔助控制和故障下的緊急控制方案。

三、結語

主動配電網是當前電力發展的一個趨勢，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的情況，從而更好的讓主動配電網發揮出去作用。

參考文獻：

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

（作者單位：國網徐州供電公司）

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：國網徐州供電分公司。