配電網(wǎng)典型電壓質(zhì)量問題探討*

張學(xué)東

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司迪慶供電局 云南 香格里拉 674400

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于電力資源的需求也在不斷增加，因此，維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)十分關(guān)鍵。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中的末端環(huán)節(jié)，是影響用戶用電質(zhì)量的直接因素，但目前大部分配電網(wǎng)中還存在著一些典型的電壓?jiǎn)栴}，從而使電力系統(tǒng)供電工作缺乏穩(wěn)定性，進(jìn)而降低了用戶的用電體驗(yàn)。

1 配電網(wǎng)典型電壓質(zhì)量問題

（1）配電網(wǎng)存在的典型電壓?jiǎn)栴}。配電網(wǎng)中典型的電壓質(zhì)量問題包括電壓波動(dòng)、低電壓和過電壓這幾種。電壓波動(dòng)一般出現(xiàn)在規(guī)模較大的制造工廠，產(chǎn)生電壓波動(dòng)后會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備和聯(lián)絡(luò)線也產(chǎn)生波動(dòng)，從而增加安全隱患；低電壓現(xiàn)象產(chǎn)生的較為普遍，當(dāng)配電網(wǎng)中投入較大負(fù)荷，或是供電半徑過長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)使配電網(wǎng)產(chǎn)生低電壓的問題；過電壓現(xiàn)象主要是由增加電力系統(tǒng)電壓、變比不合理、大負(fù)荷退運(yùn)等原因造成的，進(jìn)而導(dǎo)致配電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定。

（2）對(duì)電壓波動(dòng)問題進(jìn)行分析。在母線電壓相同的情況下，可以對(duì)臺(tái)區(qū)首段和末端電壓情況進(jìn)行對(duì)比，來進(jìn)一步分析電壓波動(dòng)的問題。如果母線中帶有大量的沖擊負(fù)荷，并且沖擊負(fù)荷具有波動(dòng)大、波動(dòng)時(shí)間無規(guī)律的特點(diǎn)的話，就會(huì)導(dǎo)致母線電壓波動(dòng)較為頻繁；此時(shí)，配電網(wǎng)中自動(dòng)電壓無功控制系統(tǒng)難以及時(shí)做出反應(yīng)，來對(duì)母線的電壓波動(dòng)情況做出調(diào)節(jié)，就會(huì)很容易造成母線電壓超負(fù)荷的問題。基于此，配電網(wǎng)自動(dòng)電壓無功控制系統(tǒng)無法及時(shí)進(jìn)行調(diào)解工作，也是造成配電網(wǎng)電壓波動(dòng)問題的重要因素。

（3）對(duì)低電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行分析。在母線電壓與臺(tái)區(qū)電壓都相對(duì)穩(wěn)定，并且功率因數(shù)正常、供電半徑合理時(shí)，如果出現(xiàn)部分變壓器所帶負(fù)荷中，包含了較大的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)，就會(huì)使母線的電壓產(chǎn)生高峰階段，同時(shí)不斷使感性負(fù)荷增加，進(jìn)而降低了母線的電壓和功率因數(shù)。這樣一來，就會(huì)使配電網(wǎng)出現(xiàn)低電壓的問題，從而對(duì)用戶的日常用電造成影響。除此之外，電力系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償不足，也是導(dǎo)致配電網(wǎng)產(chǎn)生低電壓?jiǎn)栴}的主要原因。

（4）對(duì)過電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行分析。導(dǎo)致配電網(wǎng)過電壓?jiǎn)栴}的主要原因就是母線的運(yùn)行電壓偏高，但在配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中，由于首端臺(tái)區(qū)與配電網(wǎng)變壓器之間的距離較近，配電網(wǎng)變壓器擋位不合理，導(dǎo)致電壓過大時(shí)母線無法及時(shí)進(jìn)行降壓調(diào)節(jié)工作；同時(shí)，末端臺(tái)區(qū)最大三相負(fù)荷不平衡度較高，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在母線負(fù)荷較大時(shí)退出，進(jìn)一步加劇了配電網(wǎng)過電壓的問題[1]。

2 改善配電網(wǎng)典型電壓質(zhì)量的措施

（1）從電網(wǎng)層面進(jìn)行治理。想要改善配電網(wǎng)典型電壓質(zhì)量問題，首先要從電網(wǎng)層面入手。一方面，要調(diào)整配電網(wǎng)自動(dòng)電壓無功控制系統(tǒng)的參數(shù)，使其在接有沖擊性負(fù)荷時(shí)可以及時(shí)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)，并對(duì)配電網(wǎng)中的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而有效防止配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓波動(dòng)的問題。另一方面，需要對(duì)配電網(wǎng)變壓器的檔位進(jìn)行調(diào)整，合理選擇配電網(wǎng)變壓器的調(diào)壓方式，優(yōu)化配電網(wǎng)變壓器的分接頭，進(jìn)而防止配電網(wǎng)電壓越限超負(fù)荷，導(dǎo)致過電壓的現(xiàn)象。除此之外，電力企業(yè)還可以對(duì)供電半徑過長(zhǎng)的配電線路進(jìn)行改造，防止出現(xiàn)線路壓降過大、末端電壓偏低等情況，例如：電力企業(yè)可以在對(duì)供電線路進(jìn)行改造時(shí)，更換線徑更粗的導(dǎo)線，來進(jìn)一步增加載流量。

（2）從用戶層面進(jìn)行治理。對(duì)于生產(chǎn)、加工等類型的大型工廠來說，集中進(jìn)行用電就會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)荷高峰，從而造成低電壓現(xiàn)象，大負(fù)荷退出時(shí)又會(huì)對(duì)配電網(wǎng)造成過電壓，影響配電網(wǎng)的供電效率。基于此，有關(guān)部門應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使這類用戶進(jìn)行錯(cuò)峰用電，或是在夜間進(jìn)行作業(yè)。此外，部分用戶在安裝大負(fù)荷設(shè)備之前，并不會(huì)向電力企業(yè)進(jìn)行說明，從而導(dǎo)致三相負(fù)荷產(chǎn)生不平衡的問題，使配電網(wǎng)變壓器、供電線路以及臺(tái)區(qū)全部產(chǎn)生電壓越限的情況。基于此，電力企業(yè)或是有關(guān)部門應(yīng)該采取有效手段，使用戶具有科學(xué)的用電意識(shí)，例如：加強(qiáng)宣傳工作、設(shè)立懲罰機(jī)制等。

（3）增加治理裝備。想要有效改善配電網(wǎng)中典型電壓質(zhì)量的問題，可以將對(duì)配電網(wǎng)增加治理裝備作為切入點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)整。首先，可以在配電網(wǎng)中安裝穩(wěn)壓器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整輸出電壓的功能，將配電網(wǎng)電壓控制在合理的范圍內(nèi)；但是，由于穩(wěn)壓器成本較高，并且對(duì)于外部環(huán)境有很大的要求，所以應(yīng)用的電力企業(yè)較少。其次，可以在配電網(wǎng)中裝設(shè)調(diào)壓器，通過對(duì)供電線路的實(shí)際電壓情況，來進(jìn)行自動(dòng)的投入或退出，進(jìn)而對(duì)配電網(wǎng)電壓進(jìn)行補(bǔ)償，但由于調(diào)壓器屬于感性裝置，因此在接入后會(huì)在一定程度上增加配電網(wǎng)中的無功負(fù)荷。最后，可以在配電網(wǎng)中加入無功補(bǔ)償裝置，來綜合性的調(diào)節(jié)配電網(wǎng)電壓波動(dòng)，或是低電壓、過電壓等問題。

（4）采用分布式能源調(diào)節(jié)電壓。分布式能源包含了電壓調(diào)整裝置和無功補(bǔ)償裝置，在接入配電網(wǎng)之后可以輸入有功負(fù)荷和無功負(fù)荷，并且在吸收無功負(fù)荷之后還能進(jìn)行無功補(bǔ)充工作，從而有效地調(diào)節(jié)了配電網(wǎng)電壓質(zhì)量。此外，利用分布式能源調(diào)節(jié)配電網(wǎng)電壓還能降低供電線路損耗、改善電壓質(zhì)量，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。與此同時(shí)，分布式能源調(diào)節(jié)配電網(wǎng)電壓也存在著一定的影響，當(dāng)分布式能源裝置進(jìn)行頻繁的投入和退出時(shí)，會(huì)向配電網(wǎng)注入諧波電流，從而影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2]。

3 結(jié)束語

綜上所述，電壓波動(dòng)、低電壓、過電壓等問題都是影響配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的因素。基于此，電力企業(yè)要分別從電網(wǎng)、用戶治理設(shè)備以及采用分布式能源這四個(gè)層面入手，來對(duì)配電網(wǎng)中的典型電壓質(zhì)量問題進(jìn)行改善。進(jìn)而更好地提升配電網(wǎng)的供電效率和供電質(zhì)量，同時(shí)為用戶提供更加人性化的供電服務(wù)。