低壓配電網電壓質量問題分析及其優化措施研究

關靖

摘 要：電壓質量是電網系統正常運行的重要保障，電網系統運行和管理水平的高低對工業生產的效率和質量有著很重要的影響，本篇文章對低壓配電網電壓質量的相關問題進行了分析，并提出了科學以及合理的優化措施，讓低壓配電網保持安全、經濟、穩定的運行。

關鍵詞：低壓配電網;電壓質量問題;優化措施;分析

0 引言

在電網中會存在著一些結構的不合理，伴隨著社會的發展，我國的電力企業在電網上進行了大規模的改造。由于一些條件的限制，低壓配電網電壓質量中存在著很多的問題，設備使用的時候性能會有一定損耗。在這樣的環境下，本篇文章針對低壓配電網電壓質量的相關問題進行了分析，并且對提高低壓配電網質量和低壓配電網安全、經濟、穩定的運行提出優化措施。

1 現階段低壓配電網電壓情況

低壓配電網是通過由配電變壓器相互連接起的低壓配電裝置、低壓干線、分支線等組成，低壓配電網的結構非常的簡單以及安全，主要表現在電網運輸電能的可靠性和穩定性高，通常情況下，低壓配電線路的電壓損失不會超過百分之四。伴隨著國家經濟飛速的發展，很多單位的用電負荷慢慢增加，用戶對于電力的質量有著非常高的要求。在絕大部分地區，低壓配電網在改造的時候，歸屬權不明的問題非常嚴重，這導致個別地區部門對低壓配電網重視不夠。個別地區對低壓配電網電壓質量管理長久不重視，存在著很多問題，部分地區的低壓配電網出現了低峰期的時間，高峰電壓以及高峰期時出現低谷電壓這種情況和實際的電壓質量相比較，差很多，低壓配電網電壓質量的提升迫在眉睫。

2 低壓配電網相關的質量問題反映

2.1 三相負荷

低壓配電網當中的三相負荷系統，電阻電力和電壓是相同的，三相電壓的方根值也一樣，三相電壓之間的相互相位差距不是很大。如果三相負荷失去了平衡，那么三相電壓當中的相位就會發生一系列的變化，三相電壓最終會保持不了平衡。在這種系統當中，如果有一個方位的負荷較大，這個相位的電壓就會降低，如果負荷過小，那么電壓就會升高，這種情況的發生會導致一些低壓電力用戶在使用的時候，用電量會整體下降，例如，電燈的整體亮度不夠高、電壓太大電器被損壞等。在一些管理部門的數據中可以了解到三相負荷如果出現了不平衡，就會出現三相電壓不平衡以及線損增加這些問題。由于重視的程度不夠，對三相負荷調整的經驗不足，實施的方案不夠健全，導致了三相電壓不平衡問題沒有從根本上解決，嚴重影響低壓配電網的質量。在電網改造之后，電力企業開始對這些問題重視了起來，但很多影響三相負荷不平衡因素還是存在，且沒有辦法去解決和控制，理想的效果沒有辦法實現[1]。

2.2 無功補償

當電網被改造后，線路慢慢的增加，電網的覆蓋面積變大了，但是無功補償容量這一方面沒有得到增加;每個地區電力的價格隨著電網在不斷的增加，如果電負荷增加了，那么無功用電的用戶也被增加了;無功補償這種設備的價格以及運行的成本非常高，很多鄉鎮農村區域是不愿意耗資太多的。在這種情況下，電力用戶通常使用的是無功補償器或者無功計量表以及有功計量表來實施無功補償，這些儀器在價格方面較低，雖然無功補償的作用是起到了，但是沒有從根本上解決問題，電網無功補償難以實現，電壓質量和降低線損也沒有辦法得到保障。

2.3 線路結構

電網的改造對低壓配電網的線路有著改善和優化的效果，但工作量大，位置過于繁密，有很多的細節沒有辦法顧及全面，一些低壓配電網線路結構出現了不合理的情況。其中，配電變壓器和負荷中心的距離比較遠;配電變壓器供電的范圍較大，超過了規定的范圍;導線太細了，高峰期用電的需求沒有辦法滿足，距離路徑較遠的用戶得不到用電保障;電能計量表分布的太集中了，一些因素的介入，會導致計量表后面的線路太細，用戶用電電壓就變低了[2]。

3 低壓配電網電壓質量提高的措施

3.1 三相負荷平衡工作的實施

想要把三相負荷平衡工作做到位，需要從兩個方面來執行方案。第一步，把抄表記錄的用戶進行分類，大致可以分為大用電戶、普通用電戶、小用電戶、大小商戶、工廠、養殖業用電戶，三相負荷的平衡想要保持住，把電力用戶作為基礎，時刻保持電力用戶的用電處于常規電壓，可以做到用電平衡，通過用戶的用電情況來對每個用戶進行連接，從而使三項電流在每個時間段內都是保持一致的。第二步，夜晚是用電的高峰期，把這個用電時間段作為三相負荷時間的基點，從而把其他時間段的用電量兼顧起來，通過使用合理以及正確的接點選擇，可以使接點有著平衡保證的效果，從線路上來講，如果距離比較遠，在下一個接點上實施平衡，通過這種方法來將不平衡區域的線路距離給縮短。

3.2 無功補償容量增加

低壓配電網在進行較為全面以及系統的規劃時，低配電網的無功補償需要針對性的合理布局，分散補償和就地補償兩種方式相結合。集中補償和分散補償相互結合，將分散補償作為主體;高低壓補償相互結合，把低壓補償作為主體;調壓和降損相互結合，把降低損耗作為主體;靜動態補償相互結合，把動態補償作為主體。可以將電動機的無功補償先行實施起來，電容器和電動機之間的距離可以有效的縮短，在一些特殊的情況下，若沒有辦法就地補償，那么就選擇就近補償，將無功電流所流過距離最大限度的縮短;還需要把異步電動機的運用加快，使無功功率的產生減少。在人們生活水平提高的今天，家用電器都被廣泛的應用，這些家用電器的功率數值非常低，將一些電器功率較低的地區電壓降低，可以作為家用電器無功補償的一種方式[3]。

3.3 低壓配電網線路結構完善

在低壓配電網的線路結構中，想要進行完善并且將電壓偏差降低，需要通過幾個步驟來完成。變壓器設置在負荷的中心點;變壓器的數量適當增加，供電的半徑縮短，讓其范圍在控制的標準之內;低壓配電網的導線直徑適當增加，高峰期用電量的速度增加有著很好的適應效果，讓線路很遠的用電用戶電壓保持穩定;電能計量表集中安裝，并且將計量表后面導線的直徑加大，使用電用戶的實際電壓可以隨時保持穩定的狀態。在進行該更換線路的時候需要對導線的直徑問題慎重考慮，因為線路直徑大小和電源原點的遠近成反比，而更換導線的費用是比較高的，需要將電壓優化措施綜合考慮一下，把最佳的優化方式選取出來[4]。

3.4 電網阻抗降低并安裝移項電容器

電壓質量受到影響的主要因素是低配電網的電阻，電阻和導線的直徑、材料、溫度有著很重要的聯系，電壓質量受到電阻的影響很大，在進行電網安裝的時候，需要使用電纜來作為導線，這樣的話可以把電線阻抗對電壓的影響給避免掉。有一些特殊的地區，需要使用線路架空的方式，在架空線路上串聯電容器，通過電容器內的容抗對線路的電抗進行補償，就可以達到降低線路阻抗的目的。從另一個方面來看，采用人工來對安裝移項電容器進行調節，電壓質量的優化也是一種方式，在電網中安裝移項電容器以及調相機設備，利用人工方式來對用電設備所需要的無功功率進行調整，把電能的總功率給提升起來。電網運行的時候，電容性負荷變動的情況會對電壓產生一些不良的影響，使用無功功率方式補償這種方式對穩定電壓有著非常有效的作用，可以保障電網保持正常運行。

3.5 采用大數據配電網調度管理

配電網的調度管理模式可以實現配電網更高質量的運行，對于電壓質量的穩定狀態可以實現隨時性、實時性的監督控制。基于生產信息、市場調度、EMS數據以及電壓狀態等數據實現有效的傳遞，實現數據的高效率應用的同時，需要針對數據的應用過程、狀態提供安全性防護，最大程度地維護網絡數據的安全性，在保障網絡體制穩定的同時還需要做好多方面的建設工作。在構建網絡架構的同時，需要針對配電網調度自動化系統的構成核心、應用途徑等全面掌握，并最大程度地提升信息安全防護體系的穩定性與有效性。在物理層，需要做好環境方面的控制，按照電子計算機機房設計相關規范的要求，明確機房地板以及相關防靜電功能特殊材料的選擇，在采用適宜環境的溫度控制標準以及空氣壓力控制標準的同時做好機房環境的有效控制，一般情況下溫度在15到30°之間、壓力在80到108kpa之間。在設施安全性方面，為了更好地保障電源、屏蔽機柜以及服務器等多種設施的安全性，需要做好機房內安全監控管理工作，同時針對機房內及其周邊做好全面的監控，規避因為人為因素導致的安全風險。對傳送載體而言，集控站等電力相關平臺可能會因為電磁影響出現改變，所以在具體建設期間需要應用雙絞線方式進行屏障，規避回波形成的額外損耗。

4 總結

綜上所述，電網運行的過程當中，影響電壓質量的因素非常多，其中輸配電網組成的結構會讓這些影響因素有著非常多的變化。在這種環境當下，需要我們具體分析低壓配電網電壓質量問題所產生的原因，并且熟練掌握這些電壓質量問題的解決方法。本篇文章對現階段的低壓配電網電壓質量問題的現狀進行了分析，研究了配電網當中所存在的一些問題，結合實際，提出一些合理以及完善的的建議和措施。低壓配電網電壓的質量想要提升起來，以往陳舊的觀念需要改正過來，將電壓質量管理的重點從高壓轉移到低壓上，通過這種方式來對低壓配電網電壓質量有效的改善和提高。

參考文獻：

[1]李建文，王雪瑩，李永剛，etal.提高含光伏發電系統的配電網供電電壓質量的研究[J].太陽能學報，2018，14（8）：2293-2304.

[2]章彬，史帥彬，劉莎，etal.深圳配電網電壓偏高機理分析及其治理措施研究[J].科技視界，2017，23（1）：48-49.

[3]宋輝.配電網電壓質量與電動汽車充電相互影響研究[D].2017.

[4]王維權.電能質量矯正裝置在低壓配電網中的應用研究[J].中州煤炭，2017，33（9）：24-25.