基于電壓穩定性與越限的配電網電壓質量評估指標研究

魏承杰

摘 要 隨著科學技術的不斷發展，電力成為人們生產生活中不可或缺的重要能源之一，其穩定性是人們對電力供給服務的要求之一。基于此，本文通過分析電壓穩定指標，重點研究以電壓穩定性與越限為基礎的配電網電壓質量評估指標，以供相關人員參考。

關鍵詞 電壓穩定性;配電網;電壓質量評估指標

引言

隨著社會經濟的不斷發展，人們對電力的需求量逐漸增加，導致配電網電壓越限和穩定性的問題日益突出。為提升配電網電壓質量，實現電力的穩定供給，需要對以電壓穩定性與越限為基礎的配電網電壓質量評估指標進行研究，反映出配電網中常見的電壓越界問題。

1分析電壓穩定指標

在社會經濟不斷發展的背景下，電力系統的電壓穩定和安全性是目前電力行業關注的重點問題之一，為有效實現配電網電壓的穩定性和安全性，相關領域也進行了大量的研究工作，取得了一些成果。其中，就包含了以電壓穩定性和越限為基礎的配電網電壓質量評估指標。在該指標中，為實現配電網電壓的穩定性，需要對配電網電壓穩定指標進行分析，保證后續評估指標研究工作的有效展開。

電壓穩定指標主要指的是配電網的支路電壓穩定指標，經相關數據調查結果表明，線路參數無關支路電壓在線指標Lpqu具有極強的適應性，這主要是因為該指標與電力線路模型無關，也不會依賴于支路的各項參數，只需要相關節點的電力數據就能夠對配電網支路的電壓指標進行計算。從目前研究現狀來看，該指標需要的節點電壓數據主要是由D-PMU所提供的，通過該數據，能夠直接對指標參數進行計算，直接實現了在線評估的目標。而且，該指標在光伏接入配電網的情況下仍能夠發揮良好的優勢。但是，通過對相關試驗數據進行調查發現，在應用該指標對支路電壓穩定指標進行在線計算時，當系統節點電壓小且接近下限時，該指標無法有效反映出配電網中的電壓越限問題。因此，雖然Lpqu能夠有效對配電網電壓的穩定性進行檢測和反映，但是，Lpqu只能在電壓穩定性較強的時候反映配電網的相對穩定性。在但實際應用過程中，Lpqu無法反映配電網電壓崩潰的情況，也無法反映電壓越界問題[1]。

2研究以電壓穩定性與越限為基礎的配電網電壓質量評估指標

經相關數據調查結果表明，在配電網出現的問題中，最常發生的就是電壓越界問題，其中可分為兩方面，分別是電壓越上限和電壓越下限，所以，為提升電壓的穩定性，切實把握配電網電壓質量評估指標，需要在電壓穩定性和越限的基礎上開展研究工作。以電壓穩定性與越限為基礎的配電網電壓質量評估指標主要利用的是配電網微型PMU，也就是D-PMU。

第一，分析配電網電壓質量評估指標的構造。在對該指標進行研究時，所秉持的思路應該是構造一項功能性的函數，當配電網的電壓出現或者即將出現越界現象時，該函數能夠指向失穩閾值1，進而解決Lpqu無法反映在線指標的問題，從而完善電壓穩定指標，形成既能夠反映配電網電壓的穩定性、還能夠反映電壓越界情況的質量評估指標。具體而言，在構建該指標中的功能性函數時，所采用的是具有模擬階躍特性的連續函數，在該函數中，涉及狀態變量，該變量主要對階躍變化進行監視，所以，所取的電壓幅值是配電網中的某一節點。在該函數中還涉及了電壓待定常數，主要是為了對階躍發生的區間進行排查。在配電網電壓質量評估指標中，當該函數偏離電壓的邊界點時，其閾值會上升，并在短時間內達到穩定值1，從而反映出配電網電壓的穩定性和安全性。不僅如此，當配電網的系統電壓幅值較為穩定時，該函數所呈現出的閾值是無限趨近于0的，這意味著，配電網電壓質量評估指標的數值主要受到Lpqu影響，從而能夠很好地反映出配電網電壓的穩定情況;而當配電網系統電壓出現問題時，例如越限問題或是電壓崩潰的情況，該函數的閾值會達到1，從而幫助相關人員掌握配電網出現的具體故障。這主要因為在電壓越界或是崩潰的情況下，配電網電壓質量評估指標主要受函數值的影響，受Lpqu影響較小。而且，在提取該指標時，相關人員只需要利用配電網微型PMU所提供的電壓數據就能夠對配電網電壓質量進行把握，并準確計算配電網電壓質量指標，極大地降低了對線路模型參數的需要[2]。

第二，應用配電網電壓質量評估指標的實際情況。為判斷配電網電壓質量評估指標的有效性，提升研究質量，需要對該指標進行科學驗證。驗證方式為：首先，根據配電網的實際需求，科學選擇四個節點。其次，保證該系統中的各個節點的負荷不變，增加光伏，直至配電網電壓出現失穩的情況，掌握各個指標的參數以及變化情況。最后，根據電壓越界的兩種情況判斷該評估系統的有效性。一般情況下，可分為低壓支路和過壓支路。經有效驗證，以電壓穩定性與越限為基礎的配電網電壓質量評估指標能夠有效反映配電網電壓的穩定情況以及越限問題。具體優勢如下：①通過應用結合D-PMU的配電網電壓質量評估指標，能夠有效解決以往電壓指標適應性差的問題。通過結合D-PMU，配電網電壓質量評估指標能夠有效反映配電網電壓的穩定性，還能夠連續性階躍模擬函數模擬越界，增強了配電網電壓質量評估指標的適應性，幫助相關人員把握配電網運行過程中出現的電壓越界問題，保證配電網的穩定運作。②配電網電壓質量評估指標對線路參數的需求程度較低，降低了此項工作對線路參數的依賴程度。而且，在對配電網電壓指標進行在線計算時，能夠直接應用D-MPU的量測數據，且該數據具有極強的及時性，能夠幫助相關人員及時把握配電網電壓情況，提升檢測和評估的及時性和準確性。

3結束語

綜上所述，以電壓穩定性與越限為基礎的配電網電壓質量評估指標能夠有效反映配電網電壓的穩定情況以及越限問題。因此，相關單位應深入研究該指標，結合實際情況制定科學的配電網電壓質量評估指標，從而保證電壓的穩定性和安全性，幫助相關人員在線獲得相關數據，為配電網的穩定運作提供保障。

參考文獻

[1] 查鵬程，甘雅麗，高海祐，等.電動汽車充電站接入配電網的電能質量評估[J].電測與儀表，2020，25（9）：133-135，139.

[2] 李正明，徐鵬坤，單曉晨.基于多智能體的微電網電壓穩定性協調控制系統[J].現代電子技術，2018，41（10）：133-135，139.