配電網居民客戶端低電壓治理方案探討

鐘強

摘? 要：借助對主變壓器10kV母線至居民客戶端優化電氣體系模型進行分析，了解影響居民客戶端電壓的主要誘因，按照具體運行經驗，整合居民客戶端出現低電壓問題的主要原因，在找出應對措施的同時，按照電力企業內部分工和方案落實難度系數，確立居民客戶端電壓治理方案。

關鍵詞：配電網;居民客戶端;低電壓;治理方案

在我國國民生活質量日漸提升的同時，居民用電量也在隨之增加，促使配電網負載不斷提高，極易導致客戶端低電壓現象發生，從而對居民常規用電產生不利制約。為了緩解居民客戶端低電壓問題，進一步提高電力企業整體服務水平，針對配電網居民客戶端低電壓治理方案的構建，展開更深層次的探析就變得十分關鍵。

一、影響配電網居民客戶端電壓的主要因素

主變壓器10kV母線至居民客戶端優化電氣體系模型具體如下圖所示：

假設配電網變壓器低壓三相負荷實際上處于平衡狀態，能夠獲取與各個節點電壓相對應的表達公式：

首先，高壓測電壓的表達公式：

在該表達公式之內，U10所代表的是10kV線路首段電壓;P10與Q10所代表的是10kV線路有功率以及無功率;而R10與X10所代表的是10kV線路等效電阻以及電抗。

其次，低壓測電壓的表達公式：

在該表達公式之內，PT與QT所代表的是變壓器的有功功率以及無功率;而RT與XT所代表的是變壓器等效電阻以及電抗，而k所代表的是變壓器。

最后，居民客戶端電壓的表達公式：

在該表達公式之內，P0.38與Q0.38所代表的是380kV線路的有功功率以及無功率;而R0.38與X0.38所代表的是380kV線路的等效電阻以及電抗。

綜合上述三個表達公式，能夠獲取居民客戶端電壓的表達公式：

根據該表達公式能夠發現，10kV母線電壓、10kV線路負載狀態、10kV線路阻抗、變壓器負載狀態、變壓器阻抗、低壓線路負載狀態、低壓線路阻抗以及變壓器變比都極易對配電網居民客戶端電壓產生不同程度的影響。在具體運行期間，配電網變壓器三相負荷通常會出現不平衡，產生零序電流問題，促使居民客戶端電壓三相缺乏平衡性的問題發生，這一因素同樣會對配電網居民客戶端電壓產生一定的影響。

二、配電網居民客戶端低電壓問題出現的主要誘因

（1）10kV母線電壓未達標

10kV母線電壓一直以來作為整個配電網的電源點，若是其缺乏可靠性，或是負荷高峰時期低位運行極易對其供電的全部配電線路產生嚴重的影響，促使下游電壓調節區間受到影響，出現成片低電壓現象，牽涉面廣。

（2）重過負荷運行

根據上述表達公式可以發現，中低壓線路與變電器之間的電壓降和負載是處于正比狀態的，重過負荷在運行期間線路與變壓器往往會出現降壓超出要求的現象。如果中壓線路處于重過負荷運行狀態，那么其末端變壓器往往會出現高壓測電壓不足的現象，這一位置的變壓器與之對應的供電客戶往往會發生低電壓的現象;如果變壓器處于重過負荷這一運行狀態，那么其變壓器范圍之中往往會發生低電壓問題。

（3）線路線徑較細，供電半徑較長

對于配電網供電而言，其線徑越細、半徑越長，那么線路阻抗便會越大，根據上述表達公式能夠發現，中低壓線路電壓降和線路的阻抗成正比，如果線路設計方案缺乏合理性，那么線路末端往往會發生低電壓現象。

（4）無功補償不足或缺失

根據上述表達公式能夠發現，中低壓線路以及變壓器電壓降都和輸送的無功功率之間具有極為緊密的關聯，如果配電網之內的無功補償不足和缺失亦或日常運維缺乏管理，那么線路中所輸送的無功功率便相對較大，有時還會發生無功功率穿越現象，導致配電網居民客戶端極易發生低電壓問題。

三、配電網居民客戶端低電壓治理方案

（1）對電壓監測系統予以優化和強化

積極運用客戶信息采集系統，針對負荷高峰時期中低壓線路末端電壓狀態信息進行全面的采集，并進行深入的分析，如果發生低電壓現象，那么首先就必須對監測點表計因素進行排查，確保客戶信息采集系統更具精準性與及時性，為抉擇處理治理方法奠定良好的基礎。

（2）對10kV母線電壓予以調整

在對10kV母線電壓進行調整時，應該借助對主變壓器分接頭以及無功補償進行的優化，按照負荷曲線波動規則，對無功控制方案予以改善，以此確保配電網常規運行更具可靠性。

（3）對網架進行優化

中低壓線路若是處于過負荷運行狀態或是供電半徑相對較長時，應對網架體系進行優化。中壓線路若是處于過負荷運行狀態或是供電半徑相對較長時，則應該找尋附近輕負荷的短線路以及變電站，著重針對原線路末端區域予以分割處理。低壓線路若是處于過負荷運行狀態或是供電半徑相對較長時，則應該找尋四周適宜的變壓器切割負荷。

（4）提高變電站布點數量

如果中壓線路處于重過載運行或者供電半徑相對較長導致低電壓現象發生，且附近沒有變電站，從宏觀的角度出發，則應該適當的提高變電站布點數量，并對原路線予以分割處理。

（5）對變壓器分接頭進行優化

按照負荷季節性波動，著重針對變壓器分接頭予以適當的優化。把三擋位變壓器逐一更換成五檔位變壓器，以此對電壓調節的連續性予以改善。如果條件允許，則應該把無載調壓變壓器逐一轉換成有載調壓變壓器，以此強化調壓的適宜性，并確保電力資源供應的穩定性。

結合以上方法執行的難度系數，根據電力企業內部分工的實際情況，借助倒查法，從下游直至上游，從低壓直至中壓，以點帶面，進行嚴格的排查，并借助適宜的方法進行處理，實際流程可參照下圖：

此流程圖涉及配電網居民客戶端低電壓問題與之相關的誘因與相應的治理方法，將這一流程圖當作主線，將具體檢測數據當作首要前提，確立仿真計算模型，合理抉擇單一處理方法或是編制系統性的治理規劃，并借助仿真計算模型展開驗證，對規劃方案之內的所有量值予以確認，以此精準的編制現場執行方案。和以往憑借經驗積累的電壓調整措施相比，上述所擬定的方案規劃更具精準性、合理性與針對性，能夠防止重復電壓的問題出現，最大限度的防止投資浪費，并在進一步提升配電網居民客戶端電壓合格率的同時，確保經濟性與穩定性。

結束語：綜上所述，通過對影響配電網居民客戶端低電壓誘因進行的深入研究，整合了造成居民客戶端低電壓的各類因素，在提出應對策略的同時，結合電力企業內部分工與方案實施的難度，借助倒查法確立治理方案，并借助仿真計算法，迅速、精準的找出居民客戶端低電壓問題的改善措施，以此促使電壓合格率能夠得以提高，為居民提供更好的供電服務。

參考文獻：

[1]邱志鵬，呂平，張健， 等.配電網居民客戶端低電壓治理方案探討[J].供用電，2015，32（11）：75-78.

[2]李建軍，杜松懷，楊德昌.集中光伏電源接入對低壓配電網電壓的影響[J].智慧電力，2020，48（4）：21-27.

[3]關靖.低壓配電網電壓質量問題分析及其優化措施研究[J].科技經濟市場，2020（3）：115-117.

[4]黃嘉楠，向小民，邢彧.基于低電壓治理的配電網優化策略研究[J].電力電容器與無功補償，2020，41（1）：200-206.