基于電能質量擾動抑制的配電網低電壓治理方法分析

毛政斌

摘要：當前經濟發展以及民生用電為我國電力發展提出質量要求，用電量增多，電力浪費嚴重制約電力發展，電能質量擾動造成低電壓問題愈發顯現，這種情況下電能質量擾動抑制的配電網低電壓治理受到廣泛關注，同時提出相關治理方法降低電能質量擾動產生不良用電情況，旨在進一步保證供電安全性，基于經濟效益實現居民放心用電，安心用電。

關鍵詞：電能質量擾動抑制;配電網;低電壓;治理

在電能質量問題中低電壓情況較為常見，導致這種情況出現原因主要由于電網架構，線路阻抗等問題，而針對當前各城市經濟發展，企業用電，居民用電量大幅增多，低電壓情況越發明顯。而低電壓的電能質量因素與三相不平衡有關，而且近幾年非線性負荷增長等問題增多，除此之外諧波同樣也會造成配電網低電壓發生，為此需要充分重視，并積極采取措施應對。

1.原理分析

通常情況下在進行配電網低電壓治理過程中的電能質量擾動抑制手段主電路往往使用于IGBT?的二極管鉗位型三電平電路拓撲，且采取有效的濾波網絡（LCL?型），這種情況下對于高頻開關紋波電流可以實現有效濾除，而且該種裝置阻抗特性較強，可以有效避免在運行中產生諧振。在進行裝置設計過程中系統架構的主要以DSP以及CPLD控制為主，以網測電流互感器實現電流檢測，同時在檢測過程中提取電能質量特征，提取內容通常包含零序、負序、諧波、無功等，通過這些數據可以進一步計算PWM數據，在其驅動下可以進一步實現電流補償性合理輸出，對配電網低電壓問題進行解決[1]。

2.措施講解

2.1注意事項

在應對配電網低電壓中實施電能質量擾動抑制過程中需要注意，要以分布式治理模式為主，這樣是因為分布式治理模式覆蓋面積更廣治理范圍更大，治理效果更加理想，而集中式治理更加具有空間特定性。兩種治理模式相比，分布式治理對于電能質量擾動抑制裝置的布點位置，更加具備綜合性特點，且治理效果更加理想。而從配電網結構內容出發，電力用戶往往位置集中且分散，這也是配電網自身具備復雜性特點的關鍵原因，所以想要進一步實現電能質量擾動抑制治理有效性，需要對配電網結構進行充分考慮，不斷的進行裝置優化。

2.2治理原則

在實施電能質量擾動抑制治理配電網低電壓過程中除了需要確定裝置分布位點之外，還需要堅持以下治理原則。（1）在確定裝置位點過程中需要加強對裝置其容量以及負載數據的確定，而這些數據需要通過配電網低壓電網中每條網絡中負載量進行計算，只有這樣才能進一步確定低壓電網中的容量情況。（2）確定裝置分布點，需要對配電網首端數據進行計算，通過計算額得出配電網低電壓區域安裝裝置需求數量，而后再進行裝置安裝，在安裝過程中計算每臺設備覆蓋用戶情況以及用戶數量，除此之外，還需要在裝置安裝中對線路進行標記，依據記號順序確定裝置安裝的具體位置，這樣可以進一步實現配電網低電壓情況減少，保證人們用電安全以及用電質量[2]。

3.以某供電公司低電壓臺區電能質量擾動問題為例

某供電公司存低電壓臺區電能質量擾動問題較為嚴重，導致用戶投訴較為頻繁，經過相關調研制定了電能質量擾動抑制方案。該區域配電網低電壓發生的原因經過檢查發現是三相不平衡，無功以及諧波等，進而導致電壓下降。對配電網架構分析，其中間以及后段為整個電網的負載主要位置，其負載量已經超過85%，用戶居民，且電量使用主要在白天，電壓最低情況為110V。

這種情況下，專業電力服務人員對配電網線路進行計算，發現配電房開關室出線端以銅芯導線與其他線路進行連接，長度700m左右，導線截面積185mm2，共計三條線路，有1條主線路，2條備用線路，但備用線路目前并沒有被使用，所以備用線路不存在負載，而主線路長度超過120m，且導線截面積70mm2，這條線路低電壓情況較為嚴重。為解決這一情況，專業人員于中路以及后段分別裝置了電能質量擾動抑制裝置，進而降低區域內電能質量擾動情況發生，設備安裝完成后對其線路電壓進行測量，線路電壓值為140V，對于低電壓情況起到了較好的改善。同時對于線路電壓實施全天候監測發現即使在白天用電高峰時間段內出現低電壓情況仍然較少。這一結果可以在一定程度上說明電能質量擾動抑制裝置對于配電網低電壓故障的改善價值，不僅可以保障居民使用電壓情況，還可以提升電能質量，對于供電安全性，穩定性以及科學性提供重要支撐。

4.技術需求

電能質量擾動抑制對于電網低電壓改善有顯著作用，盡管如此，在今后的供電過程中仍然需要加大優化力度。在進行裝置安裝過程中為保證設備優勢充分發揮，同時需要通過對電網線路中相應數據進行分析，通過數據分析確定電能質量擾動抑制裝置安裝對于低電壓水平改善更加理想[3]。但是這種情況下需要面對一些問題，即需要花費較高成本，所以在今后供電服務中依然需要不斷加強技術研究，不斷進行技術優化，在技術應用除了技術優化外，還需要加強對后續設備在使用過程中的運行以及維護，逐漸拓寬該項技術應用范圍，同時依據不同區域供電情況進行針對性配電網低壓抑制使用，并且在治理過程中進行成本控制，在保證經濟效益的同時，進一步實現供電服務水平提升。重視供電情況，實現居民用電安全，保證電力服務水平是現階段社會經濟發展以及民生建設的關鍵，針對配電網低壓采取電能質量擾動抑制治理，對于低供電有重要改善。

總結：

綜上所述，電能質量干擾是造成配電網低電壓產生關鍵原因，上述文章中提出常見的影響因素主要為三相不平衡、無功和諧波，通過對原因分析，將電能質量擾動抑制裝置被用于低電壓改善，減少電能質量干擾，提升供電安全性，在實現電網低電壓問題解決的同時，可以進一步保證居民用電，同時文章中以案例分析方法講解了電能質量擾動抑制裝置的原理，分析其治理注意事項，并分析其技術應用需求，旨在進一步提升當前我國供電水平。

參考文獻

[1]安睿，程立光，李文雯，等.基于電能質量擾動抑制的配電網低電壓治理方法[J].電子設計工程，2020，28（04）：127-131.

[2]徐先駿，吉小鵬.基于分布式能源接入的配電網低電壓治理[J].電器與能效管理技術，2019，No.584（23）：84-89.

[3]劉科研，盛萬興，秦夢雅，等.計及多種擾動源的有源配電網電能質量分析方法[J].電網技術，2020，v.44;No.439（06）：327-333.