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【摘要】本文主要分析用户供电质量的影响因素，提出了提高电压质量的措施，从而提高供电可靠性。
【关键词】配网；电压质量；可靠性；措施
引言
电压质量直接关系到客户的正常用电，是保障供电服务的基本条件，事关和谐供用电关系的构建和电力企业服务社会的能力。伴随着居民消费水平的提高，居民用电快速增长，部分地区出现了用电高峰时期电压不稳定的现象，电力用户投诉事件中电压问题所占比率的提高。供电企业把更多的专注力投向电网架构的规划以及低电压台区的治理，提高用户的电压质量已经成为供电企业的一项重要工作。
1、工作要求
提升电压质量，必须坚持技术措施和管理措施相结合，从规划设计、生产运行、建设改造等环节入手，坚持落实电压质量的综合治理，重点放在低电压的整改上。在电网的建设改造上，要优先安排提升电压质量的项目，将保证电能质量能力作为校核条件，即兼顾眼前又着眼发展，组织开展负荷预测，合理布局电源点，满足经济快速发展对电力的需求。
2、电压合格范围
按照广东电网公司的有关技术规范，根据不同的电压等级，其合格的范围如下：
2.1 10千伏母线电压允许偏差为系统额定电压的0%至+7%。
2.2 35千伏及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%（-3%至+7%）标准要求。
2.3 10千伏及以下三相供电电压允许偏差值为额定电压的±7%标准要求。
2.4 220伏单相供电电压允许偏差值为额定电压的+7%至-10%标准要求。
3、用户供电质量的影响因素
[1]电力系统的供电线路末端，比较容易发生低电压的现象。设备在低电压状态下运行，会增加无功电力的输送而减少有功电力的输送，线路输送无功分量较大，从而增加线损。低电压可能会造成用户电动机不能正常工作，从而影响企业的正常生产，对居民用户而言，则会影响家用电器、照明设备的正常使用，缩短设备的使用寿命。电压高会使得通过设备的电流增大，使设备发热，绝缘长期处于高温下会使得设备使用寿命缩短，同时也会增加供电企业和用户设备的损耗，造成能源的浪费。这样会增加了电能消耗，增加了电费支出，加大了企业的生产成本和居民的生活成本。以下是影响用户供电质量的主要因素：
3.1 电网运行方式、负荷变化引起电压在某一时段内的偏移。随着经济的发展，地区工业、商业用电激增、人民生活水平提高等原因，各种电力设备、家用电器进入千家万户使用，使得用电结构、负荷发生变化，加剧了峰谷负荷的悬殊，特别是部分地区电网的规划不够完善，造成负荷畸变，引起峰段电压偏低、谷段电压偏高。
3.2 由于线路、变压器等超载运行，即超出设备的额定容量使用，则会导致变压器的出线端的电压偏低。一些偏远地区线路太长、线径小等原因，或者是电网内感性负荷大量投入，造成功率因素下降，随着感性负荷大量吸取无功功率，势必造成电网增加功率损耗。同样道理，由于功率因素下降，电网电压损失增大，用户受电端电压下降。反之，功率因素提高，电压损失少，电压上升。
3.3 [2]电力系统三相负荷平衡状况是电能质量的主要指标之一，电力系统三相不平衡是由于三相负载不平衡或系统三相参数不对称所致，三相不平衡将导致旋转电机发热和振动，变压器漏磁增加和局部过热。当电网处于三相负载不平衡运行时，会发生电压畸变，产生中性点位移电压，造成用户的电压不稳定，可引起负荷重的一相电压低、负荷轻的一相电压高。
3.4 用户的无功补偿投入不合理。有的用户为省钱未安装无功补偿装置，或者是安装了电容器投切装置但没有正常的投入或退出使用，这就容易出现无功过补偿或补偿不足。
还有一些小水电上网、谐波源用户入网等因素，也会导致电压畸变，影响电压的稳定性，对电网的电压质量带来不良的影响。要提高电压质量，必须综合考虑、具体分析，制定相应的管理措施和技术措施。
4、提高电压质量的措施
为达到提升电压质量的目标，供电企业要加强用电特性和需求的分析，坚持电网建设改造与精益运行的管理，薄弱点整治和综合整治相结合，优化供电方式。针对电压问题，以变电站供区为对象，以中压线路为单元，以配电台区为单位，开展细致精密的诊断分析，梳理产生电压问题的技术层面和管理层面的原因，加强对电压质量提升措施科学性的分析、指导、部署。
4.1 做好变电站出线电源的监控和调节。[3]为保证电力系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围内，必须选择一些有代表性的变电站的母线作为电压的监测点，这些点作为上级电源，如果电压质量能够符合要求，是电网中其他各点的质量得到保证的基本前提。电网调度员可通过调度自动化系统和电压监控系统对电网中所选的监测点进行实时监控，及时发现电压的波动和变化，并根据监控的结果及时进行电压调整。
坚持以精益数据运行和营销管理为基础，完善配网电压监测手段，强化系统采集的电压数据的分析与应用，提高电压质量的保障能力。在10千伏及以下三相供电用户端、220伏单相供电用户端安装电压监测仪，通过GPRS通信手段实现实时电压的采集，通过电压监测系统对电压数据进行监控分析，为制定提升电压的措施提供依据。
4.2 [4]增加系统无功补偿，提高功率因数。采用无功补偿措施后，电源输送无功功率就会减少，将使电力网和变压器中的功率损耗下降，从而提高了供电效率，保障供电电压的稳定。如图2所示，假如用户原来吸收的无功功率为Q1，增加了无功补偿装置以后，其吸收的无功功率降低为Q2，则电源输送的无功功率减少了（Q1-Q2），其功率因数由cos2上升为cos1。
提高无功补充，首先要细化变电站、配网线路的无功补偿设计，综合考虑地区电网、主变选型、进出线类型与规模、无功负荷预测，核算变电站无功补偿配置类型、总容量和各单组容量、无功负荷和损耗，制定地区无功补偿规划，确保分层分区无功平衡。 4.3 合理控制配网三相不平衡率。在三相四线供电的低压电网中，配电通常采用中性线、避雷器接地线、变压器外壳连在一起接地方式。当配变处于三相负载不平衡运行时，会发生中性点位移的现象，从而导致电压发生畸变，负荷轻的一相的相电压会升高，负载重的一相其相电压下降。
加强台区三相负荷不平衡度测量与分析，利用计量自动化系统或结合配变及低压分路出线负荷测量工作开展，在负荷高峰时段进行。对于不平衡度超出标准要求的，可通过合理安排低压配电网三相不平衡线路改造，在编制低压配电网改造方案时，应充分考虑低压线路三相负荷不平衡问题，必要的情况下可通过“单相供电”改“三相供电”，降低三相负荷不平衡度，同时要加强台区新增低压负荷报装管理，核查新报装负荷的容量及用电特性，结合台区三相负荷档案和现场实测勘查，确定客户接入的最宜相。
4.4 以基础研究为依托，以科技与信息技术为支撑，加强用电负荷特性的分析，开展适合地区特性的供电方式、综合调压手段来应对负荷的波动能力研究与应用。稳步推进AVC建设，确保110kV及以上变电站AVC闭环控制率达到100%，对于10kV母线电压合格率较低的变电站，应进行AVC调控分析，优化AVC定值和策略，根据母线电压和负荷情况，制定调控策略，按照“先容抗，后抽头”的原则，实施电压调控。在低压线路上[5]加装自动调压器，可在一定范围内对低压线路的电压进行自动调节，特别是部分农村线路的电压质量比较差，因为供电半径长、线径小、分支线多，导致线路的损耗比较大，此外还有一些用户其用电负荷随昼夜或工作时间变化较大，使用这类调压器对改善电压质量有比较好的效果。
4.5 合理规划配网架构。按照典型接线技术标准，规范配网接线方式，使接线简单、清晰，并具有较高的可靠性和灵活的运行方式，根据供电区域内负荷预测和负荷密度划分供电分区，逐年修编配网规划，着重梳理农村地区现有末端电压不达标的10kV线路，合理增加变电站布点，保证线路末端电压合格。以电压分析、客户投诉和负荷发展为依据，按照“小容量、多布点”的方式，遵照《中国南方电网公司110千伏及以下配电网规划指导原则》，严格控制低压供电半径，将配电变压器尽量放置在负荷中心，优化低压供电分区，工业客户尽量集中线路供电，确保新增台区首末端电压质量满足标准要求。
为确保电压质量有效提升，必须加强综合治理措施的研究，根据地区的电源分布、电网状况、用户分布、负荷情况等情况综合分析，着力解决突出问题和主要矛盾，确保解决措施具有较强的针对性和可操作性。
5、结束语
随着城镇化建设和产业转型的持续推进，对电压质量提出了更高的要求，一方面要推动高附加值行业和停电损失敏感用户等重点地区、重点行业的电能质量提升，另一方面要提高农村地区的电能质量，给力城镇化建设。本文通过介绍影响电压质量的因素，提出了针对性的解决措施，提高供电企业对电压的管理水平，从而保障电网安全、经济运行，提高电力用户的满意度。
参考文献
[1]贺艳，朱佐平.如何采取有效措施提高供电电压质量.科技资讯，2010
[2]郝群惠，宋子强，孙守海.不平衡负荷对馈线和变压器三相电压的影响，2005
[3]汪茂彦.巢湖电网电压质量调控措施分析，2006
[4]顾承宏.城市电力网无功优化的研究与实践，2002
[5]马金明，杨成章.改善配电网末端电压质量的措施，2004
【关键词】配网；电压质量；可靠性；措施
引言
电压质量直接关系到客户的正常用电，是保障供电服务的基本条件，事关和谐供用电关系的构建和电力企业服务社会的能力。伴随着居民消费水平的提高，居民用电快速增长，部分地区出现了用电高峰时期电压不稳定的现象，电力用户投诉事件中电压问题所占比率的提高。供电企业把更多的专注力投向电网架构的规划以及低电压台区的治理，提高用户的电压质量已经成为供电企业的一项重要工作。
1、工作要求
提升电压质量，必须坚持技术措施和管理措施相结合，从规划设计、生产运行、建设改造等环节入手，坚持落实电压质量的综合治理，重点放在低电压的整改上。在电网的建设改造上，要优先安排提升电压质量的项目，将保证电能质量能力作为校核条件，即兼顾眼前又着眼发展，组织开展负荷预测，合理布局电源点，满足经济快速发展对电力的需求。
2、电压合格范围
按照广东电网公司的有关技术规范，根据不同的电压等级，其合格的范围如下：
2.1 10千伏母线电压允许偏差为系统额定电压的0%至+7%。
2.2 35千伏及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%（-3%至+7%）标准要求。
2.3 10千伏及以下三相供电电压允许偏差值为额定电压的±7%标准要求。
2.4 220伏单相供电电压允许偏差值为额定电压的+7%至-10%标准要求。
3、用户供电质量的影响因素
[1]电力系统的供电线路末端，比较容易发生低电压的现象。设备在低电压状态下运行，会增加无功电力的输送而减少有功电力的输送，线路输送无功分量较大，从而增加线损。低电压可能会造成用户电动机不能正常工作，从而影响企业的正常生产，对居民用户而言，则会影响家用电器、照明设备的正常使用，缩短设备的使用寿命。电压高会使得通过设备的电流增大，使设备发热，绝缘长期处于高温下会使得设备使用寿命缩短，同时也会增加供电企业和用户设备的损耗，造成能源的浪费。这样会增加了电能消耗，增加了电费支出，加大了企业的生产成本和居民的生活成本。以下是影响用户供电质量的主要因素：
3.1 电网运行方式、负荷变化引起电压在某一时段内的偏移。随着经济的发展，地区工业、商业用电激增、人民生活水平提高等原因，各种电力设备、家用电器进入千家万户使用，使得用电结构、负荷发生变化，加剧了峰谷负荷的悬殊，特别是部分地区电网的规划不够完善，造成负荷畸变，引起峰段电压偏低、谷段电压偏高。
3.2 由于线路、变压器等超载运行，即超出设备的额定容量使用，则会导致变压器的出线端的电压偏低。一些偏远地区线路太长、线径小等原因，或者是电网内感性负荷大量投入，造成功率因素下降，随着感性负荷大量吸取无功功率，势必造成电网增加功率损耗。同样道理，由于功率因素下降，电网电压损失增大，用户受电端电压下降。反之，功率因素提高，电压损失少，电压上升。
3.3 [2]电力系统三相负荷平衡状况是电能质量的主要指标之一，电力系统三相不平衡是由于三相负载不平衡或系统三相参数不对称所致，三相不平衡将导致旋转电机发热和振动，变压器漏磁增加和局部过热。当电网处于三相负载不平衡运行时，会发生电压畸变，产生中性点位移电压，造成用户的电压不稳定，可引起负荷重的一相电压低、负荷轻的一相电压高。
3.4 用户的无功补偿投入不合理。有的用户为省钱未安装无功补偿装置，或者是安装了电容器投切装置但没有正常的投入或退出使用，这就容易出现无功过补偿或补偿不足。
还有一些小水电上网、谐波源用户入网等因素，也会导致电压畸变，影响电压的稳定性，对电网的电压质量带来不良的影响。要提高电压质量，必须综合考虑、具体分析，制定相应的管理措施和技术措施。
4、提高电压质量的措施
为达到提升电压质量的目标，供电企业要加强用电特性和需求的分析，坚持电网建设改造与精益运行的管理，薄弱点整治和综合整治相结合，优化供电方式。针对电压问题，以变电站供区为对象，以中压线路为单元，以配电台区为单位，开展细致精密的诊断分析，梳理产生电压问题的技术层面和管理层面的原因，加强对电压质量提升措施科学性的分析、指导、部署。
4.1 做好变电站出线电源的监控和调节。[3]为保证电力系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围内，必须选择一些有代表性的变电站的母线作为电压的监测点，这些点作为上级电源，如果电压质量能够符合要求，是电网中其他各点的质量得到保证的基本前提。电网调度员可通过调度自动化系统和电压监控系统对电网中所选的监测点进行实时监控，及时发现电压的波动和变化，并根据监控的结果及时进行电压调整。
坚持以精益数据运行和营销管理为基础，完善配网电压监测手段，强化系统采集的电压数据的分析与应用，提高电压质量的保障能力。在10千伏及以下三相供电用户端、220伏单相供电用户端安装电压监测仪，通过GPRS通信手段实现实时电压的采集，通过电压监测系统对电压数据进行监控分析，为制定提升电压的措施提供依据。
4.2 [4]增加系统无功补偿，提高功率因数。采用无功补偿措施后，电源输送无功功率就会减少，将使电力网和变压器中的功率损耗下降，从而提高了供电效率，保障供电电压的稳定。如图2所示，假如用户原来吸收的无功功率为Q1，增加了无功补偿装置以后，其吸收的无功功率降低为Q2，则电源输送的无功功率减少了（Q1-Q2），其功率因数由cos2上升为cos1。
提高无功补充，首先要细化变电站、配网线路的无功补偿设计，综合考虑地区电网、主变选型、进出线类型与规模、无功负荷预测，核算变电站无功补偿配置类型、总容量和各单组容量、无功负荷和损耗，制定地区无功补偿规划，确保分层分区无功平衡。 4.3 合理控制配网三相不平衡率。在三相四线供电的低压电网中，配电通常采用中性线、避雷器接地线、变压器外壳连在一起接地方式。当配变处于三相负载不平衡运行时，会发生中性点位移的现象，从而导致电压发生畸变，负荷轻的一相的相电压会升高，负载重的一相其相电压下降。
加强台区三相负荷不平衡度测量与分析，利用计量自动化系统或结合配变及低压分路出线负荷测量工作开展，在负荷高峰时段进行。对于不平衡度超出标准要求的，可通过合理安排低压配电网三相不平衡线路改造，在编制低压配电网改造方案时，应充分考虑低压线路三相负荷不平衡问题，必要的情况下可通过“单相供电”改“三相供电”，降低三相负荷不平衡度，同时要加强台区新增低压负荷报装管理，核查新报装负荷的容量及用电特性，结合台区三相负荷档案和现场实测勘查，确定客户接入的最宜相。
4.4 以基础研究为依托，以科技与信息技术为支撑，加强用电负荷特性的分析，开展适合地区特性的供电方式、综合调压手段来应对负荷的波动能力研究与应用。稳步推进AVC建设，确保110kV及以上变电站AVC闭环控制率达到100%，对于10kV母线电压合格率较低的变电站，应进行AVC调控分析，优化AVC定值和策略，根据母线电压和负荷情况，制定调控策略，按照“先容抗，后抽头”的原则，实施电压调控。在低压线路上[5]加装自动调压器，可在一定范围内对低压线路的电压进行自动调节，特别是部分农村线路的电压质量比较差，因为供电半径长、线径小、分支线多，导致线路的损耗比较大，此外还有一些用户其用电负荷随昼夜或工作时间变化较大，使用这类调压器对改善电压质量有比较好的效果。
4.5 合理规划配网架构。按照典型接线技术标准，规范配网接线方式，使接线简单、清晰，并具有较高的可靠性和灵活的运行方式，根据供电区域内负荷预测和负荷密度划分供电分区，逐年修编配网规划，着重梳理农村地区现有末端电压不达标的10kV线路，合理增加变电站布点，保证线路末端电压合格。以电压分析、客户投诉和负荷发展为依据，按照“小容量、多布点”的方式，遵照《中国南方电网公司110千伏及以下配电网规划指导原则》，严格控制低压供电半径，将配电变压器尽量放置在负荷中心，优化低压供电分区，工业客户尽量集中线路供电，确保新增台区首末端电压质量满足标准要求。
为确保电压质量有效提升，必须加强综合治理措施的研究，根据地区的电源分布、电网状况、用户分布、负荷情况等情况综合分析，着力解决突出问题和主要矛盾，确保解决措施具有较强的针对性和可操作性。
5、结束语
随着城镇化建设和产业转型的持续推进，对电压质量提出了更高的要求，一方面要推动高附加值行业和停电损失敏感用户等重点地区、重点行业的电能质量提升，另一方面要提高农村地区的电能质量，给力城镇化建设。本文通过介绍影响电压质量的因素，提出了针对性的解决措施，提高供电企业对电压的管理水平，从而保障电网安全、经济运行，提高电力用户的满意度。
参考文献
[1]贺艳，朱佐平.如何采取有效措施提高供电电压质量.科技资讯，2010
[2]郝群惠，宋子强，孙守海.不平衡负荷对馈线和变压器三相电压的影响，2005
[3]汪茂彦.巢湖电网电压质量调控措施分析，2006
[4]顾承宏.城市电力网无功优化的研究与实践，2002
[5]马金明，杨成章.改善配电网末端电压质量的措施，2004