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摘要:低压配电网中电压质量问题对电力输配电工作造成了很大障碍,它直接影响了用电企业的经营和我们的日常生活。要想彻底改变供电质量,要求我们不断地对影响电压质量的问题进行分析,同时积极做好低压配电网电压质量优化措施研究和应用。基于此,本主要对低压用户电压质量问题进行分析,并提出了相应的解决策略,旨在提高低压用户的用电质量。
关键词:低压配电网;电压质量;治理
1现阶段低压配电网电压情况
低压配电网是通过由配电变压器相互连接起的低压配电装置、低压干线、分支线等组成,低压配电网的结构非常的简单以及安全,主要表现在电网运输电能的可靠性和稳定性高,通常情况下,低压配电线路的电压损失不会超过百分之四。伴随着国家经济飞速的发展,很多单位的用电负荷慢慢增加,用户对于电力的质量有着非常高的要求。在绝大部分地区,低压配电网在改造的时候,归属权不明的问题非常严重,这导致个别地区部门对低压配电网重视不够。个别地区对低压配电网电压质量管理长久不重视,存在着很多问题,部分地区的低压配电网出现了低峰期的时间,高峰电压以及高峰期时出现低谷电压这种情况和实际的电压质量相比较,差很多,低压配电网电压质量的提升迫在眉睫。
2低压用户电压质量问题分析
低压配电网由与配电变压器相连接的低压配电装置、低压干线、分支线、低压接户线等构成,低压配电网结构简单、安全可靠。低压配电网电压质量主要体现在电网所输送电能的稳定性和可靠性上,供电系统在运行中所输送电能的电压质量是考核电能质量的最重要的指标。一般来说,低压配电线路的电压损失不应大于4%。随着我国经济不断发展,用电单位的用电负荷也在快速增加。与此同时,电力用户对供电质量的要求也更加严格。电压质量从调压方面来讲,目前一般主要是调节10kV中压配电网,对于380V/220V的低压配电网调节措施相对较少。在实际中,低压配电网的调节情况较难达到当今电压质量的优化需求,普遍存在用电高峰时电压过低、用电低谷时电压过高的现象,与规定的电压质量标准存在较大的差距。因此,通过数据分析来提升电压质量管理水平和电压合格率是非常重要及必要的。
3低压配电网电压质量提高的措施
3.1 三相负荷平衡工作的实施。想要把三相负荷平衡工作做到位,需要从两个方面来执行方案。第一步,把抄表记录的用户进行分类,大致可以分为大用电户、普通用电户、小用电户、大小商户、工厂、养殖业用电户,三相负荷的平衡想要保持住,把电力用户作为基础,时刻保持电力用户的用电处于常规电压,可以做到用电平衡,通过用户的用电情况来对每个用户进行连接,从而使三项电流在每个时间段内都是保持一致的。第二步,夜晚是用电的高峰期,把这个用电时间段作为三相负荷时间的基点,从而把其他时间段的用电量兼顾起来,通过使用合理以及正确的接点选择,可以使接点有着平衡保证的效果,从线路上来讲,如果距离比较远,在下一个接点上实施平衡,通过这种方法来将不平衡区域的线路距离给缩短。3.2配电线路电压复合调节。配电网380/220V线路供电半径较短、负载较小、导线截面积小、导线间距小、等效感抗小,因此低压线路电压损失可估算为:
式中,P为线路供电有功功率,KW;A为导线线径,Mm2;L为供电距离,百米;C为导线常数。不同材质的C取值:在380/220V三相平衡情况下,铜线为83,铝线为50;在380/220V二相制线路平衡情况下,铜线为37,铝线为20;在380/220V单相线路情况下,铜线为14,铝线为8.4。根据配电网低电压治理技术原则,供电电压范围应为220(1±15%)V。以单相线路220V、输送功率20KW、线径50mm2铝线为例,计算电压跌落15%的位置:
为此,配电变压器出口侧电压为220V时,电压跌落15%位于315m处。为了保障配电线路电压满足供电标准,需在该处采取电压治理措施,如图1所示。在电压跌落15%处装设调节设备,调节设备采用电压提升和无功补偿综合治理的方式,可有效解决低电压问题。由于供电电压取值范围为220(1±15%)V,电压不能過高,因此该调节点可提升电压最大为30%。该处无功补偿调节原则为:当配电变压器出口侧电压大于100V时,无功补偿率不低于接入点的120%;当电网电压高于230V时,不进行无功补偿。
3.3无功补偿容量增加。低压配电网在进行较为全面以及系统的规划时,低配电网的无功补偿需要针对性的合理布局,分散补偿和就地补偿两种方式相结合。集中补偿和分散补偿相互结合,将分散补偿作为主体;高低压补偿相互结合,把低压补偿作为主体;调压和降损相互结合,把降低损耗作为主体;静动态补偿相互结合,把动态补偿作为主体。可以将电动机的无功补偿先行实施起来,电容器和电动机之间的距离可以有效的缩短,在一些特殊的情况下,若没有办法就地补偿,那么就选择就近补偿,将无功电流所流过距离最大限度的缩短;还需要把异步电动机的运用加快,使无功功率的产生减少。
3.4采用大数据配电网调度管理.配电网的调度管理模式可以实现配电网更高质量的运行,对于电压质量的稳定状态可以实现随时性、实时性的监督控制。基于生产信息、市场调度、EMS数据以及电压状态等数据实现有效的传递,实现数据的高效率应用的同时,需要针对数据的应用过程、状态提供安全性防护,最大程度地维护网络数据的安全性,在保障网络体制稳定的同时还需要做好多方面的建设工作。在构建网络架构的同时,需要针对配电网调度自动化系统的构成核心、应用途径等全面掌握,并最大程度地提升信息安全防护体系的稳定性与有效性。在物理层,需要做好环境方面的控制,按照电子计算机机房设计相关规范的要求,明确机房地板以及相关防静电功能特殊材料的选择,在采用适宜环境的温度控制标准以及空气压力控制标准的同时做好机房环境的有效控制,一般情况下温度在15到30°之间、压力在80到108kpa之间。在设施安全性方面,为了更好地保障电源、屏蔽机柜以及服务器等多种设施的安全性,需要做好机房内安全监控管理工作,同时针对机房内及其周边做好全面的监控,规避因为人为因素导致的安全风险。对传送载体而言,集控站等电力相关平台可能会因为电磁影响出现改变,所以在具体建设期间需要应用双绞线方式进行屏障,规避回波形成的额外损耗。
结论
总之,在电网运行过程中,影响电压质量的因素很多,特别是由于输配电网的结构组成各异,这些影响因素有时会千变万化。这就要求我们在日常的工作中应全面了解产生低压配电网电压质量问题的原因,并熟练掌握处理电压质量问题的方法,同时不断进行低压配电网电压质量优化方面的研究,建立一套低压用户电压质量问题数据分析应用。另外,为了保障低压用户的诉求可以得到及时反馈,必须建立一套健全的管理体系,针对用户提出的意见和合理化建议及时进行跟进和觖决,从而有效提高服务质量。
参考文献
[1]李建文,王雪莹,李永刚.提高含光伏发电系统的配电网供电电压质量的研究[J].太阳能学报,2019,14(8):2293-2304.
[2]章彬,史帅彬,刘莎.深圳配电网电压偏高机理分析及其治理措施研究[J].科技视界,2019,23(1):48-49.
[3]宋辉.配电网电压质量与电动汽车充电相互影响研究[D].2019.
[4]王维权.电能质量矫正装置在低压配电网中的应用研究[J].中州煤炭,2019,33(9):24-25.
关键词:低压配电网;电压质量;治理
1现阶段低压配电网电压情况
低压配电网是通过由配电变压器相互连接起的低压配电装置、低压干线、分支线等组成,低压配电网的结构非常的简单以及安全,主要表现在电网运输电能的可靠性和稳定性高,通常情况下,低压配电线路的电压损失不会超过百分之四。伴随着国家经济飞速的发展,很多单位的用电负荷慢慢增加,用户对于电力的质量有着非常高的要求。在绝大部分地区,低压配电网在改造的时候,归属权不明的问题非常严重,这导致个别地区部门对低压配电网重视不够。个别地区对低压配电网电压质量管理长久不重视,存在着很多问题,部分地区的低压配电网出现了低峰期的时间,高峰电压以及高峰期时出现低谷电压这种情况和实际的电压质量相比较,差很多,低压配电网电压质量的提升迫在眉睫。
2低压用户电压质量问题分析
低压配电网由与配电变压器相连接的低压配电装置、低压干线、分支线、低压接户线等构成,低压配电网结构简单、安全可靠。低压配电网电压质量主要体现在电网所输送电能的稳定性和可靠性上,供电系统在运行中所输送电能的电压质量是考核电能质量的最重要的指标。一般来说,低压配电线路的电压损失不应大于4%。随着我国经济不断发展,用电单位的用电负荷也在快速增加。与此同时,电力用户对供电质量的要求也更加严格。电压质量从调压方面来讲,目前一般主要是调节10kV中压配电网,对于380V/220V的低压配电网调节措施相对较少。在实际中,低压配电网的调节情况较难达到当今电压质量的优化需求,普遍存在用电高峰时电压过低、用电低谷时电压过高的现象,与规定的电压质量标准存在较大的差距。因此,通过数据分析来提升电压质量管理水平和电压合格率是非常重要及必要的。
3低压配电网电压质量提高的措施
3.1 三相负荷平衡工作的实施。想要把三相负荷平衡工作做到位,需要从两个方面来执行方案。第一步,把抄表记录的用户进行分类,大致可以分为大用电户、普通用电户、小用电户、大小商户、工厂、养殖业用电户,三相负荷的平衡想要保持住,把电力用户作为基础,时刻保持电力用户的用电处于常规电压,可以做到用电平衡,通过用户的用电情况来对每个用户进行连接,从而使三项电流在每个时间段内都是保持一致的。第二步,夜晚是用电的高峰期,把这个用电时间段作为三相负荷时间的基点,从而把其他时间段的用电量兼顾起来,通过使用合理以及正确的接点选择,可以使接点有着平衡保证的效果,从线路上来讲,如果距离比较远,在下一个接点上实施平衡,通过这种方法来将不平衡区域的线路距离给缩短。3.2配电线路电压复合调节。配电网380/220V线路供电半径较短、负载较小、导线截面积小、导线间距小、等效感抗小,因此低压线路电压损失可估算为:
式中,P为线路供电有功功率,KW;A为导线线径,Mm2;L为供电距离,百米;C为导线常数。不同材质的C取值:在380/220V三相平衡情况下,铜线为83,铝线为50;在380/220V二相制线路平衡情况下,铜线为37,铝线为20;在380/220V单相线路情况下,铜线为14,铝线为8.4。根据配电网低电压治理技术原则,供电电压范围应为220(1±15%)V。以单相线路220V、输送功率20KW、线径50mm2铝线为例,计算电压跌落15%的位置:
为此,配电变压器出口侧电压为220V时,电压跌落15%位于315m处。为了保障配电线路电压满足供电标准,需在该处采取电压治理措施,如图1所示。在电压跌落15%处装设调节设备,调节设备采用电压提升和无功补偿综合治理的方式,可有效解决低电压问题。由于供电电压取值范围为220(1±15%)V,电压不能過高,因此该调节点可提升电压最大为30%。该处无功补偿调节原则为:当配电变压器出口侧电压大于100V时,无功补偿率不低于接入点的120%;当电网电压高于230V时,不进行无功补偿。
3.3无功补偿容量增加。低压配电网在进行较为全面以及系统的规划时,低配电网的无功补偿需要针对性的合理布局,分散补偿和就地补偿两种方式相结合。集中补偿和分散补偿相互结合,将分散补偿作为主体;高低压补偿相互结合,把低压补偿作为主体;调压和降损相互结合,把降低损耗作为主体;静动态补偿相互结合,把动态补偿作为主体。可以将电动机的无功补偿先行实施起来,电容器和电动机之间的距离可以有效的缩短,在一些特殊的情况下,若没有办法就地补偿,那么就选择就近补偿,将无功电流所流过距离最大限度的缩短;还需要把异步电动机的运用加快,使无功功率的产生减少。
3.4采用大数据配电网调度管理.配电网的调度管理模式可以实现配电网更高质量的运行,对于电压质量的稳定状态可以实现随时性、实时性的监督控制。基于生产信息、市场调度、EMS数据以及电压状态等数据实现有效的传递,实现数据的高效率应用的同时,需要针对数据的应用过程、状态提供安全性防护,最大程度地维护网络数据的安全性,在保障网络体制稳定的同时还需要做好多方面的建设工作。在构建网络架构的同时,需要针对配电网调度自动化系统的构成核心、应用途径等全面掌握,并最大程度地提升信息安全防护体系的稳定性与有效性。在物理层,需要做好环境方面的控制,按照电子计算机机房设计相关规范的要求,明确机房地板以及相关防静电功能特殊材料的选择,在采用适宜环境的温度控制标准以及空气压力控制标准的同时做好机房环境的有效控制,一般情况下温度在15到30°之间、压力在80到108kpa之间。在设施安全性方面,为了更好地保障电源、屏蔽机柜以及服务器等多种设施的安全性,需要做好机房内安全监控管理工作,同时针对机房内及其周边做好全面的监控,规避因为人为因素导致的安全风险。对传送载体而言,集控站等电力相关平台可能会因为电磁影响出现改变,所以在具体建设期间需要应用双绞线方式进行屏障,规避回波形成的额外损耗。
结论
总之,在电网运行过程中,影响电压质量的因素很多,特别是由于输配电网的结构组成各异,这些影响因素有时会千变万化。这就要求我们在日常的工作中应全面了解产生低压配电网电压质量问题的原因,并熟练掌握处理电压质量问题的方法,同时不断进行低压配电网电压质量优化方面的研究,建立一套低压用户电压质量问题数据分析应用。另外,为了保障低压用户的诉求可以得到及时反馈,必须建立一套健全的管理体系,针对用户提出的意见和合理化建议及时进行跟进和觖决,从而有效提高服务质量。
参考文献
[1]李建文,王雪莹,李永刚.提高含光伏发电系统的配电网供电电压质量的研究[J].太阳能学报,2019,14(8):2293-2304.
[2]章彬,史帅彬,刘莎.深圳配电网电压偏高机理分析及其治理措施研究[J].科技视界,2019,23(1):48-49.
[3]宋辉.配电网电压质量与电动汽车充电相互影响研究[D].2019.
[4]王维权.电能质量矫正装置在低压配电网中的应用研究[J].中州煤炭,2019,33(9):24-25.