改善配網(wǎng)的電壓質(zhì)量措施探究

劉將玉

摘 要：目前電力能源是我國整個(gè)社會(huì)發(fā)展的源動(dòng)力，隨著時(shí)代的發(fā)展，供電需求量也在與日俱增，因此對(duì)于供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及工作效率提出了更高的要求。為了滿足日益增加的供電需求，首先要做的就是要增加以及改善電壓的質(zhì)量，從而達(dá)到滿足供電需求的目的。文章在全壽命周期成本分析法的基礎(chǔ)上，對(duì)技術(shù)可行的改善措施進(jìn)行相互比較，選擇其中最合適的改善方案。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；電壓質(zhì)量；措施

引言

我國供電部門為了保證城市與農(nóng)村配電網(wǎng)供電的可靠性以及供電電壓質(zhì)量，一方面出臺(tái)了一系列國家標(biāo)準(zhǔn)，為其管理提出了相應(yīng)的指標(biāo)要求，另一方面通過采取科學(xué)合理的管理措施，保證配電網(wǎng)提供的電量滿足社會(huì)的發(fā)展。為了從根本上提高城市與農(nóng)村配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，我國在1998年進(jìn)行了一次全國范圍內(nèi)的配電網(wǎng)改造活動(dòng)，然而雖然配電網(wǎng)的供電質(zhì)量有所提升，但是一些農(nóng)村地區(qū)的電網(wǎng)仍舊存在著一些突出的問題，比如說供電質(zhì)量較差，供電可靠性不高，維修費(fèi)用偏高等，而造成這些問題的主要原因有以下幾點(diǎn)：（1）一方面沒有全面掌握配電網(wǎng)供電電壓實(shí)際的運(yùn)行狀況，另一方面沒有采取可靠的評(píng)估手段對(duì)供電電壓進(jìn)行合理的評(píng)估。大多數(shù)地區(qū)供電部門了解供電電壓的運(yùn)行情況，都是依賴于用戶的投訴才得知供電電壓偏差超標(biāo)的情況。當(dāng)然一些情況下供電部門也會(huì)去現(xiàn)場測量某個(gè)負(fù)荷點(diǎn)，了解其電壓的偏差，然而這種做法并不能有效獲取配電網(wǎng)各饋線上負(fù)荷點(diǎn)電壓偏差的大小，以及其中的變化規(guī)律，導(dǎo)致供電部門在提出相關(guān)改善措施治理相關(guān)問題時(shí)，存在一定的盲目性，治理效果差強(qiáng)人意。（2）供電部門在擬定改善配電網(wǎng)供電質(zhì)量的改善措施時(shí)，沒有能夠?qū)⒓夹g(shù)可行性以及經(jīng)濟(jì)性考慮在內(nèi)，僅從治理措施的技術(shù)層面進(jìn)行評(píng)估，從而忽略了其經(jīng)濟(jì)性約束。此外，供電部門即使是將經(jīng)濟(jì)性約束考慮在內(nèi)，但其考慮的大多數(shù)是一次性的投資成本，未能站在全壽命周期成本LCC（Life-Cycle Cost）的角度進(jìn)行評(píng)估，造成評(píng)估效果不全面的問題發(fā)生，導(dǎo)致結(jié)果的準(zhǔn)確性，客觀性不達(dá)標(biāo)。

1 供電質(zhì)量改善措施優(yōu)化方法的實(shí)現(xiàn)

1.1 實(shí)現(xiàn)步驟

（1）全面掌握目標(biāo)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中主要含括各條饋線的配變?nèi)萘?、?fù)荷類型、長度、信號(hào)、供電主變?nèi)萘康葦?shù)據(jù)。（2）分析供電電壓的偏差以及初始供電的可靠性，得出的評(píng)估結(jié)果通常按照三種情況進(jìn)行處理：a.能夠滿足初始供電可靠性以及供電電壓偏差這兩種條件的饋線，其改善措施無需更改。b.如果饋線無法滿足供電電壓偏差或者是供電可靠性的要求，就壓力對(duì)其改善措施進(jìn)行再次評(píng)估，如果依然不滿足要求則放棄該改善措施。反之，就保留為備選改善措施。c.如果是供電可靠性以及供電電壓偏差要求兩者均無法滿足的饋線，在應(yīng)用改善措施之后再一次對(duì)其進(jìn)行以上兩者的評(píng)估，如果無法滿足上述的兩項(xiàng)要求，則放棄該改善措施。反之，就保留為備選改善措施。（3）為了更好的掌握設(shè)備或者系統(tǒng)在全壽命周期中的費(fèi)用，應(yīng)建立一個(gè)較好備選改善措施的費(fèi)用分解模型，并計(jì)算其LCC；a.對(duì)于供電可靠性不高或者是無法滿足供電電壓偏差要求的饋線，這種情況下我們通過比較備選改善措施LCC，選擇其中LCC最小的改善措施也就是最佳的優(yōu)化方案。b.不管是供電可靠性或者是供電電壓偏差要求兩者都沒有辦法滿足的饋線，不再采用備選改善措施，直接重新制定措施即可。

1.2 配電網(wǎng)供電可靠性計(jì)算

由于規(guī)劃配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大，因此在計(jì)算典型接線模式供電可靠性時(shí)最常用的就是故障模式影響分析法，這是目前為止最為實(shí)用的方法。

根據(jù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，線路的可靠率和截面積的關(guān)系如表1所示。

供電可靠率簡單來講，就是一定統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)，用戶有效供電時(shí)間的總數(shù)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的小時(shí)數(shù)的比值。

2 改善措施

2.1 供電電壓偏差的改善措施

（1）無功補(bǔ)償技術(shù)，可采用同步調(diào)相機(jī)、無功補(bǔ)償電容器、無功補(bǔ)償電抗器、靜止無功補(bǔ)償器（SVC）和靜止無功發(fā)生器（SVG）。對(duì)于負(fù)載變化較慢、補(bǔ)償性能要求較低的情況下，常用的是并聯(lián)的電容器和電抗器。其能夠在系統(tǒng)無功發(fā)生變化的情況下，根據(jù)其變化量大小決定電容器或者是電抗器的投切。此外動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置主要有兩種，一是靜止無功補(bǔ)償器，二是靜止無功發(fā)生器，這兩者的補(bǔ)償?shù)母S性能較好，能夠很好的實(shí)現(xiàn)一個(gè)正弦波周期內(nèi)做出回應(yīng)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠補(bǔ)償感性無功與容性無功，但是其缺點(diǎn)在于投資過高。（2）在電力輸配電系統(tǒng)中，最重要的內(nèi)容就是正確選擇導(dǎo)線截面的大小，因?yàn)槠溆噍斉潆娤到y(tǒng)的安全性、可靠性以及能夠合理的運(yùn)行有著十分密切的關(guān)系。如果導(dǎo)線截面選擇過大，不僅會(huì)造成有色金屬的損耗，初始投資增加，浪費(fèi)原材料外，對(duì)于施工的強(qiáng)度以及難度等都會(huì)產(chǎn)生影響。而如果導(dǎo)線截面過小，一方面會(huì)增加線路的電能、電壓，另一方面會(huì)導(dǎo)致絕緣水平以及機(jī)械強(qiáng)度的下降，增加故障率。（3）串聯(lián)電壓補(bǔ)償技術(shù)。該技術(shù)增加了不間斷電源裝置（UPS）、穩(wěn)壓裝置以及動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR），從而增加了其響應(yīng)的速度。該技術(shù)主要應(yīng)用于有特殊需求的場合，這主要因?yàn)槠鋬r(jià)格較為昂貴的原因。（4）縮短供電的半徑。該種方式雖然能夠直接有效的改善供電電壓偏差，但是其投資是巨大的，這主要體現(xiàn)在已有電源重新鋪線或者是新增電源點(diǎn)方面。

2.2 提高供電可靠性的改善措施

2.2.1 加強(qiáng)配電網(wǎng)規(guī)劃和改造優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)于配電網(wǎng)供電可靠性而言有著決定性的作用，因?yàn)閳?jiān)強(qiáng)的配電網(wǎng)絡(luò)才是保證供電質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。此外，只有對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)等方面進(jìn)行優(yōu)化，才能從根本上提高供電的可靠性。

2.2.2 改進(jìn)和完善供電指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。隨著我國電力企業(yè)管理不斷向現(xiàn)代化的方向發(fā)展，供電可靠性成為了生產(chǎn)管理工作中一個(gè)十分重要的指標(biāo)。當(dāng)前，我國統(tǒng)計(jì)供電可靠性的指標(biāo)都是通過計(jì)算歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到的，簡單來說就是，在系統(tǒng)輸配電設(shè)備以及各電壓等級(jí)用戶的歷史可靠性狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行分析與評(píng)估，從而得出供電可靠性的指標(biāo)。從此我們可以看出，制定一套預(yù)定規(guī)劃系統(tǒng)可靠性水平的規(guī)范化的方法與指標(biāo)是十分重要的。此外，為了更好提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)檢測出各種對(duì)電力設(shè)備以及電網(wǎng)安全運(yùn)行的安全隱患，推廣概率可靠性的評(píng)估方法是勢在必行的。

2.2.3 加強(qiáng)配電網(wǎng)管理工作，提高可靠性水平。在我國供電企業(yè)管理過程中，企業(yè)員工的責(zé)任心不強(qiáng)，技術(shù)水平低下等問題依然是最為常見的管理問題，因此為了更好的解決人為原因造成的事故，提高供電質(zhì)量，企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立健全一個(gè)完整的供電可靠性管理體制，落實(shí)好配電網(wǎng)管理的基礎(chǔ)工作，從根本上提高供電的可靠性。供電企業(yè)員工技術(shù)水平不高、責(zé)任心不夠等人為原因造成的事故依然存在，因此，建立完善的供電可靠性管理體系，加強(qiáng)配電網(wǎng)管理的基礎(chǔ)工作對(duì)供電可靠性的提高有很大意義。

3 結(jié)束語

為了能夠提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，文章從供電電壓偏差以及供電可靠性兩方面入手，注重強(qiáng)調(diào)如何優(yōu)化配電網(wǎng)電壓質(zhì)量，同時(shí)在LCC理論的基礎(chǔ)上，提出有效的改善措施，幫助提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

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