芻議低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善潛力評估方法

李振

摘 要：在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時代背景之下，我國居民對用電的需求也隨之增大增多，增加了電網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)擔(dān)，尤其是對于低壓配網(wǎng)臺區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)來說，更為嚴(yán)重。如果低壓配網(wǎng)臺區(qū)的電壓設(shè)置不合理，不僅影響了電力的正常輸送，而且也影響著附近用戶的正常生活以及生產(chǎn)用電需求。因此，對低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓指標(biāo)進(jìn)行評估和改善是一項至關(guān)重要的緊急之事。本文簡單介紹了低壓配電網(wǎng)的概述，低壓配電臺區(qū)電壓的改善措施，著重闡述了低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善潛力的幾個評估方法，旨在為我國低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓的設(shè)置提供參考。

關(guān)鍵詞：低壓配網(wǎng)臺區(qū)；電壓改善潛力；評估方法

前言

隨著我國電力企業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，電壓的設(shè)置已成為當(dāng)今電力工程中企業(yè)比較關(guān)注的重點，同時也是一個熱門的話題。在目前這個較為重視用戶側(cè)電能質(zhì)量的環(huán)境之下，電壓的‘合格率已成為評判電網(wǎng)質(zhì)量是否安全的重要指標(biāo)之一。在電力系統(tǒng)中，低壓配網(wǎng)臺區(qū)作為一個末端環(huán)節(jié)，其電壓的配置嚴(yán)重影響著用戶設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。所以對低壓配網(wǎng)臺區(qū)的電壓進(jìn)行改善潛力評估，是低壓配網(wǎng)臺區(qū)合理規(guī)劃以及提高技術(shù)水平的依據(jù)基礎(chǔ)。

1、低壓配電網(wǎng)

低壓配電網(wǎng)主要是由低壓配電線線路極其附屬電氣設(shè)備組成的向用戶提供電能的配電網(wǎng)。低壓配電網(wǎng)的功能是以中壓（或高壓）配電變壓器為電源，將電能通過低壓配置電線路直接配送給用戶[1]。低壓配電網(wǎng)包括配電變壓器低套管引出線、低壓配電裝置、低壓干線、低壓分支線和接戶線等。其中對于低壓線路的選擇有低壓架空和低壓電纜這兩種方式；低壓配電系統(tǒng)的接線方式有：環(huán)形接線、樹干式接線、放射式接線；低壓配電系統(tǒng)的供電方式有：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)；低壓配電系統(tǒng)的接地方式有：工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地以及保護(hù)接中線；低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)類型有：短路保護(hù)、負(fù)載保護(hù)以及接地故障保護(hù)[2]。

2、低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善措施

低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓質(zhì)量的好壞不僅僅來自單方面的影響，而是綜合因素造成的。改善低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓的措施主要有以下幾種：①無功補(bǔ)償。這種補(bǔ)償又稱為無功功率補(bǔ)償，其英文學(xué)名是：Reactive Power Compensation。其通常起到提高電網(wǎng)運(yùn)行效率的作用，補(bǔ)償?shù)姆绞接屑醒a(bǔ)償、分組補(bǔ)償、單臺動機(jī)就地補(bǔ)償以及集合與分組補(bǔ)償?shù)?。②逆調(diào)壓。當(dāng)?shù)蛪汗╇姲霃叫　p耗占線比例小、負(fù)荷小的線路，則可以適當(dāng)降低母線電壓至10kv左右；反之對于重載線路，可適當(dāng)提高母線電壓至10.7kv左右。使用這種措施從而使電壓偏差能夠滿足設(shè)備終端要求。③更換導(dǎo)線。通過增大導(dǎo)線的接觸面積來減小線路之中過大的阻抗，從而降低線路電壓的損耗程度。但是在使用這種措施時要注意到兩個問題：第一，我國目前對低壓配網(wǎng)臺區(qū)所需安裝的線路截面面積有一定的限制；第二，遠(yuǎn)距離支路線徑不能比近距離支路線徑大。

3、低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善潛力計算評估方法

3.1低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓評估指標(biāo)

通過構(gòu)建電壓評估指標(biāo)來反映出低壓配網(wǎng)臺區(qū)節(jié)點電壓合格率情況；在不合格的電壓節(jié)點中是否存在超越上限與下線的情況；節(jié)點電壓在低壓配網(wǎng)臺區(qū)中主干線路上的分布情況以及線路損耗程度。下面是對低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善潛力提出的評估指標(biāo)。

3.1.1節(jié)點電壓合格率。電壓合格的節(jié)點數(shù)在整個低壓配網(wǎng)臺區(qū)中所占的比例就是指節(jié)點電壓合格率[3]。目前我國對低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓的偏差范圍在相關(guān)的技術(shù)導(dǎo)則上規(guī)定為額定電壓的-10%至7%之間。通過計算公式計算出來的結(jié)果與偏差范圍進(jìn)行比對，就能快的知道這一節(jié)點的電壓是否合格，從而可以很直觀的反映出低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善的效果。電壓合格率的計算公式如①：X1=n2/n1 ，（n1低壓配網(wǎng)臺區(qū)節(jié)點總數(shù)；n2低壓配網(wǎng)臺區(qū)n1個節(jié)點中合格的電壓數(shù)；X1節(jié)點電壓合格率）。

3.1.2節(jié)點電壓最大值。這一指標(biāo)是反映低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓超越額定電壓范圍（0.9-1.07）上限的情況，其計算公式如②：X2=max{U1，U2，…，Ui，…，Un1}。

3.1.3節(jié)點電壓最小值。這一指標(biāo)是反映低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓超越額定電壓范圍（0.9-1.07）下限的情況，其計算公式如③：X3= min{U1，U2，…，Ui，…，Un1}。

3.1.4主干線路 處節(jié)點電壓值。這一指標(biāo)反應(yīng)的是滿足額定電壓值上限的節(jié)點數(shù)范圍，其計算公式如④： X4= U2/3 （ 其中U2/3 = 0.9UN ）。

3.1.5 節(jié)點電壓峰谷值。這一指標(biāo)是反映了低壓配網(wǎng)臺區(qū)線路損耗的電壓大小，其計算公式如⑤： X5= Umax- Umin （ Umax：低壓配網(wǎng)臺區(qū)首端電壓； Umin ：低壓配網(wǎng)臺區(qū)最下節(jié)點電壓值 ）。

3.2臺區(qū)電壓改善率計算

通過提出改善率（Uij）來反映低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓指標(biāo)改善后的情況，其計算原理如下：

3.2.1電壓指標(biāo)改善率。在實施改善方案后，原來所規(guī)定的合格電壓節(jié)點可能變越上限，那么Uij就是負(fù)值，從而反映了改進(jìn)措施還存在不足。以上②③④指標(biāo)改善率計算公式如⑥，①⑤指標(biāo)改善率計算公式如⑦：

⑥

⑦

其中， Uj0 表示為低壓配網(wǎng)臺區(qū)初始狀態(tài)下第j個指標(biāo)值；Uij為在實施第i種方案后第j個指標(biāo)值。當(dāng)?shù)蛪号渚W(wǎng)臺區(qū) 的額定電壓=380v，則可取U1=406v，U2=380v。

3.2.2臺區(qū)電壓改善率。當(dāng)電壓指標(biāo)改善率極大時則可以使用以下計算公式⑧，并將其看做電壓改善潛力 △U1 = Wi Uij ×100% ，m是評

價指數(shù)；Wi是地i個電壓指標(biāo)改善率權(quán)重。

結(jié)束語： 本文在傳統(tǒng)的低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善潛力評估的基礎(chǔ)上，提出了兩個量化評估方法，主要目的是克服傳統(tǒng)方法所不能全面衡量低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓質(zhì)量潛力評估過程粗略問題。低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到用戶用電需求與安全問題，而且也關(guān)系到電力行業(yè)發(fā)展問題，因此希望通過以上對低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓的相關(guān)內(nèi)容的闡述以及提出相應(yīng)的電壓改善潛力指標(biāo)來改善我國對低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓建設(shè)的技術(shù)水平，從而保障用戶設(shè)備的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐陽森， 耿紅杰， 楊家豪. 低壓配網(wǎng)臺區(qū)電壓改善潛力評估方法[J]. 電力自動化設(shè)備， 2016， 36（1）：123-128.

[2]鄧才波， 何偉， 孫旻，等. 基于改進(jìn)前推潮流法的配網(wǎng)實用化低電壓分析評估[J]. 智能電網(wǎng)， 2016， 4（12）：1175-1178.

[3]許宏洋. 電力企業(yè)配網(wǎng)臺區(qū)低電壓根本原因分析及對策研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2017（2）：187-187.endprint