創(chuàng)新實(shí)施“先算后調(diào)”策略，合力平衡臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷

羅希 曹成功 岳雷 孫長(zhǎng)翔

摘 要：本案例依據(jù)國(guó)網(wǎng)A縣供電公司（以下簡(jiǎn)稱A公司）低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡優(yōu)化這一真實(shí)的案例，通過(guò)詳細(xì)描述該公司在面臨低壓臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷不平衡導(dǎo)致配電網(wǎng)線損日益增大的現(xiàn)狀，創(chuàng)新應(yīng)用電力系統(tǒng)線損計(jì)算分析軟件“先算后調(diào)”，聯(lián)合發(fā)展、運(yùn)檢、營(yíng)銷從規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、營(yíng)銷管理三方面確保運(yùn)行中的配電變壓器實(shí)現(xiàn)“表箱平衡、分支線平衡、主干線平衡、變壓器低壓出口側(cè)平衡”的“四級(jí)平衡”，推進(jìn)臺(tái)區(qū)降損技術(shù)創(chuàng)新，提升臺(tái)區(qū)線損管理水平，助推企業(yè)更大經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：低壓臺(tái)區(qū)；三相負(fù)荷平衡；線損計(jì)算軟件

中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）08-0177-01

1 背景描述

目前，在我國(guó)城鄉(xiāng)低壓配電網(wǎng)中普遍采用三相四線制供電方式，其主要原因是該供電方式既可以滿足三相動(dòng)力負(fù)荷的用電需求，也能夠?yàn)楸姸嗟膯蜗嗾彰骷捌渌麊蜗嘭?fù)荷提供電源。在理想的三相四線制低壓配電系統(tǒng)中，三相電流和電壓具有相同的幅值，且A、B、C相位互相差120°，即三相平衡系統(tǒng)，這是配電網(wǎng)最理想的狀態(tài)。然而，由于單相負(fù)荷的接入及其開(kāi)、關(guān)的隨意性，低壓電網(wǎng)規(guī)劃和分配到各相電源的負(fù)荷都很難做到均衡，即使按照設(shè)計(jì)容量進(jìn)行了平衡分配，由于負(fù)荷運(yùn)行是動(dòng)態(tài)變化無(wú)法預(yù)控的，因此也造成了配電變壓器普遍存在著三相負(fù)荷不平衡現(xiàn)象。三相負(fù)荷不平衡增加了配電網(wǎng)線路及配電變壓器的損耗，不平衡度越大，損耗越大。

為降低三相負(fù)荷不平衡造成的配電變壓器單相過(guò)載、改善臺(tái)區(qū)電能質(zhì)量，降低臺(tái)區(qū)電能損耗，提升臺(tái)區(qū)同期線損合格率，A公司開(kāi)展技術(shù)降損，進(jìn)行配變?nèi)嘭?fù)荷不平衡優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)三相平衡全過(guò)程管理。

2 技術(shù)創(chuàng)新

隨著電力網(wǎng)線損管理的日益深入和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的不斷完善，電力系統(tǒng)線損計(jì)算分析軟件從功能到內(nèi)容都有了質(zhì)的提高。A公司在面對(duì)由于低壓用電客戶用電負(fù)荷、用電性質(zhì)不斷變化，三相負(fù)荷不平衡造成低壓線損日益增大，但負(fù)荷調(diào)整缺乏依據(jù)，調(diào)整結(jié)果難易達(dá)到預(yù)期的問(wèn)題時(shí)，創(chuàng)新提出并實(shí)施應(yīng)用線損計(jì)算分析軟件“先算后調(diào)”策略，首先通過(guò)軟件進(jìn)行模擬計(jì)算調(diào)整，確保計(jì)算結(jié)果合理后，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接線相位調(diào)整，高效縮短施工停電時(shí)間，減少對(duì)用戶的停電影響，大大提高了三相負(fù)荷不平衡的處理效率。A公司采用的計(jì)算分析軟件設(shè)計(jì)原理、計(jì)算公式均根據(jù)國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算導(dǎo)則》（DL/T 686-1999）、《農(nóng)村電網(wǎng)節(jié)電技術(shù)規(guī)程》（DL/T 738-2000），采用圖模轉(zhuǎn)換技術(shù)，用等值電阻法、均方根電流法進(jìn)行線損理論計(jì)算分析。計(jì)算結(jié)果能夠達(dá)到三相負(fù)荷平衡的預(yù)期目標(biāo)，數(shù)據(jù)豐富、報(bào)表齊全。

3 主要做法

三相不平衡優(yōu)化，就是追求配變出口、主干線、分支線、表箱零線上電流最少，從而最大程度的降低損耗。三相平衡計(jì)算分析要求根據(jù)負(fù)荷分布情況，計(jì)算每一相的電流及零相電流，然后根據(jù)優(yōu)化原則計(jì)算出每個(gè)用戶的最佳接入相，如圖1所示。

低壓臺(tái)區(qū)三相不平衡優(yōu)化具體做法如下：

3.1 確定典型臺(tái)區(qū)

A公司設(shè)立三相不平衡監(jiān)測(cè)專責(zé)，每天通過(guò)查看PMS系統(tǒng)和用電信息采集系統(tǒng)，觀察臺(tái)區(qū)一天早中晚用電高峰時(shí)段數(shù)據(jù)。凡是一個(gè)月內(nèi)不平衡度連續(xù)10天超標(biāo)30%及以上，或累計(jì)15天超標(biāo)30%及以上，并且中性線電流大于額定相電流25%的配電臺(tái)區(qū)，列為不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)配電臺(tái)區(qū)。凡是一個(gè)月內(nèi)不平衡度連續(xù)10天超標(biāo)15%及以上，或累計(jì)15天超標(biāo)15%及以上，并且中性線電流大于額定相電流25%的配電臺(tái)區(qū)，列為不平衡度超標(biāo)配電臺(tái)區(qū)。凡是一個(gè)月內(nèi)不平衡度有斷續(xù)超標(biāo)的情況，但未達(dá)到以上兩種范圍的臺(tái)區(qū)，列為不平衡度重點(diǎn)關(guān)注的臺(tái)區(qū)。綜合上述三種配電變壓器不平衡程度，根據(jù)多次臺(tái)區(qū)線損理論計(jì)算結(jié)果，選取不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)的臺(tái)區(qū)作為三相平衡優(yōu)化的典型臺(tái)區(qū)。

3.2 基礎(chǔ)資料收集

確定不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)配電臺(tái)區(qū)后，A公司下發(fā)此臺(tái)區(qū)三相平衡整改任務(wù)單。對(duì)該臺(tái)區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)收集，具體參數(shù)涉及臺(tái)區(qū)到表箱用戶之間每段導(dǎo)線的長(zhǎng)度、型號(hào)、類型（三相四線、三相三線、單相二線），表箱名稱、用戶數(shù)量、用戶名稱、用戶編號(hào)、電表類型、接入相別。

3.3 臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立

根據(jù)搜集的臺(tái)區(qū)基礎(chǔ)參數(shù)在線損計(jì)算分析軟件中建立對(duì)應(yīng)的臺(tái)區(qū)拓?fù)淠Ｐ?，如圖2所示。

3.4 運(yùn)行數(shù)據(jù)錄入

在線損計(jì)算分析軟件中進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)錄入，所錄運(yùn)行數(shù)據(jù)涉及臺(tái)區(qū)首端日有功電量、日無(wú)功電量、24點(diǎn)電流、用戶日抄見(jiàn)電量等，運(yùn)行數(shù)據(jù)可批量導(dǎo)入。

3.5 三相不平衡優(yōu)化計(jì)算

基于基礎(chǔ)模型與運(yùn)行數(shù)據(jù)，即可開(kāi)展臺(tái)區(qū)的三相不平衡優(yōu)化計(jì)算；生成優(yōu)化調(diào)整方案，方案生成后系統(tǒng)將自動(dòng)生成各相對(duì)應(yīng)的調(diào)整方案，以及優(yōu)化前后各相電量、不平衡度、總損耗、線損率對(duì)比情況，還有優(yōu)化前后各相電量對(duì)比柱狀圖。

3.6 三相平衡優(yōu)化調(diào)整改造

A公司基于系統(tǒng)三相不平衡調(diào)整方案為輔助決策，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行三相不平衡優(yōu)化調(diào)整。并將調(diào)整后的相位安排表反饋至供電所，供電所根據(jù)三相平衡優(yōu)化方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接入相的調(diào)整施工，對(duì)表箱、表箱內(nèi)用戶進(jìn)行相序調(diào)整。實(shí)施過(guò)程采用T+0工作機(jī)制，供電所接到三相不平衡調(diào)整任務(wù)單后，當(dāng)日現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，制定實(shí)施方案，上報(bào)工作計(jì)劃，一周內(nèi)完成臺(tái)區(qū)三相不平衡優(yōu)化調(diào)整工作。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)施“先算后調(diào)”技術(shù)創(chuàng)新策略，對(duì)三相負(fù)荷不平衡進(jìn)行優(yōu)化，有效降低了三相負(fù)荷不平衡造成的配電變壓器單相過(guò)載、改善臺(tái)區(qū)電能質(zhì)量，降低臺(tái)區(qū)電能損耗，提升臺(tái)區(qū)同期線損合格率，實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)三相平衡全過(guò)程管理。