基于電能質(zhì)量擾動抑制的配電網(wǎng)低電壓治理方法分析

毛政斌

摘要：當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展以及民生用電為我國電力發(fā)展提出質(zhì)量要求，用電量增多，電力浪費嚴(yán)重制約電力發(fā)展，電能質(zhì)量擾動造成低電壓問題愈發(fā)顯現(xiàn)，這種情況下電能質(zhì)量擾動抑制的配電網(wǎng)低電壓治理受到廣泛關(guān)注，同時提出相關(guān)治理方法降低電能質(zhì)量擾動產(chǎn)生不良用電情況，旨在進一步保證供電安全性，基于經(jīng)濟效益實現(xiàn)居民放心用電，安心用電。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量擾動抑制;配電網(wǎng);低電壓;治理

在電能質(zhì)量問題中低電壓情況較為常見，導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)原因主要由于電網(wǎng)架構(gòu)，線路阻抗等問題，而針對當(dāng)前各城市經(jīng)濟發(fā)展，企業(yè)用電，居民用電量大幅增多，低電壓情況越發(fā)明顯。而低電壓的電能質(zhì)量因素與三相不平衡有關(guān)，而且近幾年非線性負(fù)荷增長等問題增多，除此之外諧波同樣也會造成配電網(wǎng)低電壓發(fā)生，為此需要充分重視，并積極采取措施應(yīng)對。

1.原理分析

通常情況下在進行配電網(wǎng)低電壓治理過程中的電能質(zhì)量擾動抑制手段主電路往往使用于IGBT?的二極管鉗位型三電平電路拓?fù)?，且采取有效的濾波網(wǎng)絡(luò)（LCL?型），這種情況下對于高頻開關(guān)紋波電流可以實現(xiàn)有效濾除，而且該種裝置阻抗特性較強，可以有效避免在運行中產(chǎn)生諧振。在進行裝置設(shè)計過程中系統(tǒng)架構(gòu)的主要以DSP以及CPLD控制為主，以網(wǎng)測電流互感器實現(xiàn)電流檢測，同時在檢測過程中提取電能質(zhì)量特征，提取內(nèi)容通常包含零序、負(fù)序、諧波、無功等，通過這些數(shù)據(jù)可以進一步計算PWM數(shù)據(jù)，在其驅(qū)動下可以進一步實現(xiàn)電流補償性合理輸出，對配電網(wǎng)低電壓問題進行解決[1]。

2.措施講解

2.1注意事項

在應(yīng)對配電網(wǎng)低電壓中實施電能質(zhì)量擾動抑制過程中需要注意，要以分布式治理模式為主，這樣是因為分布式治理模式覆蓋面積更廣治理范圍更大，治理效果更加理想，而集中式治理更加具有空間特定性。兩種治理模式相比，分布式治理對于電能質(zhì)量擾動抑制裝置的布點位置，更加具備綜合性特點，且治理效果更加理想。而從配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容出發(fā)，電力用戶往往位置集中且分散，這也是配電網(wǎng)自身具備復(fù)雜性特點的關(guān)鍵原因，所以想要進一步實現(xiàn)電能質(zhì)量擾動抑制治理有效性，需要對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行充分考慮，不斷的進行裝置優(yōu)化。

2.2治理原則

在實施電能質(zhì)量擾動抑制治理配電網(wǎng)低電壓過程中除了需要確定裝置分布位點之外，還需要堅持以下治理原則。（1）在確定裝置位點過程中需要加強對裝置其容量以及負(fù)載數(shù)據(jù)的確定，而這些數(shù)據(jù)需要通過配電網(wǎng)低壓電網(wǎng)中每條網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載量進行計算，只有這樣才能進一步確定低壓電網(wǎng)中的容量情況。（2）確定裝置分布點，需要對配電網(wǎng)首端數(shù)據(jù)進行計算，通過計算額得出配電網(wǎng)低電壓區(qū)域安裝裝置需求數(shù)量，而后再進行裝置安裝，在安裝過程中計算每臺設(shè)備覆蓋用戶情況以及用戶數(shù)量，除此之外，還需要在裝置安裝中對線路進行標(biāo)記，依據(jù)記號順序確定裝置安裝的具體位置，這樣可以進一步實現(xiàn)配電網(wǎng)低電壓情況減少，保證人們用電安全以及用電質(zhì)量[2]。

3.以某供電公司低電壓臺區(qū)電能質(zhì)量擾動問題為例

某供電公司存低電壓臺區(qū)電能質(zhì)量擾動問題較為嚴(yán)重，導(dǎo)致用戶投訴較為頻繁，經(jīng)過相關(guān)調(diào)研制定了電能質(zhì)量擾動抑制方案。該區(qū)域配電網(wǎng)低電壓發(fā)生的原因經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是三相不平衡，無功以及諧波等，進而導(dǎo)致電壓下降。對配電網(wǎng)架構(gòu)分析，其中間以及后段為整個電網(wǎng)的負(fù)載主要位置，其負(fù)載量已經(jīng)超過85%，用戶居民，且電量使用主要在白天，電壓最低情況為110V。

這種情況下，專業(yè)電力服務(wù)人員對配電網(wǎng)線路進行計算，發(fā)現(xiàn)配電房開關(guān)室出線端以銅芯導(dǎo)線與其他線路進行連接，長度700m左右，導(dǎo)線截面積185mm2，共計三條線路，有1條主線路，2條備用線路，但備用線路目前并沒有被使用，所以備用線路不存在負(fù)載，而主線路長度超過120m，且導(dǎo)線截面積70mm2，這條線路低電壓情況較為嚴(yán)重。為解決這一情況，專業(yè)人員于中路以及后段分別裝置了電能質(zhì)量擾動抑制裝置，進而降低區(qū)域內(nèi)電能質(zhì)量擾動情況發(fā)生，設(shè)備安裝完成后對其線路電壓進行測量，線路電壓值為140V，對于低電壓情況起到了較好的改善。同時對于線路電壓實施全天候監(jiān)測發(fā)現(xiàn)即使在白天用電高峰時間段內(nèi)出現(xiàn)低電壓情況仍然較少。這一結(jié)果可以在一定程度上說明電能質(zhì)量擾動抑制裝置對于配電網(wǎng)低電壓故障的改善價值，不僅可以保障居民使用電壓情況，還可以提升電能質(zhì)量，對于供電安全性，穩(wěn)定性以及科學(xué)性提供重要支撐。

4.技術(shù)需求

電能質(zhì)量擾動抑制對于電網(wǎng)低電壓改善有顯著作用，盡管如此，在今后的供電過程中仍然需要加大優(yōu)化力度。在進行裝置安裝過程中為保證設(shè)備優(yōu)勢充分發(fā)揮，同時需要通過對電網(wǎng)線路中相應(yīng)數(shù)據(jù)進行分析，通過數(shù)據(jù)分析確定電能質(zhì)量擾動抑制裝置安裝對于低電壓水平改善更加理想[3]。但是這種情況下需要面對一些問題，即需要花費較高成本，所以在今后供電服務(wù)中依然需要不斷加強技術(shù)研究，不斷進行技術(shù)優(yōu)化，在技術(shù)應(yīng)用除了技術(shù)優(yōu)化外，還需要加強對后續(xù)設(shè)備在使用過程中的運行以及維護，逐漸拓寬該項技術(shù)應(yīng)用范圍，同時依據(jù)不同區(qū)域供電情況進行針對性配電網(wǎng)低壓抑制使用，并且在治理過程中進行成本控制，在保證經(jīng)濟效益的同時，進一步實現(xiàn)供電服務(wù)水平提升。重視供電情況，實現(xiàn)居民用電安全，保證電力服務(wù)水平是現(xiàn)階段社會經(jīng)濟發(fā)展以及民生建設(shè)的關(guān)鍵，針對配電網(wǎng)低壓采取電能質(zhì)量擾動抑制治理，對于低供電有重要改善。

總結(jié)：

綜上所述，電能質(zhì)量干擾是造成配電網(wǎng)低電壓產(chǎn)生關(guān)鍵原因，上述文章中提出常見的影響因素主要為三相不平衡、無功和諧波，通過對原因分析，將電能質(zhì)量擾動抑制裝置被用于低電壓改善，減少電能質(zhì)量干擾，提升供電安全性，在實現(xiàn)電網(wǎng)低電壓問題解決的同時，可以進一步保證居民用電，同時文章中以案例分析方法講解了電能質(zhì)量擾動抑制裝置的原理，分析其治理注意事項，并分析其技術(shù)應(yīng)用需求，旨在進一步提升當(dāng)前我國供電水平。

參考文獻

[1]安睿，程立光，李文雯，等.基于電能質(zhì)量擾動抑制的配電網(wǎng)低電壓治理方法[J].電子設(shè)計工程，2020，28（04）：127-131.

[2]徐先駿，吉小鵬.基于分布式能源接入的配電網(wǎng)低電壓治理[J].電器與能效管理技術(shù)，2019，No.584（23）：84-89.

[3]劉科研，盛萬興，秦夢雅，等.計及多種擾動源的有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量分析方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2020，v.44;No.439（06）：327-333.