浅谈配变电压无功实用化控制技术的发展与应用

蘸　蠛　浅谈配变电压无功实用化控制技术的发展与应用　梁光强　广东电网公司江门恩平供电局　广东江门恩平５２９４００　【摘要】电压质量是衡量电能质量的重要指标之一，对电气设备安全　控制，主要包括配变有载分接头及无功补偿等。三级联调控制技术的网　运行　网络线损有着显著的影响。随着农村经济的快速发展，用电量不断的　络结构如图２所示。　增高，很多农村地区对电压质量的要求也越来越高。　【关键词】配变电压；低电压；无功优化　２．２配电网电压无功优化控制技术的实现　目前，变电站监测功能不包含对负荷点电压的监测，当负荷点出现　电压或无功越线时也不能及时作出调整，由此会影响电压质量。在实现　三级联调控制技术过程中，在主变、线路调压器、配变及用户端均装设　１．引言　目前，大部分农村配网基本采用变电站集中补偿、低压集中补偿、　集监测电压、电流和功率因素为一体的高智能监测装置和低压配电监　杆上无功补偿、用户终端分散补偿等多级无功补偿模式。各电压无功调　测装置，以实现对各监测处的实时电压信息的监测及实现数据信号的　控设备仅依据安装测量点的测量值进行各自为政的独立控制，电网各　传输。　级调控设备的全网协调性不够，往往会出现用户端电压偏低，用户端的　图３展示了三级联调控制主系统结构示意图。首先，在数据采集子　调压手段已全部用完，而线路或变电站端有调压裕度却不进行调压的情　系统中，高压配电网数据通过调度自动化数据采集系统（ＳＣＡＤＡ系统）　况。因此，本文提出了农村配电网无功优化模式，以变电站、线路、配变　采集变电层内各节点遥测、遥信数据，中低压配网通过ＧＰＲＳ等技术采　电压无功三级联调控制技术为研究思路，充分利用全网的调压设备协　集中低压配网相关节点状态数据，然后通过三级联调控制系统主系统　调控制以解决“低电压”问题。　在线计算和分析，以节点功率因数、节点电压合格以及每个调控设备的　三级联调控制技术及其系统平台的研究及实施实现了配电网电压　调控次数限制作为约束条件，从全网角度，利用现有调压设备和无功补　无功设备的实时监测与控制，合理有效的调整变压器档位和各种无功　偿设备，努力实现无功补偿分层分区与就地平衡以达到电压合格率最高　设备，显著提高了配电网电压合格率和功率因数，降低了配网的电能损　和系统损耗最小的优化运行目标，并生成相关的控制命令，包括有载调　耗，大量节省了配网管理人员的工作量。农网站内无功补偿设备、１０ｋｖ　线路调压器及配变无功补偿装置的广泛应用，经三级联调控制系统的　协调优化后，可最大程度地发挥设备作用，提高电网电压合格率、更深　入地挖掘农网的降损潜力。三级联调控制系统的推广应用有效推进了　配电网自动化技术、监视技术和无功控制技术的发展与应用，将是智能　电网的一个重要课题。同时，三级联调控制系统覆盖了农网高压、中压、　低压，是一个全网控制的电压无功自动控制系统。它的应用有力推动了　农村配电网电压无功实用化控制技术的发展和进步，有效的治理农村　“低电压”现象，具有农网电压无功优化里程碑的意义。　２．配电网电压无功实用化控制技术　农村配电网电压无功优化控制技术的主要思想是：首先采集电网　运行数据，然后经过优化算法计算生成控制策略，或分析电压不合格的　原因并生成相应策略，通过相关数据通道下达及执行控制策略，最终确　保优化对象即关键节点电压合格，同时进行无功优化。　由于农村配电网供电半径长，配电变压器多，负荷季节性和时变性　强，线路无功损耗大，线路末端电压很低，因此在本研究方案中，为增　加线路的调压能力，可在需要的线路中端安装自耦调压器，如图１所示。　压变压器（主变，线路调压器和配变）分接头档位和投切无功补偿设备　信息，通过控制子系统将变电站内主变与无功补偿装置的控制命令发　送到ＳＣＡＤＡ系统，将线路与配变的控制命令通过ＧＰＲＳ等技术下发给　各调压及无功补偿设备，从而实现了对监控的各级有载调压变压器和　无功补偿设备的集中管理、集中监视和集中控制，实现农村配电网全网　电压无功优化的闲环控制，最大程度上解决农网“低电压”问题。　图３三级联调控制系统结构图　３．配电网电压无功优化的控嗍技术　配电网电压无功三级联调控制技术包含两层意思：全网控制一一　实现变电站、线路、配变的三级全网控制；协调控制——各级之间的控　制需要考虑各级间的相互影响，包括相邻协调与隔邻协调。　在实现配电网电压无功三级联调控制技术时，应遵循以下原则：　３．１以调整电压为主，降损为辅　图１配电网结构图　２．１配电网电压无功优化控制结构　本研究方案以配电网的电压等级及配电网网架结构的特点，将配　电网电压无功优化控制技术分为三级。第一级为对农网全网变电站调　控设备进行控制，调控设备主要包括主变有载分接头和站内无功补偿；　第二级为对１０ｋｖ线路调控设备进行控制，主要包括线路白耦调压器和　柱上无功补偿等调控设备；第三级为对１０ｋｖ配变电压器调控设备进行　圈２三级联调结构图　圈４电压三级联调控制流程图　３．２电压判断自下而上。调整则自上而下　３．３无功判断自上而下．调整则自下而上　５．结柬语　农阕电负荷的快速糟长，使农村配电网逐渐暴露出电压偏低的ｒ．７　根据以上三条原则，电压三级联调控制流程图和无功三级联调控　题，现有的无功优化模式已不能满足实际的需求。本文针对农村供电现　制流程图分别如见图４和图５：　状，提出了基于以电网实时监测为基础，以用电管理为核心的变电站、　线路、配变电压无功三级联调控制技术的无功优化模式，以提高电能质　量、降低线损为目的，为治理农网　低电压　现象提出了有效的整体解　决方案。通过实践，该方法有效治理了农网“低电压”现象，同时降低了　线损，取得了良好的社会效益和经济效益。　参考文献　【１］林海雪．现代电能质量的基本问题［Ｊ］．电网技术，２００１．　【２］辉向芸．浅谈如何提高农村电网电压质量［Ｊ］．科技资讯，２００９．　［５】杨仪松，王宽．一种配电网潮流计算的新方法［Ｊ】．继电器，２００６．　［４】陈敬佳，李晓明．电力变压器有载调压技术的新进展［Ｊ】．华北电力技　术，２００１．　【５】丁晓群，周玲，陈光宇．电网自动电压控制（＾Ｖｃ）技术及案例分析ｆＭ】．　北京：机械工业出版社，２０１０．　围５无功三级联调控制流程图　（＞　上接第１３５页）　要求，取其中偏于安全的数值，确定允许挠度为：Ｌ／５００＝１．３２ｃｍ。桁架　４．算倒分析　现以某县一条１０ｋｖ馈线为例，该线路供电半径达３７．９ｋｍ，负荷以　挠度按照公式ｆ＝＝ＮｉｘＮｉｘＬｉ／（Ｅ×Ａｉ）≤［ｌｆ进行计算。　采矿业和加工业为主，负荷波动较大，“低电压”现象较为严重，为实施　本研究方案，在线路中多处安装智能监测装置以监测电压和功率，通　过监测发现，线路前半部分电压基本合格，后半部分电压、功率因数均　偏低，需对线路进行改造：在图示节点１处固定无功补偿装置改装为自　动投切电容器组，节点２处安装１０ｋｖ线路调压器和自动投切电容器组，　将节点３处线路末端配变改装为宽幅有载调压配变并加装无功补偿设　备。改造后馈线如图６所示（方框为改装点）。某断面系统运行数据：　变电站：母线电压１０．４７ｋｖ，主变档位为３。线路节点１处：线路电压　１０．１４ｋｖ，有功１３４５ｋＷ，无功４７２ｋｖａｒ，功率因数０．９４，无功补偿设备全　投入。　计算结果为：ｆ＝１．０３３ｃｍ＜［ｆ］＝１．３２ｃｍ，符合设计和规范要求。　２．４桁架的侧向连接　两榀桁架单独制作完成，经验收满足要求后，进行桁架组装，将桁　架的节点板放置在外侧。两榀桁架之间采用由４２５钢筋制成的Ｕ形连接　件焊接连接，在桁架长度范围内，上部采用５个连接件沿竖腹杆位置间　隔布置，下部在除两端支座处以外的所有竖腹杆处布置７个连接件，共计　ｌ２个，上部连接件之间距离１．４４ｍ，下部连接件之间距离０．７２ｍ。　３．施工要点体会　３．１严格控制制作、运输．安装质量　由于钢筋焊接车间距工地较远，运输可能会有变形的现象。因此，　在运输过程中，应小心装卸，避免在运输过程中桁架产生不必要的变　形。　线路节点２处；调压器低压侧母线电压９．７ｋｖ，调压器档位为４，有功　４９２ｋｗ，无功２４１ｋｖａｒ，功率因数０．９，无功补偿设备尚有２００ｋｖａｒ未投　入。　配电节点３处：该区出口电压３７３Ｖ，配电档位为３，有功１３８ｋｗ，无功　５９ｋｖａｒ，功率因数０．９２，无功补偿设备尚有３０ｋｖａｒ未投入。　末端用户电压监测值：１９２Ｖ．经过三级联调控制技术系统分析，按　照“电压自上而下调整，无功自下而上调整”原则，做出动作如下：线路　节点２处调压器档位升至５档，投入无功２００ｋｖａｒ，配变节点３处配变档位　升至４档，投入３０ｋｖａｒ无功。经过三级联调控制系统控制后，电压质量　和功率因素得到了显著的改善，其中用户端电压合格率由９５．４％提升至　９８．４％，综合线损率由９．５％下降到８．６％，数据对比见表１。　主变母线　节点１处　功率　节点２处　电压　功率　因素　Ｏ．９　０．９８　节点３处　电压／ｖ　３７３　３９６　该区　电压／ｋ电压　ｖ　／ｋｖ　方案实　施前　１０．４７　方案实　施后　１０．４９　功率　末端电　因素　医　０．９２　０．９８　因素　／ｋｖ　９．７　１Ｏ．１　ｌ０．１４　０．９４　１Ｏ．２５　０．９７　１９２　２１５　在吊装前，计算确定吊点，选用合理的吊装方式，保证吊模结构在　吊装过程中不发生变形。吊运、安装时均应严格按技术要求，检查桁架　立面不垂直度和其余配筋的平直度及节点焊缝质量。　３．２合理的混凝土施工程序　采用人工平仓振捣，铺料厚度控制在３０ｃｍ左右，做到随浇筑随平　仓。由于梁内的设计配筋和桁架的钢筋密集，振捣多为不便，在施工前　应加强相应施工工种的责任心教育并进行现场技术交底，确保混凝土　进料均匀、振捣密实。　４．结束语　吉布洛水电站厂内桥机粱成功采用的无外支撑立模的桁架吊模　浇筑混凝土施工技术，实现省工、省料、省时、施工方便、安全可靠的目　的。同时，钢筋、模板和桁架可以提前制作安装，不占用工程的直线工　期，模板可早期拆除，减少模板占用时间，大大加快了施工进度。这些，　都给施工带来了相当可观的效益。可广泛用于水利水电、工民建、港口、　码头等工程的大型厚板、粱施工中，具有广阔的推广前景。　作者简介　裹１数据表　赵均法（１　９６７一）男，汉族，辽宁丹东人，工程师，主要从事水　利水电工程施工工作。　１３７