农网全网无功电压优化控制策略探讨 徐瑛

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:徐瑛
[导读] 摘要:如何提高了农网无功电压管理水平,达到了降损增效目的是本文谈论的主要内容。
        国网四川省电力公司蓬溪县供电分公司  四川省遂宁市蓬溪县  629100
        摘要:如何提高了农网无功电压管理水平,达到了降损增效目的是本文谈论的主要内容。
        关键词:优化;农网;无功;电压;
        1.引言
        在电力系统中,无功功率直接影响电网的电能质量和经济运行。如果无功补偿不足,则会导致系统电压下降、电网损耗增大、功率因数低、电力设备利用率不足、设备损坏甚至系统崩溃。因此,无功补偿具有十分重要的意义。电网运行电压与无功功率之间存在较强的耦合关系,无功功率的不足会引起电网电压下降,产生“低电压”现象,电压也是制约无功补偿的重要因素。因此,有必要将无功补偿与电压调节相结合,真正提高农村电网的供电质量,保证农村电网的稳定运行。
        2.农村电网无功电压的特点及存在的问题
        从我国农村地区电力供给现状来看,农村地区地域辽阔,存在10kV农村农网供电半径过大,线损严重,引起末端用户电压偏低的现象。就农村供电网络而言,存在部分公用配电变压器容量偏小和部分配电变压器未配置无功自动补偿装置,以及低压线路用户接户线径偏细的问题。
        同时,随着农村相关工业产业的增加以及农副产业机械化的发展,农村负荷普遍存在季节性明显、时段性强、波动大的特点,配电变压器存在平时轻载电压偏高,而农忙、季节性产业及春节期间等季节性负荷突增引起低电压的矛盾,往往出现一个台区内低电压和高电压并存、电压不稳定的现象,而农村农网具有负荷小且分散、环境差、前期基础薄弱的特点,因此设备变更改造维护工作难度较大。
        3.农网全网无功电压优化控制原则
        3.1以电压调整为主,降损为辅
        传统无功优化往往主要考虑如何减少网损,但降损的前提是电网安全稳定运行及保证用户需求,否则降损无从谈起。因为用户最关心的是供给他们的电能质量,即电压是否合格,并不关心网损的大小。在具体实施过程中,一个周期的控制命令可能既包括分接头调整又包括补偿装置动作。如果分接头及补偿装置同属一个设备,则先调整分接头,下一个周期再动作补偿装置。
        3.2电压自下而上判断,自上而下调整
        农网低压用户端只有计量装置或电压检测仪,无法实施本地电压控制,只能向区域级调压装置,如有载调压配变或调压器等申请调压。且目前多数地区电网虽然电压检测仪数量较多,但10/0.4kV有载调压配变和10kV及0.4kV线路调压器数量不多,调压动作主要依靠主变分接头及相关联的无功补偿装置,即10kV线路中多数电压不合格点的调整都需要逐级向上申请,因此,电压是否调整应自下而上逐级判断。另外,变压器调档次数应尽量少,过度频繁调节有载分接开关会引起变压器有载分接头开关故障,进而导致变压器故障。这一要求需要两种措施来保证:一是通过短期、超短期负荷预测,合理分配开关在各时段的动作次数;二是如果低电压现象在一个区域内比较普遍,则优先调整该区域上级即配网级调压设备。因此,电压控制命令应自上而下逐级执行。
        3.3无功自上而下判断,自下而上调整
        无功功率不宜远距离输送,对无功功率的分配首先应按照就地平衡、分散补偿的原则进行,尽量降低从上级电网吸收的无功功率,减少无功在线路中的流动,同时也不宜向上级电网倒送过多的无功功率。因此,无功应自上而下判断。如果上级电网有无功补偿的需求,应首先向下级电网申请补偿,在下级电网无法满足补偿要求的情况下再形成本地补偿的控制命令。而控制命令的执行应自下而上逐级进行。如此,既能满足本地无功需求又能减少无功在电网中的流动,最大限度降低网损。
        4.农网全网无功电压优化控制管理措施—无功电压管理与农网升级改造融合
        4.1供电企业生产与管理的要求
        国家电网公司无功电压管理专业在2016年度工作方向中就提出了全面支撑‘低电压’治理,已经启动全部台区首端“过电压”、“低电压”情况的成因分析工作。2015年初发布了《农配网“低电压”治理技术原则》,要求全面提高治理项目的质量,确保治理完成后三年内无同类型问题发生;要求按照“先管理、后工程”、“一台区、一方案”的要求,综合管理、基建、技改、大修等多种手段,科学制定治理方案。
        4.2无功电压管理与农网升级改造的多维融合
        在中国进入新常态的形势下,供电企业的管理也步入新常态。为彻底释放“高指标、高投诉”、“稳增长、惠民生”的压力,根据行业政策方向,供电公司要在专业管理、业务管理、信息支撑等方面实现无功电压管理与农网升级改造的多维深度融合。


        4.3专业管理融合
        无功电压管理专业职能要纳入农配网部门,甚至将无功电压专责与农配网专责落实到一个人。专业管理融合不但有助于在农网规划、设计、建设、运维、改造时兼顾两个专业的需求,更有利于生产、运行和管理过程中两个专业的协调一致。
        4.4业务管理融合
        (1)无功电压指标管理与“低电压”治理的融合
        受长期以来同业对标指标的影响,无功电压专业“重指标、轻管理和改造”观念严重,导致指标管理与生产实际脱节,也是“高指标、高投诉”的根源所在。在专业管理融合以后,无功电压专业的部分业务逐步渗透到监测能力提升、“低电压”问题定位、“低电压”原因分析、“低电压”及投诉问题的解决等领域,实现无功电压指标管理与“低电压”治理的融合。
        (2)基础建设与技术改造的融合
        根据“低电压”治理、农网升级改造的科学性、系统性、经济性和适应性要求,必须实现治理和建设改造策略、投资策略的优选。在综合分析“低电压”产生原因后,必须按照轻重缓急,实现农网规划、基础建设与农网改造升级、技改大修、节能改造等工程的融合。
        (3)电压合格率与可靠性、线损率的融合
        安全可靠的电力供应和优质高效的供电服务是现代农网建设改造的总体目标。在“低电压”综合治理、农网建设改造提升电压合格率的同时,必须全面兼顾供电可靠性、线损率等指标,并建立农网评价的综合指标体系。
        4.5信息支撑融合
        要实现无功电压质量的全面体现,必须夯实监测能力,实现现有电压监测仪数据与农网电压母线电压数据、10kV专用配电变压器和公用配电变压器电压数据的融合,尤其是用户侧电压数据的融合,因大部分“低电压”发生在居民端。
        要提升“低电压”治理和农网升级改造方案的科学性、系统性、经济性和适应性,必须建立准确及时地发现问题、科学系统地分析问题、闭环切实地解决问题的技术路线,实现营销、配网、调度等电网模型、设备台账、运行数据信息的充分融合。
        5.农网全网无功电压优化控制技术措施
        5.1农网线路无功电压优化控制技术措施
        (1)压控调容式补偿装
        10kV线路装设压控调容式无功自动补偿装置,能够根据线路的功率因数,时间等参数,在电压允许范围的前提下,充分调节控制装置的无功补偿功能。实现电网无功功率就地平衡,降低电网损耗,提高电压合格率。装置还具有对电网运行数据进行监测、分析、统计上传等功能。
        (2)10kV线路自动调压器
        中低压配电网安装馈线自动调压器,在解决长线路(输电线路的长度一般在10Km以上)电压质量问题方案中,是最经济最有效的方法。
        串联于10kV线路中的馈线自动调压器是一种自动跟踪输入电压变化而保证其输出电压稳定的三相调压装置,在±20%的范围内对输入电压进行自动调节。
        5.2配电台区实施方案
        建设智能配电台区,装设智能配电台区管理终端,实现配电台区监测、无功自动补偿、谐波治理等功能,根据台区配电变压器无功补偿情况,智能配电台区管理终端可实现测量配电变压器的电力运行数据,包括电压、电流、有功、无功、功率因数、低压漏电流、低压进出线开关状态等,同时可对感性无功进行集中、分散、就地自动补偿,提供适当的容性无功功率,治理三相电压不平衡和消除电压波动和闪变,提高供电可靠性和电能质量。
        6.结束语
        做好农网电压无功管理任重而道远。随着科学技术的进步,电压无功管理的方法也在不断进步,做好农网电压无功管理工作对我国社会主义新农村建设和可持续发展具有很重要的实际意义。
        参考文献
        [1]冯昕.浅议农网电压无功管理[J].农村电工.2018,16(3)
        [2]王淑华,孙超,陈秀文,唐山农网系统无功运行现状及建议[J].电力电容器与无功补偿.2017,30(6)
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