耿华
国网太原供电公司，山西省太原市030000
摘要：传统电能质量自动补偿方法不能对电源并网行为进行可行性分析，且易导致配电指标失衡现象的出现。为解决上述问题，提出一种新型的电力配电系统电能质量自动补偿方法。通过分析配电自动化构成的方式，分析自动化配电原则、控制电力输入输出情况，完成电力配电系统的自动化装配。在此基础上，通过划分配电系统成分确定DEA补偿误差，并利用该结果完善补偿应用流程，完成新型自动补偿方法的搭建，实现电力配电系统电能质量自动补偿技术研究。
关键词：电力配电系统；电能质量；自动补偿技术
1供电与电能质量
电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量、用电质量等。电压质量影响是指影响用户设备正常运行的不理想供电电压，电流质量影响是指非线性负荷、波动及冲击负荷给电网的扰动。工厂供电系统在运行的过程中可能会出现一定的问题，主要包括：设备无故宕机，造成生产损失，如变频器突然停机、雷击后设备损坏、断路器跳闸；设备运行异常，无法发现原因，如电机和电缆发热、电容故障甚至爆炸、变压器异常声响等；设备能耗增大，造成多余电费支出；生产过程故障，难以确定责任归属，如继电保护装置误动作、ＰＬＣ重启、产品合格率下降等。为了减少工厂供电系统出现异常情况，应该优化和加强工厂供电系统的运行及维护。
2电力配电系统补偿技术要点
2.1确定补偿容量
在自动补偿装置中，补偿容量是最为重要的技术参数，对补偿装置性能有直接的关系，属于基础性智能补偿数据。补偿容量数据主要是由使用的负荷以及供电负荷确定的。在确定补偿容量数据时，需要对电流数据和系统电压户数进行收集，通过计算之后才能得到补偿通量。确定补偿容量后，才能确保系统稳定有序的运行。而补偿点确定时，就需要通过最合理的计算，选择最为恰当的补偿容量，使装置的可靠性得到保障。
2.2常规补偿方式
补偿方式主要分为如下3种，综合性补偿、分补补偿以及共补补偿。通常，系统需要的补偿容量要大于6 060 kvar。在选择补偿方式时，一定要结合现场的实际情况，选择最为合适的方法。这样不但可以使电网运行效率得到保障，还能够有效确保电压的质量，最大程度地减少损耗。
2.3系统补偿级数
对于补偿级数要选择合理的方式，使系统达到最佳的状态，这样对于节约成本也有非常好的效果。系统补偿精度越高，代表了补偿级数越多，但是会在一定程度上使运行成本有所增加。所以，一定要在选择补偿级数时结合系统的实际需求，对补偿级数充分进行考虑。
3 DEA自动补偿方法的搭建
3.1配电系统成分划分
差动式电能质量测微仪作为配电系统的核心组成设备，能够对精度处于0.1～0.7μm之间的电力因子进行自动补偿校准。为保证电能质量自动补偿技术能对电源并网行为进行可行性分析，测微仪采用16位的A/D转换电路，并通过缩短两个配电节点间规定步距差的方式，使由不规则配电平面引起的电能质量突变情况得到有效缓解。配电工作台通过螺距误差补偿表与A/D转换电路相连，当配电系统中电能质量发生改变时，系统配电参数首先感知到这种变化趋势，并通过自动评价的方式使得电能质量系数达到一定的补偿条件。然后配电系统的显示窗口会根据电能质量的具体变化幅度，调整补偿数据的变化趋势，直至实现系统的协调配电。最后差动式电能质量测微仪对配电系统中的剩余电能质量系数进行统计整理，根据自动补偿标准对这些系数进行筛选处理，对所有满足电力配电应用标准的数据参量进行建表处理，生成全新的螺距误差补偿表，供A/D转换电路进行配电消耗。
3.2 DEA补偿误差确定
DEA补偿误差是调节电力配电系统电能质量参数存在状态的关键指标。当差动式电能质量测微仪在自动补偿标准的促进下，生成全新螺距误差补偿表后，电力配电系统电能质量管控中心的相应测试程序，会生成一条与DEA补偿误差信息相关的G代码。随着配电系统输电总量的不断增加，这些G代码会在既定运行周期内规划电能质量因子的运动路径，并利用运行补偿软件的方式判断电能质量参数是否超过规定的配电周期。若多数电能质量因子在输电运动过程中，已经超过配电周期，则该次DEA补偿误差结果不具备实用性价值；若仅有一个或几个电能质量因子在输电运动过程中，已经超过配电周期，则该次DEA补偿误差结果可以对电力配电系统的输电操作进行约束。在不计配电电能质量反向间隙值的条件下，DEA补偿误差结果是螺距误差补偿表生成的主要依据，若差动式电能质量测微仪始终处于稳定状态，则DEA补偿误差的确定与配电电能质量的变化范围产生之间联系。
3.3自动补偿流程完善
电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法以配电信号传递作为起始环节。当核心输电单元产生大量配电信号时，中转所与主供电设备、与各级输电装置直接相连的传输模式，不能及时将这些配电信号传输至系统各级电能质量因子，易导致自动偿调节不及时等现象的出现。为解决上述问题，DEA补偿误差在避免无能耗供电情况发生的前提下，与大型配电机械联合，对系统的配电周期进行判定调节，再利用A/D转换电路中的配电子单元对电能质量因子的运动路径进行重新规划。在G代码保持不变的前提下，电力配电系统电能质量管控中心的测试程序可根据螺距误差补偿表中自动补偿标准的存在形式，对电能质量反向间隙进行缩小或扩大调节。当所有电能质量因子稳定通过每一级配电装置后，完成一次自动补偿操作。整合上述操作原理，完成电力配电系统电能质量自动补偿技术研究。
4电源并网行为可行性对比
为避免突发性事件对实验结果的影响，本次实验分为两部分进行。在电力配电系统处于高输出量运行状态、源并网参数为0.63的条件下，以70min作为实验时间，分别记录应用实验组、对照组方法后，电源并网行为可行性的变化趋势；在电力配电系统处于低输出量运行状态、源并网参数为0.82的条件下，以70min作为实验时间，分别记录实验组、对照组方法在电力配电系统处于高输出量运行状态、源并网参数为0.63的条件下，随着实验时间的增加，应用实验组方法后，电源并网行为可行性呈现上升、稳定、下降的变化趋势，最大值、最小值间的差值达到22.19%，实验时间处于30～40min之间时，电源并网行为可行性始终保持最大值87.60%，超过极限数值84.57%；对造组最大差值为10.4%，实验时间为60min时，电源并网行为可行性最大值为52.83%，远低于实验组。综上可知，在电力配电系统处于高输出量运行状态时，应用电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法能够将电源并网行为可行性提升35.03%。在电力配电系统处于低输出量运行状态、源并网参数为0.82的条件下，随着实验时间的增加，实验组方法电源并网行为可行性呈现下降、上升、下降的变化趋势，最大差值达到21.77%，实验时间为60min时，电源并网行为可行性达到最大值80.13%，超过目标参数79.34%；对照组最大差值仅为4.62%。综上可知，在电力配电系统处于低输出量运行状态时，应用电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法能够将电源并网行为可行性提升40.38%。
5结束语
与传统电能质量自动补偿技术相比，电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法的搭建过程相对简单，且能够对DEA补偿误差进行逐级细化。从实用性方面考虑，这种新型的自动补偿方法不需复杂的计算过程来完成参数提取操作，且强化了A/D转换电路的重要性，更能体现电力配线系统中电能质量因子的应用价值，值得大力推广。
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