電力專業論文發表配電網電壓系統管理研究

　　這篇電力專業論文發表了配電網電壓系統管理研究，隨著社會經濟的發展和人民生活水平質量的提高，國家對電壓質量的要求越來越嚴格，供電電壓的合格、穩定、安全是電力監管的主要目標。論文對新疆某地區電壓檢測系統分別進行了分析。

　　摘要：為了消除低電壓導致的問題，國家決定實施新一輪的智能電網的升級改造，當前新疆電網已實現了供電電壓和變電站側電壓數據的采集、統計，然而兩套獨立的系統的兼容性并不好，不能滿足管理的需要，導致管理的供電電壓水平比較低。基于此種情況，對新疆電網供電電壓進行了研究，通過提出的“十一域圖”控制系統分析電網變電站側、配網臺區、用戶側電壓的全過程，使供電電壓合格率得到了提高，驗證了此策略的可行性。

　　關鍵詞：電力專業論文發表,低電壓,電網變電站,電壓合格率

　　引言

　　政府對供電電壓質量、數據統計分析分析等方面的檢查頻度和力度逐年在增大，在國家電監會《年供電監管報告》中多次強調供電質量方面的突出問題，包括電壓合格率不準確、數據不真實、安裝數量和布點不符合要求等問題[1-3]。電壓質量是電網生產運行的重要監控指標，直接關系到電網經濟運行和高質量的服務。電器設備最佳運行電壓應該在額定電壓附近，在此電壓下屬于低碳運行。然而系統電壓運行通常隨著負荷變化波動很大，當電網發生短路、接地及諧振等故障時，電壓的變化更是離譜，使電網變得很不穩定和不安全。若系統的電壓過高時，將使電氣設備的勵磁電流增大，引起鐵芯嚴重飽和，造成能量損耗，加速絕緣損傷、老化，縮短電氣設備的使用壽命[4]。嚴重時甚至造成系統和用戶設備損毀;如果系統的電壓偏低，將使用戶電器設備無法正常工作，縮短使用壽命。從整體來看，電壓管理系統的建設凸現了省地縣一體化集中建設、無功電壓集中建設、無功電壓智能輔助決策等方向，以最終切實提高電壓合格率，提高供電優質的服務，并確保電網安全、高效、經濟的運行。目前新疆電網已實現了供電電壓和變電站側電壓數據的采集、統計，然而兩套系統獨立離線分析、決策的兼容性不好，并不能滿足管理需求，供電電壓合格率水平還比較低。本文針對新疆某電網供電電壓進行研究，可以實時監視各地存在的低電壓情況，制定有效的抑制措施，為提前完成低電壓綜合整治發揮了重要作用。平臺集中建設、分布應用模式，降低了整體投資，減少了管理成本，提高了管理效率。平臺建成投運后，有效提高新疆電網電壓無功綜合管理水平和工作效率，提升整體優質服務水平。

　　1現狀分析

　　近幾年新疆某地區電網供電電壓合格率水平如圖1所示：由圖中可以看出近幾年某地區電網電壓合格率水平雖然在提高，但仍普遍較低，隨著季節變化，電壓合格率水平呈現不同差異。國家電網公司發布《2013社會責任報告》承諾，5年的目標是使城市供電電壓合格率達到99.76%，戶均停電時間控制在7小時內;農村供電電壓合格率提高到99.98%，戶均停電時間控制在29.6小時內[5-6]。電網供電電壓合格率指標在全國大中型城市中同業對標排名末尾，目前尚未找到有效的方法來提高供電電壓合格率水平，對公司整體對標成績造成極大影響?；诖?，某供電公司迫切需要建立專業化的電壓管理系統對全網電壓進行分析，提出解決措施，徹底解決電壓不合格點，提升全網供電電壓合格率水平，確保優質、可靠供電，提高電力服務水平。

　　2整體方案設計

　　新疆某地區電網現有電壓管理數據在供電電壓監測系統和調度自動化(SCADA)系統中分別統計，兩套系統分別分析、決策，人工干預調整，不能統籌調節。結合電壓管理現有條件以及對電壓管理新的要求，繪制供電電壓管理決策系統如圖3所示：2.1整體策略對于供電電壓管理決策系統，可采用的數據源有兩類：電壓監測子系統數據，調度自動化系統數據，系統研發的關鍵點模式確認、電壓異常點甄別方法、電壓異常原因分析策略、電壓調整的決策方法和決策結果告知方式五項。而本設計中結合新疆某地區電網目前電壓管理的現狀，決策單獨新建1套用于電壓管理的系統，以滿足調度自動化系統的安全性，整體的關鍵點選擇如下圖所示：2.2硬件結構根據最佳方案選擇和系統功能需求，繪制決策系統結構圖，包括電壓監測儀、系統服務器、交換機、數據導線、安全芯片。決策系統硬件布置結構圖如下：接口服務器：實現新疆某電網地區EMS系統電網電壓、樞紐電壓、無功補償數據的獲取、統計與分析。其它設備：根據電力二次系統安全防護要求，本系統部署于電力III區，系統需要經由硬件防火墻方能供IV區用戶訪問，因此本系統需要新增交換機及防火墻各一臺。2.3電壓決策原理我們一般采用的是九區理論。他的核心是一個三維曲線：時間、電壓、和無功功率。以時間為基準，在不同的時間段，設定不同的電壓無功限制，而在同一時間段內，電壓無功限制是定值，不可變。這就導致在限值整定時，時間段的設置必須盡量滿足負荷峰、谷、平曲線，而負荷曲線在不同季節、不同地區存在較大的差別，使得VQC裝置在運行中，經常出現負荷升高及高峰時，電壓卻運行在下線;負荷減低及低谷時，電壓卻運行在上限。對電網電能質量的改善不能起到很好的作用，在某地區的夏季負荷高峰時期，不得不將VQC裝置退出，采用人工調解的方式，大大降低了VQC裝置的投入率。本文在基于AVC系統的“九域圖”[2]的方法上，采用“十一域圖法”，使得控制更加精細，在“十一域圖”中的“井”字形部分。判斷原則為：首先判斷縱坐標電壓情況，然后根據電壓上下限值，在橫坐標中根據功率因數或無功情況選擇對應的區，選擇相應的調整方式，在無調整手段時提出技改、大修建議，如下圖6所示。十一區控制原理實際是細化的考慮了變壓器對電容器對電壓、無功及分接頭調節對電壓的影響。圖中所示的11區和6區，要么決策可能是電容器，如果當前位于6區，投電容器也是可行的，但是如果位于11區，投電容器將引起電壓的越限，是不可行的。而在十一區圖控制原理中，由于細化出了區域，就不會出現這種情況。推廣到其他區域也能得出類似的結論，可見，采用細化的十一區圖能從原理上減少決策失誤的問題。

　　3實例分析

　　根據前文所述，新疆某電網建立了單獨的供電電壓管理決策系統，運行4個月以后對供電電壓合格率進行檢查，均達到99.98%及以上，最高達到99.996%。通過該系統的研究，實現了新疆某電網供電公司電壓管理決策系統的正確性，提高了電網變電站側、配網臺區、用戶側電壓的全過程分析，供電電壓合格率，驗證了此控制策略的可行性。

　　4結論

　　本文提出一種新型的控制系統，能夠全局的考慮到供電電壓的安全穩定，并對電網電壓無功優化分配，通過計算對比驗證了該系統的合理性和有效性，并得到以下結論：：1)繼續完善輔助決策算法，提高系統決策的準確性，不斷地優化驗證，持續跟蹤系統使用效果，切實提高電壓管理人員的工作效率。2)通過系統落實管理工作，以工作效果繼續推動系統優化流程，兩者互相促進、共同提高。3)在現有系統上拓展無功補償設備運行及功率因素管理等功能，實現對全公司無功電壓網絡的實時監測，提升無功電壓的管理工作，持續提高供電電壓合格率。本文使用的配電網電壓管理決策系統在以往的策略上更加精細，使得電壓調節能力更加精準，對于類似于烏魯木齊地域面積大，配電網供電半徑大，電壓合格率低的電網具有較強的實用性，因此，對新疆各地州，結合城市電網、農網電壓運行管理都具有一定的參考意義。

　　參考文獻：

　　[1]新疆電網2014年年度運行方式[M]，國網新疆某電網供電公司電力調度控制中心.2014.1.

　　[2]孫文生，張明軍.基于操作動作效果預算比較的電壓無功綜合控制原理[J]，繼電器.2006.34(2)：35-40.

　　[3]蘇澤光.變電站電壓無功控制研究[J]，電力自動化設備.2001.21(12)：19-22.

　　[4]羅鳳章.現代配電系統評價理論及其綜合應用[D].天津大學,2010.

　　[5]劉健,殷強,張志華.配電網分層供電能力評估與分析[J].電力系統自動化，2014,05:44-49.

　　[6]肖峻,張婷,張躍,王成山.基于最大供電能力的配電網規劃理念與方法[J].中國電機工程學報，2013,10:106-113.

　　作者：李朝陽 樊國偉 常喜強 王衡 楊桂興 丁碧薇 單位：大學電氣工程學院 國網新疆電力公司 國網新疆電力公司烏魯木齊電力公司

　　推薦期刊：《中國電業》(月刊)創刊于1950年，由中國電力報社主辦。報道電力工業的重大事件以及電力行業在政策與體制、投資與融資、基本建設、企業管理和經營、杰出人物、農村電氣化、世界各國電力發展等多方面的理論研究和工作實踐。內容豐富，設計和制作精美。