劉鐵

摘 要：如果不能有效的利用能源，那么就會出現(xiàn)巨大的問題。尤其是電力方面，更是科技發(fā)展中的重中之重。其中較為重要的一種就是主動配電網(wǎng)的規(guī)劃。本文就針對當前主動配電網(wǎng)的情況進行探究，來得出無功電壓控制方法。

關鍵詞：智能電能表；供區(qū)配電網(wǎng)；無功優(yōu)化；協(xié)調(diào)控制

隨著社會發(fā)展速度的不斷加快，用電需求日益增加，傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足日益提高的用電負荷。基于此，出現(xiàn)了分布式能源系統(tǒng)，其具有環(huán)保、節(jié)能、高效的特點，因而得到了廣泛的應用。分布式能源系統(tǒng)繼電保護裝置檢測技術是一項重要技術，對于分布式能源及電網(wǎng)安全運行都有著重要的作用。該技術能夠有效地避免配電系統(tǒng)運行當中的電能消耗過多等問題，防止分布式能源應用質(zhì)量受到影響，具有重要的應用意義。也正因為分布式能源的發(fā)展逐步完善，我國的主動配電網(wǎng)才得以進行建設。但是也正因為這種技術的應用，就導致無功電壓的控制相對困難，這就需要有全新的方法對其進行控制。

1 控制策略分析

在嚴格的學術領域上，其實是不存在無功電壓這一定義的。其主要出現(xiàn)的原因還是在實際中，無功電流的理論，導致了無功電壓雖然沒有一個準確的定義，卻確實存在。在這種情況下，對于無功電壓的研究就顯得非常重要。因為無功電流是需要在一個穩(wěn)定且恒定的環(huán)境下才能夠產(chǎn)生的，其自身不會出現(xiàn)太大的問題。但是無功電壓卻是在不恒定的情況下產(chǎn)生，一旦其出現(xiàn)，很容易造成配電網(wǎng)損壞。在這種情況下，就需要對其進行嚴格的控制。甚至研究出多級策略，來保證其在可控范圍內(nèi)。

1.1 第一級策略

第一級策略指的是在配電網(wǎng)中，讓配電站和下設的一系列線路能夠保持協(xié)調(diào)穩(wěn)定。其主要的做法步驟應該分為如下幾個：首先是確保母線的合格。因為母線如果不合格，那么后續(xù)的工作也就無法完成，而且很可能出現(xiàn)一系列的問題。在這種情況下，也就不可能保證無功電壓的控制。然后是通過智能功用電壓器來對配變電壓進行采集。這個采集通常是需要以多臺數(shù)據(jù)為參考。因為每一臺電壓器都有著或多或少的不同，就導致了采集出來的數(shù)字存在著相對誤差。只有經(jīng)過多次采集測量，才能夠知道其最優(yōu)的母線變壓值。最后是將母線變壓值作為一個基礎的參數(shù)，在主網(wǎng)AVC中進行應用，這樣可以在一定程度上提升主網(wǎng)的變壓調(diào)壓能力。

1.2 第二級策略

第二級策略指的是將主干線路的設備同配變間的電壓進行一個相互協(xié)調(diào)。同上一級策略相比，這一級策略就相對復雜的多。因為其調(diào)節(jié)的設備非常多，大致有串聯(lián)電容器，無補償和線路調(diào)壓器等部分。其影響的范圍也更加的廣泛，包含了安裝點后的全部配變。而在進行策略制定的時候，一定要完全按照逆調(diào)壓的原則進行，憑借著采集到的安裝點配變電壓，讓它能夠和負荷預測的一些數(shù)值結(jié)合在一起，同時，要讓串聯(lián)電容器與線路調(diào)壓器能夠進行自動跳檔。然后降低其動作的次數(shù)，在所有設備上進行均衡。做完這些工作，就可以與上一級的策略相互結(jié)合。由于時間對于效果的影響，這一級策略一般需要在五分鐘之內(nèi)完成。否則就會導致其失效。

1.3 第三級策略

第三級策略主要是指配變和低壓用戶之間的電壓協(xié)調(diào)。這一方面可以就兩個主要部分來區(qū)分，即有載調(diào)壓配變、無載調(diào)壓配變。對于前一個而言，借助采集的相關數(shù)據(jù)信息，并且要顧及用戶電壓以及變壓器的功率因數(shù)，進而有效的對有載調(diào)壓配變檔位進行適當?shù)恼{(diào)整。和前面講的一樣，對于其檔位的調(diào)整受到每日次數(shù)的限制，因此也可以對其進行手動遙控。對于無載調(diào)壓配變部分來說，由于其在街頭調(diào)價中沒有相應數(shù)據(jù)參考以及較為全面的策略，系統(tǒng)就根據(jù)相關的資料信息，并結(jié)合季節(jié)性負荷來對電壓進行改變，從而制定出關于分接頭的最優(yōu)策略，進而更好的對無載配變檔位進行調(diào)整。

2 主配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制架構(gòu)

2.1 變電站區(qū)域控制裝置

其裝置能夠得到變電站內(nèi)部有關電壓無功設備的相關數(shù)據(jù)，接著將其發(fā)送給主網(wǎng)AVC，與主站進行協(xié)調(diào)，根據(jù)主網(wǎng)的求解獲得所在地母線的無功范圍及最優(yōu)電壓。再者，根據(jù)變電站內(nèi)設備的約束條件，動作次數(shù)及控制范圍，進而對相應的投切區(qū)域進行相應的協(xié)調(diào)。

2.2 分布式配電網(wǎng)控制器

能夠控制饋線上的所有電壓無功設備，從而獲得調(diào)節(jié)配電網(wǎng)AVC的具體電壓及無功的有關命令，接著執(zhí)行遙控操作，實現(xiàn)具體的操作控制功能。具體而言，重點是其能夠?qū)τ休d調(diào)壓變、低壓SVG、線路調(diào)壓器等進行控制。還要對不同饋線的無功裕度進行定期數(shù)據(jù)上傳，主要向AVC配電網(wǎng)進行數(shù)據(jù)上傳，進而實現(xiàn)主配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運作。

2.3 配電網(wǎng)智能控制器

作為本地的控制器，可以對不同終端一次設備進行控制，比如線路無功補償裝置及配變低壓臺區(qū)無功補償裝置。根據(jù)配電網(wǎng)的相關特征，該裝置可以對不同的通信條件進行適應，并可以自行上傳監(jiān)控數(shù)據(jù)。能夠根據(jù)負荷的相應變化對指令做出相應的調(diào)整，對動作具體次數(shù)進行改良，進而最大程度的降低事故發(fā)生的概率。在出現(xiàn)通信故障時，能夠進行就地優(yōu)化。

最后兩個在應用上面相對一致的構(gòu)架設計，是將嵌入式模塊作為基礎，并且加入了Linux系統(tǒng)，進而使其在具體功能上具有一定的多樣性。具體有：上下級協(xié)調(diào)機制接口、數(shù)據(jù)采集、指令執(zhí)行通道等。上述模塊可以根據(jù)現(xiàn)場的不同情況以及通信的不同類型等進一步明確子站的具體位置是在變壓站側(cè)還是調(diào)度側(cè)。子站的實際位置部署對于調(diào)控側(cè)而言，其可以更方便的對調(diào)控中心進行維護控制，而如果在變電站側(cè)則可以幫助其更好的對相應的安全進行控制且加快了執(zhí)行的速度。

3 應用分析

就某個電壓為35kV的變電站，其中可以進行公用的配變設備為211臺，下屬線路數(shù)量為9，電壓為10kV，其中有5座小型水電設備，裝機的總體容量為4830KW。10kV的母線電壓變壓站，可能會由于小水電的電量問題而出現(xiàn)不合乎規(guī)格的現(xiàn)象。對于水資源減缺的時期，其母線電壓比較低，因此就必須要借助人力對其進行升調(diào)；在水源較為充足的時期，相對來說母線電壓較高，而在某些階段變電站并沒有合適的方法對其進行降壓處理。10kV中壓線路其主要干線路段較長，且存在很多分支，線路的尾端電壓較小，有些地段已達8.7kV。臺區(qū)配變屬于無載調(diào)壓配變，由于不同的時段季節(jié)等因素的影響，會使其負荷發(fā)生改變，這個時候就需要員工對其進行停電處理，然后再進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)；臺區(qū)無功補償不夠，實際測量的臺區(qū)功率因數(shù)在負荷最低的時候為0.94，在負荷最高的時候為0.79。此外，在這個變壓站下其電壓在198V下的用戶數(shù)量多達700以上，電壓的合格程度也比較高。

4 結(jié)束語

主動配電網(wǎng)是當前電力發(fā)展的一個趨勢，在這個趨勢下，對于無功電壓的控制就成為了非常重要的一個項目。因為無功電壓是實際中出現(xiàn)的一種情況，而且理論相對模糊，所以就需要各個部門不斷的加強研究，才能夠應對無功電壓出現(xiàn)的情況，從而更好的讓主動配電網(wǎng)發(fā)揮出去作用。

參考文獻

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