裴坤遠(yuǎn)

（國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司，河南 鄭州 450006）

近年來，配電網(wǎng)的運(yùn)行水平得到了廣泛關(guān)注[1-3]，如何提高配電網(wǎng)穩(wěn)定性、降低配電網(wǎng)損耗成為了重要課題。無功補(bǔ)償是提高配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和降低配電網(wǎng)損耗的重要手段，因無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是就地補(bǔ)償平衡，所以無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的選擇顯得尤為關(guān)鍵。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，通過用電信息采集系統(tǒng)可以獲得配電網(wǎng)大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[4-5]，根據(jù)專變和公變的功率因數(shù)，結(jié)合客戶用電信息設(shè)置并計(jì)算選擇指數(shù)，可以確定配電網(wǎng)專變和公變無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)先順序，這是確定配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的一種十分經(jīng)濟(jì)有效的方式。

1 無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)的設(shè)置

配電網(wǎng)專變和公變無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的準(zhǔn)確選擇是高效經(jīng)濟(jì)實(shí)施配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵，由于投資等因素，在配置有限的情況下，需準(zhǔn)確選取無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)。本文設(shè)置無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)作為確定無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的指標(biāo)，計(jì)算方法如下。

式中：Y為無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)，數(shù)值大的專變和公變需優(yōu)先進(jìn)行無功補(bǔ)償；cosφ為功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；cosφ'為實(shí)際功率因數(shù)。

通過用電信息采集系統(tǒng)采集專變和公變的功率因數(shù)，按照功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)[6]，如配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)小于應(yīng)執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則計(jì)算出本次的選擇指數(shù)，同時(shí)計(jì)數(shù)1次，用N表示配電網(wǎng)專變和公變未達(dá)到功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的次數(shù)；如配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)不小于應(yīng)執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則選擇指數(shù)Y為0。用電信息采集系統(tǒng)凍結(jié)1次數(shù)據(jù)所需的時(shí)間用T表示，一般為15 min。在某一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的選擇時(shí)，可將該時(shí)間段內(nèi)的所有選擇指數(shù)相加，得到該時(shí)間段內(nèi)的選擇指數(shù)。

2 無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇的實(shí)際應(yīng)用

基于用電信息采集系統(tǒng)選擇配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用見圖1。

圖1 基于用電信息采集系統(tǒng)選擇配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用圖

專變用戶計(jì)量方式不同，計(jì)量裝置安裝位置也不同，高供高計(jì)安裝在一次側(cè)，高供低計(jì)安裝在二次側(cè)；公變一般為高供低計(jì)，計(jì)量裝置安裝在變壓器低壓側(cè)。通過用電信息采集系統(tǒng)采集配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)，結(jié)合客戶用電信息，按照功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)小于應(yīng)執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就計(jì)數(shù)1次，同時(shí)經(jīng)過分析計(jì)算得出選擇指數(shù)，進(jìn)而獲得無功補(bǔ)償最優(yōu)地點(diǎn)。如有專變或公變的選擇指數(shù)相同，則根據(jù)N的大小進(jìn)行選擇，N值較大的優(yōu)先進(jìn)行無功補(bǔ)償。

2.1 配電網(wǎng)公變無功補(bǔ)償實(shí)際應(yīng)用

1）公變的臺(tái)區(qū)考核表可記錄公變的功率因數(shù)。

2）用電信息采集系統(tǒng)通過采集裝置可采集到公變的功率因數(shù)。

3）每15 min凍結(jié)1次數(shù)據(jù)并上傳至用電信息采集系統(tǒng)。

4）根據(jù)公變的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如采集到的公變實(shí)際功率因數(shù)小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則計(jì)數(shù)1次，并計(jì)算出本次選擇指數(shù)；如采集到的公變實(shí)際功率因數(shù)不小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則本次選擇指數(shù)Y為0。

5）通過計(jì)算機(jī)分析計(jì)算出某一時(shí)間段內(nèi)配電網(wǎng)各公變無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)。

6）按時(shí)間段內(nèi)公變選擇指數(shù)大小進(jìn)行排序，給出公變無功補(bǔ)償最優(yōu)地點(diǎn)。

2.2 配電網(wǎng)專變無功補(bǔ)償實(shí)際應(yīng)用

1）專變的計(jì)量裝置可以準(zhǔn)確記錄專變的功率因數(shù)。

2）用電信息采集系統(tǒng)通過采集裝置可采集到專變的功率因數(shù)。

3）每15 min凍結(jié)1次數(shù)據(jù)并上傳至用電信息采集系統(tǒng)。

4）結(jié)合專變用戶用電信息，確定其對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如采集到的專變用戶實(shí)際功率因數(shù)小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則計(jì)數(shù)1次，并計(jì)算出本次選擇指數(shù)；如采集到的專變實(shí)際功率因數(shù)不小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則本次選擇指數(shù)Y為0。

5）通過計(jì)算機(jī)分析計(jì)算出某一時(shí)間段內(nèi)配電網(wǎng)各專變用戶的無功補(bǔ)償選擇指數(shù)。

6）按時(shí)間段內(nèi)無功補(bǔ)償選擇指數(shù)大小進(jìn)行排序，給出專變無功補(bǔ)償最優(yōu)地點(diǎn)。

3 無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇的實(shí)例分析

以實(shí)際運(yùn)行的一條配電線路為例進(jìn)行分析，該配電線路下有4臺(tái)公變和6個(gè)高壓專變用戶，其中2個(gè)為高供高計(jì)專變用戶，4個(gè)為高供低計(jì)專變用戶。時(shí)間范圍取配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)間的1 h，用電信息采集系統(tǒng)凍結(jié)1次數(shù)據(jù)所需時(shí)間T=15 min，各類數(shù)據(jù)信息見表1。

表1 配電網(wǎng)專變和公變數(shù)據(jù)信息

經(jīng)計(jì)算機(jī)的分析計(jì)算程序可計(jì)算出各專變和公變的無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)，序號(hào)1到序號(hào)10的專變和公變無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)Y分別為0，0，0.01，0.25，0，0，0，0.1，0.04和0.04，相應(yīng)的N值分別為0，0，1，3，0，0，0，4，4和2。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，公變中序號(hào)4的選擇指數(shù)最大，專變中序號(hào)8的選擇指數(shù)最大，序號(hào)1、序號(hào)2、序號(hào)5、序號(hào)6、序號(hào)7的選擇指數(shù)為0，無需進(jìn)行無功補(bǔ)償，序號(hào)9和序號(hào)10的專變選擇指數(shù)相同，但序號(hào)9的N值較大，所以該配電線路公變無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)先順序?yàn)?，3，專變無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)先順序?yàn)?，9，10。

計(jì)算結(jié)果可為配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的選擇提供依據(jù)。對(duì)于優(yōu)先進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?，供電企業(yè)可優(yōu)先加裝自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，專變則需要向用戶下發(fā)《用電檢查結(jié)果通知書》，督促用戶提高無功補(bǔ)償裝置的可靠性。該方法可有效改善配電網(wǎng)用電設(shè)備的功率因數(shù)，減少配電網(wǎng)損耗，提高配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

智能電網(wǎng)的建設(shè)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行水平的要求越來越高，無功補(bǔ)償是降低配電網(wǎng)損耗、提高電壓穩(wěn)定性的重要手段，其地點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性是配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。本文介紹了一種利用用電信息采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)確定配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的方法，首先介紹了無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇指數(shù)的設(shè)置，然后介紹了該方法的具體方案和實(shí)際應(yīng)用情況，最后通過實(shí)例分析驗(yàn)證了該方法的可行性、經(jīng)濟(jì)性和有效性。