研究主动配电网背景下无功电压控制方法

研究主动配电网背景下无功电压控制方法

程永曹忠倩李存朱海潮

（徐州供电分公司江苏徐州221002）

摘要：近年来，伴随我国社会经济的迅速发展与工业化进程的日益加快，增加了对电能的需求。使得电力能源供不应求。为了进一步增强配电效果，提升电能的输送效率，加强配电网的建设，增加电量的应用储备数量，必须有效地控制无功电压，同时，不断完善电网的运行体系，促进电能的合理化应用，为我国的建设事业发展带来充足的能源供应。

关键词：主动配电网；无功电压；控制方法

目前，全球的能源压力和环境问题变得越来越突出。传统化石能源不可再生，未来将不可避免地逐渐枯竭，同时还产生“温室效应”“酸雨”“雾霾”等严重的环境问题。因此，寻找新型能源辅助甚至取代传统化石能源成为当前能源问题解决的突破口，由此而诞生的分布式电源技术，将成为清洁能源利用的主要形式和智能电网发展的重要方向。大规模ＤＧ接入配电网，可以提高清洁能源的比重，但其固有的间歇性、波动性和不确定性将影响配电网的运行，带来包括电能质量、电压控制及稳定性等问题。

一、无功电压控制的特征

在电网配电输送过程中，电压质量是否稳定、是否能够平稳地安全运行，直接影响整体电网系统运行效率。一方面是紧密影响其电力的有效输送数量，一方面则是在输送过程中受地区地域、气候等因素的影响，电网在输送过程中会有相当一部分电能损耗。因此，在现行电网运行的基础上，通过不断反复试验和实地求证，提出了无功电压控制方式。在方式推广使用过程中，因其自身所具有的覆盖面积广、电量储存量、高维度的特点，逐步适应并发展成为在配电网络运行中具有改善电力配送环境、提高电力输送效率、安全性能综合提高的多功能方式方法，被各大输电机构所采纳。在实际运用过程中，通过不断反复理解和操作，总结了以下四个方面的特征。

第一，电力使用范围相对广泛，已达到只有有人居住的地方就会有电能的配送。通过对省、市、县三级地区的电力分布及控制，形成有效的协调统筹。也可以针对各地区范围的用电及配电特性，进行独立的区域优化控制，从而针对实际情况做到物尽其用，进一步提高用电成效。

第二，通过对整个电力系统设备的协调统筹、优化调控，对配网小火电、风电机组、SVC等无功电源设备的设备运行属性实现最优化配置，从而进一步提高电力配送的整体效率。

第三，无功电压控制在配电网络运行过程中安全可靠性较高。一方面，日常设备运行时可通过主站服务器对全网进行优化配置和精准计算，快速提供高效实时数据；一方面，在发生故障和问题时，可以通过区域化集成计算查找本区域的问题故障点，进而优化完善故障区域的计算。

第四，实现设备与电网的双向互动控制。一方面，通过电网运行数据计算对区域内出现的故障和问题进行设备重启和自动修复，另一方面可以通过设备的有效调节，针对不同地域的电压承受能力，对配电网络实施有效的电压调节，以确保整体电网系统运行安全可靠。

二、主动配电网的含义和具体特征

社会的不断进步与发展，带动了各行业的技术革新和发展，同时推动了能源技术的快速更新和有效利用。目前，电力能源的应用已经广泛，配电网络建设技术也逐步成熟。主动配电网在电力能源网络运行中逐步替代了传统的配电网，成为电力系统的主流趋势。因此，应当深入了解主动配电网的有关概要，阐述主动配电网背景下配电网络的发展现状。主动配电网是内部具有的自身储备能源，具有独立控制和运行能力的配电网。它的特征主要体现在几个方面。第一，具备一定的可独立控制的电力能源。第二，拥有独立的可控制操作系统，并具有一定的操作技术。第三，具有实现优化管理的管理运行体系中心。因此，主动配电网在技术标准、管理模式、网络结构等诸多技术方面都具有与传统配电网无法比拟的巨大优势。目前，通过有效的技术手段，对主网、配电网、输送电压等相关电力环节进行实时有效观察，成为提供高效、稳定、节能的低碳电能供应机制的最有效方式之一。

三、主动配电网环境下无功电压的控制策略

3.1加强对现有配电网络的规划与建设

由于无功电压具有互补性、差异性的控制特点，因此，可以改变我国传统的配电网络，并可以在不同区域环境下，尤其是偏远的山区、高寒地区，对配电网络加以现代化的规划与改造。充分应用本地的电力资源，展开网络的设计，并且，可以利用本地的地理特点、客户用电分布情况、地区环境等方面进行统筹计算，以降低电能的消耗，保持负荷的平衡，从而提升了配电的质量，有利于我国的配电网更加优化，成为良好的配电运行方式，为无功电压的控制创造的有利条件。

3.2精确统计与计算电力能源的应用率

现阶段，我国的电力资源具有发展不够均衡的特点，导致传统的配电设备未得到及时的更新，不能有效适应无功电压迅速扰动的要求。因此，基于无功电压的控制特殊，相关工作者需要在应用过程中加强对配电网其覆盖范围的精确统计，并有效计算电能的应用数量，以及能源的应用率。以便得到重要的数据。在实地考察与有关的数据录入，对不同区域的无功电压的具体应用情况与控制容量展开分析与汇总。同时，对数据进行有效的处理，充分结合本地电力的应用状况，不断完善适应区域配电网发展特点的无功电压的控制策略，提升电能的利用率。

3.3建立无功电压的控制模型

我国大部分研究皆局限于对电能分布与储量方面，关于配电网的配送情况、结构建设、电压控制方面的研究较少。第一，配电网的建设是一项技术性、长期性、复杂性的工程。短期内难以取得明显的成果；第二，我国的电能分布比较广泛，电能配送与具体应用情况十分复杂，加上投入人工、设备不够充分，使得相关工作难以顺利开展。因此，推广电力能源期间，必须提升建立无功电压的控制模型的重视，并且，有效地对现有的数据进行整合与计算，以获得技术结果，为制定控制无功电压的方式带来可靠的数据，确保相关工作的正常运行。

3.4构建健全的电力运行评价系统

在管理配电网期间，为了可以保证电压的控制策略行之有效，应当最大程度地降低工作失误。第一，确保电力设备的稳定运行；第二，降低配电输送中的电能损耗与操作失误的现象。同时，对于产生的失误或问题，必须结合具体的情况，构建健全的电力运行的评价系统。从而迅速查找电力设备运行期间各个环节的差距，使得电压的控制方法更加科学。

结语

随着我国社会经济的迅速发展，各行业面临严重的能源紧缺问题。以往的能源分配与应用情况越来越不能适应时代的发展需求，应用新能源、新技术的有效利用显得十分重要。我国最近已加快了对节能性能源的开发与应用步伐，并获得了相应的成绩，然而，从整体的能源发展局势分析，不可再生的能源应用依然成为社会的主要能源。因此，必须积极规划现有能源的应用布局，加强对清洁型能源的建设。对像电力一样带有清洁、高效、应用广泛的优点的能源，必须着力加强应用率。通过推广与应用主动配电网环境下无功电压的控制策略，优化当前我国的能源布局。

参考文献：

[1]于文鹏，刘东，余南华．线控制误差及其在主动配电网协调控制中的应用[J]．中国电机工程学报，2013.

[2]邓威，李欣然，李培强，等．基于互补性的间歇性分布式电源在配网中的优化配置[J]．电工技术学报，2013.

[3]范明天，张祖平，苏傲雪，等．动配电系统可行技术的研究[J]．中国电机工程学报，2013．

作者简介：

程永（1981.08—），性别：男；籍贯：江苏徐州；民族：汉族；学历：大学本科；职称：高级工程师；研究方向：电网调控方式及调控运行技术、电网无功电压控制；单位：徐州供电分公司。

曹忠倩（1982.02–），性别：女；籍贯：江苏徐州；民族：汉；学历：大学本科；职称：工程师；研究方向：供电营销与服务；单位：徐州供电分公司。

李存（1977.04—），性别：男；籍贯：江苏徐州；民族：汉族；学历：大学本科；职称：高级工程师；研究方向：电网调控方式及调控运行技术；单位：徐州供电分公司。

朱海潮（1983.08—），性别：男；籍贯：江苏徐州；民族：汉族；学历：大学本科；职称：高级工程师；研究方向：电网调控方式及调控运行技术、电网无功电压控制；单位：徐州供电分公司。