基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究

基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究

张娟

国网张掖供电公司 甘肃张掖 734000

摘要：供电企业的主要目标是提升供电电压合格率，要实现对此项指标的有效管控，应加快构建供电电压监测管理系统，将整个电网电压的实时情况完整、全面地体现出来。借助在线监测终端设备，运用其电压监测功能全范围监测变电站10kV母线、配电变压器与用户电压的实际数据，确保及时发现存在异常情况的电压，在通过对信息化系统各项数据的整合利用，解决电压异常问题，
关键词：配用电大数据；供电电压；监测；
引言

为了充分控制电网的整体电源质量，实现配电网供电故障的及时隔离和纠正，需要改进电源管理，系统需要管理供电状况，识别支持供电企业的独特系统，建立电压监控平台，为企业奠定基础。

1配用电大数据的供电电压指标

对于不同等级的供电电压，其对应的偏差限值也存在较大差异。若供电电压达到35kV及以上，以标称电压为基准，正负偏差绝对值的和不得超过其10%；若三相供电电压为20kV及以下，以标称电压为基准，其偏差在其±7%范围内；220V的单相供电电压偏差在标称电压的+7%～-10%范围间。如果用电用户对供电电压具有特殊要求，例如需要调整电压偏差、具有较长的供电线路距离、供电点的短路容量不足等，供电与用电双方可以结合具体情况确定供电电压。当电力系统处于正常的运行状态时，城市普通用电用户的电压合格率应不低于95%，若用户的用电电压在10kV以上，则其电压合格率应不低于98%，对于农村地区，应以相关部门的规定为基准确定用户用电端的电压合格率。

2电压监测的必要性

1. 电网电压偏低。原因在于供电半径过大、过小的导线截面等供电网络的不合理设置，导致电压产生过高的电压损失。其次是关于电源和设备的故障、损坏等问题，破坏了无功平衡，主要在于对电源和设备的维护不足。其他原因还包括过重的电网接线负荷、相关接头位置不合理、过低的负荷功率因数以及其他电力系统故障等。偏低的危害主要包括对电机的危害、对异步电动机的危害、对照明负荷的危害以及对冶金等行业的危害等。电压偏低会导致不断增大的功率角，进而导致超过额定值的定子电流；也会增大异步电动机的转差率，进而增大电动机定子绕组中电流，使电动机的温度上升、效率下降、使用寿面减少；也会使电灯功率下降，影响照明质量；还会破坏电压平方与有功功率的比值，影响到冶炼的时间标准，造成冶炼产品的质量问题。（2）电网电压偏高。主要原因在于电网中大容量机组的直接接入，产生了较大的线路充电功率，造成电网电压的无功状态，形成了电网电压偏高问题。持续的电网电压偏高会增加电压器和电动机等结构的铁芯饱和状态，导致结构温度的不断上升，产生过度的铁损，造成使用寿命严重减少。相较于电压额定值的普通灯泡，持续的电网电压偏高更会导致使用寿面严重的减少，仅为30%左右。对于在电网电压偏高条件下使用的各种电子设备，阴极寿命的减少与电压高度的相关性更高，增加5%的电压就是减少50%的阴极寿命。对于在生产过程中的产品，会造成生产质量的不合格。

3以配电大数据为基础的供电电压监测

电压监测是电压质量控制的重要组成部分，通过全面的电源管理，能够及早发现电压问题并采取有效对策。在线监测终端设备将数据传输到自动化测量系统、自动化配电系统、自动配电系统、自动配电系统、电源控制系统、电源控制发送器、电力线终端、移动终端、电源控制发送器和电压监测设备。使用终端上的电压监控数据进行在线监控，包括各类电压用户、电压互感器、10kV线路、10kV总线等。

4配用电大数据的供电电压分析

4.1变电站10kV母线电压

在分析变电站10千伏母线电压的作业阶段，应对主变压器的各项运行参数予以重点关注，包括运行档位、无功补偿率与有载无载等主要因素[3]。还要考察AVC与无功补偿装置的可用投运率等。对10kV母线电压进行检测时，如果发现其供电电压不符合标准要求，可以借助对生产管理系统的利用与调度，结合自动化系统获取的相关数据，分析电压异常问题的产生原因。以主变压器的运行档位为例，在检测这一装置时需要依据主变压器的档位信息、高压侧电压值与调档历史数据等数据信息，主要涉及到电能质量监测系统、调度自动化系统与生产管理系统等。而调整无功补偿率需要结合主变压器的功率因数值、额定容量与无功补偿装置容量等相关数据，并从计量自动化系统与生产管理系统中获取。分析无功补偿装置的可用利用率应从生产管理系统中收集无功补偿的投切历史数据与分组信息。AVC主要涉及到主变压器的建设情况与投运情况，相关数据可以从调度自动化系统与生产管理系统中获取。

4.2配电区电压分析

电力变压器的电压监测应涉及变压器过载、支管位置调整、三相负载不均、配电装置利用率不足、电压补偿低等问题。变压器低压侧异常情况下，可通过自动测量功能和生产管理系统进行数据分析。低压电路中的电压监控必须参考低压电路的电路路径、供电半径等，在出现电压异常时，可与营销系统的数据分析、自动化测量、电压监控和生产管理系统[3]结合使用。数据分析有助于准确确定配电装置中的电压合格问题，例如b .如果配电室电源设置不正确，低压回路中路径太小，低压回路中供电率高，三相负载分布不均，低压补偿装置利用率低，变压器设备结构总体配置不足，变压器过载等。

4.310kV线路电压分析

在分析10kV线路电压时，需要对10kV线路的各项供电指标予以重点关注，包括线路线径、供电半径与无功补偿率等。还要考察10kV线路的重载与过载情况、无功补偿装置的利用率等。在10kV供电线路运行阶段，如若发现存在异常的电压问题，应采用借助计量自动化系统与生产管理系统的实践方法，结合相关数据分析问题的产生原因。要判断线路线径与供电半径是否存在问题，应从配网GIS与生产管理系统中获取半径与线径的数据信息。在线路重载或过载方面，需结合10kV线路型号与电流值等数据，可以从计量自动化系统与生产管理系统中获取。要调查线路的无功补偿率，应分析10kV线路的功率因数值与无功补偿装置容量。通过分析以上数据可以初步定位，以下因素是导致10kV线路电压合格率不达标的主要原因：①未能依照规划标准要求设置线路供电半径与线路线径。②线路重载或过载超标。③未能合理配置无功补偿装置，或是装置的利用率不高。
结束语

以配电大数据为基础监测供电电压能够通过现有在线监测终端的电压监测功能，针对不同等级的电压用户、配电变压器、变电站馈线和母线等进行全面监测，为检测电压是否合格提供合理的数据支撑。对于供电企业而言，要提升全方位监测变电站10kV母线电压与各用电等级电压的实际情况，应严格遵守供电监管的规范标准，借助现代信息化系统，对各项数据信息与监测终端功能进行充分整合与利用，从多维度与深层次分析供电电压的相关问题，保障电力事业的高效发展。
参考文献

[1]李永,王晶,刘强.基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究[J].电子元器件与信息技术,2020,4(07):137-138.

[2]张永梅,姚振,王丽.基于配电大数据的供电电压监测技术研究[J].智能城市,2019,5(18):66-67.

[3]补敏,丁泽俊,钟锦群,刘桓瑞.基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究[J].电力大数据,2019,22(03):1-7.

[4]潘建宏,刘凌宇,苑立民,张凯.大数据思维驱动供电优质服务[J].中国新通信,2018,20(13):209.

[5]谭志斐.供电电压监测系统运行维护策略分析[J].农村电工,2017,25(10):37-38.