智能配电网无功电压控制系统研究

智能配电网无功电压控制系统研究

刘聪,郑世洋,倪春雷,何铁新,朱荣亮

国网四平供电公司

摘要：随着我国经济建设的不断发展，各行各业对电力需求压在不断增多。其中，配电网中电压控制的有效性，对人们的工作生活带来严重的影响。基于此，本文对智能配电网无功电压控制系统进行深入的研究，期望能够为同行业者提供参考价值。

关键词：智能配电网；无功电压；控制系统；应用研究

引言：现阶段，随着我国社会经济水平的提高，城乡一体化的迅速发展，城市规模的扩大，人们的生活水平得到极大的改善。在供电体系中，无功对电流质量起重要的作用，而无功和电流之间的相互作用功能较强，而无功功率分配是确定系统电流质量的主要参数。所以，本文对智能配电网无功电压控制系统研究，具有重要的现实意义。

一、智能配网无功电压控制技术的优越性

配电是电力系统的终端，首先，在城市供电网络中，因为电源网络存在高电阻系数，当输出电流经过道路、电器等设备时，不可避免地就会产生大量热量，并由此造成电力的损失，其中最主要的原因就是运行电流偏差。其次，电网运行压力偏差对各类电力设备的危害程度也是不同的，当电源压力下降时，电动机的扭矩就会明显下降，由此引起电流转差率、定子电压、工作温度增加、效率降低、能量损失增大。相反，如果电源电压上升，有铁芯等感应装置，铁芯的磁通量会变得更高，从而导致铁芯磁力饱和，从而导致励磁电流变大、铁芯损失增大、电气设备发热、工作效率降低。因此，配电网络的运行电压品质直接关系到电力系统的运行过程中所造成的电能损失，因此必须采取相应的措施来提高系统的运行电压品质。通过在配电网中开展无功电压控制的示范运用，还能够更有效地有效地改善对高、低压配网无功补偿装置的运营质量与管理，并通过引入最先进的无功补偿设备，完成对终端用户端配电网中电能安全问题的有效管理[1]。

二、智能配电网无功电压控制系统的应用特点分析

在无功电压控制中，无功电压控制是一种非常有效的方法，可以有效地解决电网电压质量和无功优化的问题。为解决这一问题，必须建立科学合理的智能配电网络，以保证智能配电网络的安全运行。本文从目前的实际状况出发，提出一种基于智能配电网络的无功电压控制系统，该系统能够根据实际监测数据进行优化计算和运行分析。为保证配电网的线路调压、无功补偿等设备能够达到安全地使用要求，科研工作者必须着重设置合理的参数。此外，根据运行参数的问题，智能配电网络的无功电压控制系统能够满足实时监控的需要。在运行中，主动将自动化和智能化技术相结合，能够对电网的电压、电流、功率等进行实时监控。同时，通过智能配电网络的自动识别，能够有效地过滤出故障信息，保证系统的安全运行。另外，智能配电网络的无功电压控制系统能够根据智能判断的需要，对数据进行综合分析，从而得到最佳的决策，从而降低配电网络的损失[2]。

三、智能配电网无功电压控制系统的规划分析

（一）操作需求

当前，我国的配电自动化系统在建设和运营管理上还没有达到成熟的规范，在系统的操作和管理经验上也存在不足。因此，要使配电自动化系统的整体安全运行，就需要对电网的实时性和可靠性问题进行综合的规划和合理的配置。可以从独立的子系统建设的角度出发，即本文所描述的智能配电网络的无功电压控制系统。本文介绍智能配电网络的总体结构。一般而言，对于智能配电网络的无功电压控制，必须严格按照以下的规范进行设计和分析。根据智能配电网络的无功电压控制原理和操作要求，对电容器组、线路调压器、分布式光伏系统等进行设计。在配变端的设计上，应从电容和有载调压的分接等方面进行适当的调整。然而，由于目前线路调压器的安装比较困难，故目前在智能配网无功电压控制系统中，对线路调压器的组装问题不予考虑。此外，对于智能配电网络中的无功电压控制，要根据实际情况，合理地设置无功电压控制、控制器等设备。在此基础上，在无功补偿系统中，应结合实际，合理地配置新的无功补偿控制器。

（二）建设思路

在分析智能配电网络无功电压控制系统的基础上，提出一种基于现场演示的通信信道建设方案，并对其进行详细的分析，并提出相应的对策。第一，针对系统的现场示范实现技术路线，提出基于智能配电网络的无功电压控制系统的示范运行，对典型线路进行合理的规划。在规划时，应考虑负荷特性、有功负荷和电压波动等的特性，进行综合的规划和合理地布置。主要研究和分析配电网络AVQC主站系统，主要是为保证配电网与其他配网系统的安全运行、信息共享等功能。第二，在现场进行通信信道的建设，提出基于智能配电网络的无功电压控制技术的基本原理和需求，建立科学合理的通信信道。因此，应根据现场的具体情况，制定科学合理的方案。根据实际经验，施工现场示范通讯信道的工作可以从以下几个方面入手：在配电自动化覆盖范围内，现场科研人员要根据配电自动化系统的通信信道操作原理，保证各系统之间能够进行合理的连接。可以使用工业以太网等来实现。在通讯设定上，可以采用加密的无线公共网络方法来进行加密。

（三）计划布置

考虑到电网的基本原理和需求，本文着重讨论如何综合考虑和合理地配置智能配电网的设计问题。在系统建设上，应当遵循两个层次的决策模型。根据电网调度系统的运行需求，保证电网无功电压的全局优化。在功能建设上，应当遵循监控、报告等的运作原理，对分布式体系结构进行合理的规划和配置，并提出C/S模型的选择。为保证配电网络的数据统计安全性，研究者应结合配电网络的实际运行状况，对其进行分析和研究。此外，在智能配电网络的运行过程中，要充分考虑到智能配电网络的运行问题，并根据遥控原理，实现数据分析和管理功能。

（四）实际应用效果

第一，系统的终端电压和线路电压都有很大的提高，电力供应的质量也在稳步提高。其中，有载调压和线路调压器的调压效果明显，适合目前的线路运行。此外，无功补偿装置的电压调节性能也比较好，可以在长时间的运行中使用。

第二，显著增强整个系统的功率因子，并显著降低功耗问题。其中，线路电容类的设备在容量上较为充裕，采用整体投入的方式，保证补偿的有效性。同时，对低压SVG级设备的合理使用，保证其能够达到持续调整的功能。在配变段的运行中，基本可以实现无功的现场补偿，具有很高的可控性。应该指出，在电力电子装置的运行过程中，由于其自身的能量消耗问题，会出现较高的问题。

第三，显著提高系统的电能品质和电力供应的可靠性。在谐波治理上，提出采用主动滤波的方法，保证电网的谐波含量和电流的含有率能够达到预定的目标。通过现场试验，发现经过处理后的谐波电压含量降低约0.9%，谐波电流约为3.8%。这一系列的数据表明，治理的作用是显著的。另外，在治理之前，三相电流失衡的问题更为突出，经过治理后，三相电流的平衡性一直维持在一个稳定的水平上，其作用更加显著[3]。

第四，显著提高设备的自动化操作水平。智能配电网络的无功电压监控系统能够对配电网络的运行进行智能化的监控和管理，从而保证配电网络的安全稳定运行。同时，系统的供电可靠性和品质稳定性基本满足设计的需要，使电网整体的运行管理水平有明显的提高。

结论：综上所述，在配电网络中推广和使用无功电压控制系统，可以有效地改善配电网的无功电压协调控制能力，达到节能降耗的目的。在无功电压控制系统的运行过程中，能够达到最优的无功补偿需求，降低因无功引起的电力损失，保证系统的运行质量达到预定的目的。

参考文献：

[1]智能配电网技术在配电网规划中的应用分析[J].郭丹.中国高新科技.2021(19).

[2]电力系统智能配电网设计研究[J].焦迎雪.光源与照明.2021(06).

[3]智能配电网可靠运行关键技术路线图研究[J].李欣桐，俞小勇，吴丽芳，周柯.广西电力.2021(05).