主动配电网背景下无功电压控制方法探讨

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】从当前的发展形势来看，社会生产活动和人们生活对电力能源的需求在不断增多，这为电网的运行带来很大的运行压力，如果不能对电压进行有效控制，便会对电网系统的供电能力带来较大的影响。针对此类问题，我们有必要对无功电压控制方法展开研究。在主动配电网的发展背景下，应用分布式电源接入方式对电网实行电压分布，从而改善电网的运行压力，保证电力系统的运行稳定性，为电力企业的长期稳定发展提供支持。
　　【关键词】主动配电网;无功电压;控制方法
　　引言
　　由于社會经济快速发展，所引发的用电需求量过大，对电网的建设和发展带来了较大的影响。电网系统超负荷运行已经成为常见现象，对电力系统的供电服务水平带来一定的威胁，在这种发展形势下，电力企业要想获得全面发展就必须有能力应对新的用电需求，加大对电网建设的投入力度，尤其是针对配电网的发展空间进行有效利用。针对主动配电网的研究与应用已经成为当前电力企业发展的必然趋势。
　　1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。
　　2DG对配电网无功电压特性的影响
　　DG指的是分布式电源接入方式，在主动配电网的发展背景下，采取分布式电源接入方式，可以有效改善配电网的运行压力，进而实现电力系统的稳定运行与发展。DG在应用的过程中所使用的能源可以分成可再生能源和不可再生能源，前者虽然具有一定的能源优势，可以保证能源的利用率，但是在稳定性和可控性方面却表现出一定的不足。而后者在稳定性和可控性方面却表现出很好的优势。受到能源限制的影响，实际应用中是以可再生能源为主，采用风电和光伏进行分布式电源接入时，会对原有的电网能量流通性产生影响，最终导致配电网的无功电压特性降低，这对于无功电压的控制工作来说，将带来极大影响。分布式电源接入方式的选择对配电网无功电压特性的影响集中体现在以下几个方面：
　　（一）电源接入规模的影响
　　针对配电网无功电压特性的影响，与电源接入的规模大小相关，接入的电源规模越大，对配电网无功电压特性的影响也就越大，在特定的情况下，具有高渗透率的电源可能会影响配电网中的全部无功电压特性。
　　（二）对电压水平的影响
　　一般情况下，配电网中的电压水平均会收到电源接入的影响，同时，配电网的电压上限也会因此收到波及，在电源与附近的负荷情况产生协同作用时，便会对其电压形成影响，进而产生电压波动的现象。
　　（三）电源接入出力的影响
　　当电源接入的出力不同时，对配电网电压的影响也会存在一定的差异。实践证明，当电源出力较大时，对配电网电压的影响也就较大。除此之外，接入位置和接入方式的选择也会对配电网电压形成不同的影响。
　　3主动配电网无功电压控制方法探讨
　　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基于电网设备的调压
　　总结分析电网设备的调压手段，主要有加装分布式储能装置、调节变压器分接头和分布式发电机组调压方式等，本文就针对加装分布式储能装置的调压措施进行阐述：该项调压措施的应用主要是依据储能装置的储能技术，在配电网运行的过程中，可以通过其自身的储能技术，实现对可再生资源的合理利用与输出，全面提升可再生资源的利用率。在针对配电网的运行特点进行分析之后，可以利用储能技术实现对电网电压和频率的有效调整，从而改善配电网的运行压力。另外，当电网发生故障时，储能技术还可以为电源接入方式和电网运行提供相应的无功补偿支持，使其实现对无功电压的有效调节，进而保证配电网的电压始终处于平稳运行的状态，为配电网的安全稳定运行提供保障。
　　3.3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。
　　3.4基于无功优化调度的调压
　　无功优化调度可以改善电力系统中的潮流分布，降低网损以及降低电压损耗，从而改善电压质量，确保电网的安全、可靠、经济地运行。传统的配电网是被动式配电网，属单向的放射状的电网结构，其无功优化手段主要是优化投切无功补偿装置。相对于传统的被动式配电网，ADN具有多电源的特点;此外，接入的DG（如分布式光伏发电、风电等）具有较强的随机性、波动性，使得ADN的无功优化控制显得更加复杂。在现有研究中，ADN的无功优化调度主要是基于信息和通信技术，将DG、储能装置等可调节设备的无功调节与传统的无功电压调节手段相结合，实现配电网的无功优化。综合DG与传统的无功电压调节手段，以网损最小为目标，采用基于聚类和竞争克隆机制的多智能体免疫算法，结果表明利用分布式电源对电网进行无功补偿能较大程度地改善电压质量和降低网损。但是由于DG的随机性、不确定性，将造成无功补偿装置的频繁投切，设备运行成本增加。
　　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]陈明，顾伟，李鹏等.主动配电网分区分布式无功优化控制方法[J].现代电力，2017（6）：40-44.
　　[2]陈旭，张勇军，黄向敏，等.主动配电网背景下无功电压控制方法综述[J].电力系统自动化，2016，40（1）：143-151.
　　（作者单位：国网太原供电公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14951528.htm