低压配电网电压质量问题分析及其优化措施研究

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　　摘 要：电压质量是电网系统正常运行的重要保障，电网系统运行和管理水平的高低对工业生产的效率和质量有着很重要的影响，本篇文章对低压配电网电压质量的相关问题进行了分析，并提出了科学以及合理的优化措施，让低压配电网保持安全、经济、稳定的运行。
　　关键词：低压配电网;电压质量问题;优化措施;分析
　　0 引言
　　在电网中会存在着一些结构的不合理，伴随着社会的发展，我国的电力企业在电网上进行了大规模的改造。由于一些条件的限制，低压配电网电压质量中存在着很多的问题，设备使用的时候性能会有一定损耗。在这样的环境下，本篇文章针对低压配电网电压质量的相关问题进行了分析，并且对提高低压配电网质量和低压配电网安全、经济、稳定的运行提出优化措施。
　　1 现阶段低压配电网电压情况
　　低压配电网是通过由配电变压器相互连接起的低压配电装置、低压干线、分支线等组成，低压配电网的结构非常的简单以及安全，主要表现在电网运输电能的可靠性和稳定性高，通常情况下，低压配电线路的电压损失不会超过百分之四。伴随着国家经济飞速的发展，很多单位的用电负荷慢慢增加，用户对于电力的质量有着非常高的要求。在绝大部分地区，低压配电网在改造的时候，归属权不明的问题非常严重，这导致个别地区部门对低压配电网重视不够。个别地区对低压配电网电压质量管理长久不重视，存在着很多问题，部分地区的低压配电网出现了低峰期的时间，高峰电压以及高峰期时出现低谷电压这种情况和实际的电压质量相比较，差很多，低压配电网电压质量的提升迫在眉睫。
　　2 低压配电网相关的质量问题反映
　　2.1 三相负荷
　　低压配电网当中的三相负荷系统，电阻电力和电压是相同的，三相电压的方根值也一样，三相电压之间的相互相位差距不是很大。如果三相负荷失去了平衡，那么三相电压当中的相位就会发生一系列的变化，三相电压最终会保持不了平衡。在这种系统当中，如果有一个方位的负荷较大，这个相位的电压就会降低，如果负荷过小，那么电压就会升高，这种情况的发生会导致一些低压电力用户在使用的时候，用电量会整体下降，例如，电灯的整体亮度不够高、电压太大电器被损坏等。在一些管理部门的数据中可以了解到三相负荷如果出现了不平衡，就会出现三相电压不平衡以及线损增加这些问题。由于重视的程度不够，对三相负荷调整的经验不足，实施的方案不够健全，导致了三相电压不平衡问题没有从根本上解决，严重影响低压配电网的质量。在电网改造之后，电力企业开始对这些问题重视了起来，但很多影响三相负荷不平衡因素还是存在，且没有办法去解决和控制，理想的效果没有办法实现[1]。
　　2.2 无功补偿
　　当电网被改造后，线路慢慢的增加，电网的覆盖面积变大了，但是无功补偿容量这一方面没有得到增加;每个地区电力的价格随着电网在不断的增加，如果电负荷增加了，那么无功用电的用户也被增加了;无功补偿这种设备的价格以及运行的成本非常高，很多乡镇农村区域是不愿意耗资太多的。在这种情况下，电力用户通常使用的是无功补偿器或者无功计量表以及有功计量表来实施无功补偿，这些仪器在价格方面较低，虽然无功补偿的作用是起到了，但是没有从根本上解决问题，电网无功补偿难以实现，电压质量和降低线损也没有办法得到保障。
　　2.3 线路结构
　　电网的改造对低压配电网的线路有着改善和优化的效果，但工作量大，位置过于繁密，有很多的细节没有办法顾及全面，一些低压配电网线路结构出现了不合理的情况。其中，配电变压器和负荷中心的距离比较远;配电变压器供电的范围较大，超过了规定的范围;导线太细了，高峰期用电的需求没有办法满足，距离路径较远的用户得不到用电保障;电能计量表分布的太集中了，一些因素的介入，会导致计量表后面的线路太细，用户用電电压就变低了[2]。
　　3 低压配电网电压质量提高的措施
　　3.1 三相负荷平衡工作的实施
　　想要把三相负荷平衡工作做到位，需要从两个方面来执行方案。第一步，把抄表记录的用户进行分类，大致可以分为大用电户、普通用电户、小用电户、大小商户、工厂、养殖业用电户，三相负荷的平衡想要保持住，把电力用户作为基础，时刻保持电力用户的用电处于常规电压，可以做到用电平衡，通过用户的用电情况来对每个用户进行连接，从而使三项电流在每个时间段内都是保持一致的。第二步，夜晚是用电的高峰期，把这个用电时间段作为三相负荷时间的基点，从而把其他时间段的用电量兼顾起来，通过使用合理以及正确的接点选择，可以使接点有着平衡保证的效果，从线路上来讲，如果距离比较远，在下一个接点上实施平衡，通过这种方法来将不平衡区域的线路距离给缩短。
　　3.2 无功补偿容量增加
　　低压配电网在进行较为全面以及系统的规划时，低配电网的无功补偿需要针对性的合理布局，分散补偿和就地补偿两种方式相结合。集中补偿和分散补偿相互结合，将分散补偿作为主体;高低压补偿相互结合，把低压补偿作为主体;调压和降损相互结合，把降低损耗作为主体;静动态补偿相互结合，把动态补偿作为主体。可以将电动机的无功补偿先行实施起来，电容器和电动机之间的距离可以有效的缩短，在一些特殊的情况下，若没有办法就地补偿，那么就选择就近补偿，将无功电流所流过距离最大限度的缩短;还需要把异步电动机的运用加快，使无功功率的产生减少。在人们生活水平提高的今天，家用电器都被广泛的应用，这些家用电器的功率数值非常低，将一些电器功率较低的地区电压降低，可以作为家用电器无功补偿的一种方式[3]。
　　3.3 低压配电网线路结构完善
　　在低压配电网的线路结构中，想要进行完善并且将电压偏差降低，需要通过几个步骤来完成。变压器设置在负荷的中心点;变压器的数量适当增加，供电的半径缩短，让其范围在控制的标准之内;低压配电网的导线直径适当增加，高峰期用电量的速度增加有着很好的适应效果，让线路很远的用电用户电压保持稳定;电能计量表集中安装，并且将计量表后面导线的直径加大，使用电用户的实际电压可以随时保持稳定的状态。在进行该更换线路的时候需要对导线的直径问题慎重考虑，因为线路直径大小和电源原点的远近成反比，而更换导线的费用是比较高的，需要将电压优化措施综合考虑一下，把最佳的优化方式选取出来[4]。 　　3.4 电网阻抗降低并安装移项电容器
　　电压质量受到影响的主要因素是低配电网的电阻，电阻和导线的直径、材料、温度有着很重要的联系，电压质量受到电阻的影响很大，在进行电网安装的时候，需要使用电缆来作为导线，这样的话可以把电线阻抗对电压的影响给避免掉。有一些特殊的地区，需要使用线路架空的方式，在架空线路上串联电容器，通过电容器内的容抗对线路的电抗进行补偿，就可以达到降低线路阻抗的目的。从另一个方面来看，采用人工来对安装移项电容器进行调节，电压质量的优化也是一种方式，在电网中安装移项电容器以及调相机设备，利用人工方式来对用电设备所需要的无功功率进行调整，把电能的总功率给提升起来。电网运行的时候，电容性负荷变动的情况会对电压产生一些不良的影响，使用无功功率方式补偿这种方式对稳定电压有着非常有效的作用，可以保障电网保持正常运行。
　　3.5 采用大数据配电网调度管理
　　配电网的调度管理模式可以实现配电网更高质量的运行，对于电压质量的稳定状态可以实现随时性、实时性的监督控制。基于生产信息、市场调度、EMS数据以及电压状态等数据实现有效的传递，实现数据的高效率应用的同时，需要针对数据的应用过程、状态提供安全性防护，最大程度地维护网络数据的安全性，在保障网络体制稳定的同时还需要做好多方面的建设工作。在构建网络架构的同时，需要针对配电网调度自动化系统的构成核心、应用途径等全面掌握，并最大程度地提升信息安全防护体系的稳定性与有效性。在物理层，需要做好环境方面的控制，按照电子计算机机房设计相关规范的要求，明确机房地板以及相关防静电功能特殊材料的选择，在采用适宜环境的温度控制标准以及空气压力控制标准的同时做好机房环境的有效控制，一般情况下温度在15到30°之间、压力在80到108kpa之间。在设施安全性方面，为了更好地保障电源、屏蔽机柜以及服务器等多种设施的安全性，需要做好机房内安全监控管理工作，同时针对机房内及其周边做好全面的监控，规避因为人为因素导致的安全风险。对传送载体而言，集控站等电力相关平台可能会因为电磁影响出现改变，所以在具体建设期間需要应用双绞线方式进行屏障，规避回波形成的额外损耗。
　　4 总结
　　综上所述，电网运行的过程当中，影响电压质量的因素非常多，其中输配电网组成的结构会让这些影响因素有着非常多的变化。在这种环境当下，需要我们具体分析低压配电网电压质量问题所产生的原因，并且熟练掌握这些电压质量问题的解决方法。本篇文章对现阶段的低压配电网电压质量问题的现状进行了分析，研究了配电网当中所存在的一些问题，结合实际，提出一些合理以及完善的的建议和措施。低压配电网电压的质量想要提升起来，以往陈旧的观念需要改正过来，将电压质量管理的重点从高压转移到低压上，通过这种方式来对低压配电网电压质量有效的改善和提高。
　　参考文献：
　　[1]李建文，王雪莹，李永刚，etal.提高含光伏发电系统的配电网供电电压质量的研究[J].太阳能学报，2018，14（8）：2293-2304.
　　[2]章彬，史帅彬，刘莎，etal.深圳配电网电压偏高机理分析及其治理措施研究[J].科技视界，2017，23（1）：48-49.
　　[3]宋辉.配电网电压质量与电动汽车充电相互影响研究[D].2017.
　　[4]王维权.电能质量矫正装置在低压配电网中的应用研究[J].中州煤炭，2017，33（9）：24-25.
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