探究配电自动化系统的电压无功优化应用

探究配电自动化系统的电压无功优化应用

(国网山东省电力公司东明县供电公司山东东明274500)

摘要:随着我国经济、科技以及综合国力的提升,在电力电子技术、智能控制技术以及信息通信技术的通力结合下,电力配电自动化系统的应用范围呈现出逐渐扩大的趋势。在电力配电自动化系统组成的各个原件都具有自动检测、控制功能的前提下,通过信号以及数据传输系统进行电能质量的自动监视、调节以及控制的目的。基于此,本文就针对配电自动化系统的电压无功优化应用进行分析。

关键词:配电;自动化系统;电压;无功优化

1电力供配电系统自动化控制技术的研究

电力供配电系统自动化控制技术的研究利用可以从以下两个方面着手。第一,运用自动化技术的供配电系统是由可以自动反应的硬件设备以及计算机程序所控制的,当设备受到了刺激或者收到了信号就会自动感应并将信息反馈给计算机程序,计算机再对信号进行处理,这样的自动化工程减少了人的成本投入,并且可以更加迅速准确地对变电站进行有效的指导管理,将过去传统的变电站中人的操作流程由计算机替代,加快了电力供配电系统建设的效率。第二,在电力供配电系统中由自动化技术获取的信息是被计算机一级一级管理起来的,并且对自动化技术的实施水平是有一定要求的,需要专业的自动化控制人员不断地创新,不断地完善现有的技术,以加强电力供配电系统的建设成效并符合当代市场的要求。

2实现配电自动化的必要性

配电自动化主要是由电力电子技术、计算机技术以及自动化控制技术组成,只有将这三种技术进行更好地融合,才能更加体现出配电自动化的强大作用。在电力电子技术与配电系统结合的前提下,更能保证电子系统实现自动能力,而且电力电子设备明显促进了电力电子技术的发展,在电子电力技术的配合下,更好地节省了供电单位的成本,而且还能够为社会群众提供更为高质量的服务。通过对电力电子技术的探究,为电气产业的发展提供了更为有利的转型条件,企业的自身利益也得到了保障。

3配电网电压无功的主要功能

配电网电压无功分析辅助决策子系统又包含六个功能模块:配电网电压质量管理模块、配电网无功管理模块、无功优化配置模块、配电网电压无功协调控制模型、CVR控制模块和配电网无功补偿效益分析模块。

3.1配电网电压质量管理

包括负荷电压及分布式电源电压。其一,软件定位。主要对象是大用户、非线性负荷用户、对电压质量要求比较高的用户,并网分布式电源。其二,主要功能。功率因数指标下达,要求用户控制功率因数满足下达的功率因数指标。无功平衡监控,要求用户无功就地补偿达到无功平衡,减少线路无功输送,并防止负荷切除,电容器仍然投入导致无功倒送等情况。

电压质量的监测、管理与考评,通过对电压的历史数据开展细致周密的分析,梳理电压合格率问题在技术层面和管理层面的原因。按照电压质量管理职责范围,对指标进行分级、分压、分线、分台区管理控制。加强目标管理,实现分层分级考核,在原A、B、C、D类电压监测分析、供电区指标管理的基础上,实现对重点治理的典型台区和投诉点的全过程跟踪管理与考核。

根据配网节点电压水平,下达不同的并网电压值指标。当配网普遍电压偏低时,可以下达较高的电压指标来提升配网整体电压水平。下达合适的功率因数指标,尽量少地从电网吸收无功功率,实现就地平衡,以减少无功流动,降低网损。

3.2配电网无功管理及无功设备管理

一是配电网无功缺额分析;二是配电网无功潮流分析;三是可投切电容器管理。

3.3配网无功优化配置

其一,软件定位。10kV馈线及配变无功补偿规划计算。针对10kV配网无功补偿计算,计算出无功补偿点及补偿容量,软件统计查找出长期无功补偿不足的节点,并且能够定量地分析出线路、台区或用户需要多少无功补偿容量,补偿后提高了多少功率因数,降低多少线路损耗,获得多少经济效益,提高多少节点的电压合格率。其二,主要功能。统计一段时间的计算结果值,找出长时间功率因数不达标、无功补偿不足或者过补的节点,给出提示或者告警。然后针对这些指标不合理的线路或台区,通过分析计算给出合理的无功补偿容量和补偿位置,同时仿真分析采取无功补偿后的经济效益。

3.4配网电压无功协调控制

电压校正,在配变电压不合格同时无功不合理时,以同时满足调压与无功补偿为目标,以无功补偿装置为优先动作手段。在三相不平衡的情况下,通过对无功补偿装置的按相位补偿,实现三相不平衡方式下的电压调整,最大程度确保用户电压的合格率。配网无功优化。无功优化采用分层平衡、就地平衡的原则,优先使用配变无功补偿装置。在调节手段不足时,考虑线路无功补偿装置。配网中压馈线与台区的协调控制。对中压配网进行逆调压方式计算,给出合适的首端电压建议值,目的是使本馈线的线损最优,末端配变的供电电压最合理,从而可与配电台区进行配合,达到无功就地平衡,实现配网中压馈线和配电台区的无功的局域性最优控制。无载调压配变的分接头位置优化。对于无载调压变压器,在使用无功补偿装置确保电压合格率的同时,应该从无功补偿就地平衡的角度出发,计算分接头档位在什么位置,才能同时确保电压合格,无功合理。采用三级协调优化控制流程。变电站优化控制子系统,线路优化控制子系统,配变优化控制子系统。

4电力供配电系统自动化控制的前景

4.1以载波通信技术

代替光纤技术电力供配电系统自动化控制主要应用的是光纤的通信技术,光纤技术相对来说传输速率比较快,信号比较稳定。但是以发展的眼光看问题就会发现光纤是不适用于未来电力供配电系统自动化控制的,光纤的造价还是比较高的,难以大面积的运用。所以,就需要进行新材料新技术的开发研究。目前经过研究制定出了载波通信技术,这种技术在实现电力供配电系统自动化控制的基础上,数据传输速率更快,可靠性更高,对于未来电力供配电系统自动化控制是一种可以通用的通信技术,并且使电力供配电系统更加强大,更加经济。

4.2智能化、综合化发展

未来的电力配电系统自动化,应该向着更加全面的智能的综合性发展,在电力配电系统自动化越来越智能的同时,

推进整体的电力系统越来越智能化。由于智能化综合性的发展,会使电力系统及时掌握整个系统的数据信息,对于发生的问题故障可以及时地发现并进行处理,保证电力系统正常运作的时间以及降低经济损失,与此同时,根据智能化技术收集系统中的数据并结合信号处理技术,使整个电力系统处于严密的自动化控制中,这样也可以解放一定的劳动力,不需要工人的实际施工,既安全又经济。4.3向集成化和综合化的转变未来的电力系统自动化发展需要转向集成化和综合化,对于收集到的信息要进行集成整理以及对于整个系统自动化要进行功能上的整合,这样才能体现出自动化控制的经济性使其符合经济规划的标准。更加具体的内容是由专业的自动化操作人员对系统内部涉及的数据与功能进行综合化与集成化设计规划,使整个电力系统在自动化的控制管理下实现用户的需求。

结束语

这种配网无功控制系统充分利用配电自动化系统融合的静态和动态数据,实现对配电网全网无功电压的实时分析和调节控制,提供全网各级电压的合格率,降低无功损耗,可有效降低配网损耗,提高功率因数。

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