低压配电网电压质量问题分析以及优化措施探究

张景坤

（广东电网有限责任公司江门开平供电局,广东 开平 529300）

低压配电网电压质量问题分析以及优化措施探究

张景坤

（广东电网有限责任公司江门开平供电局,广东 开平 529300）

根据目前低压配电网展开相关讨论，分析低压配电网电压质量控制的问题，提出了合理有效的处理策略，以保障低压配电网体系的安全、经济以及稳定运行。

低压配电网；电压质量；优化措施

0 前言

我国的电力企业近年来均实行了大规模的电网改造，电网的构造不合理问题也得到了一定程度的改善，不过还是因为很多的条件与原因的制约，低压配电网电压质量仍存在一些不安全的隐患，这严重的影响了电气设备的正常使用以及相应的电能消耗。所以，对低压配电网质量问题进行深层的分析与探讨，为优化低压配电网电压质量以及提升高低压配电网的安全、经济与稳定运行有着很大的作用与意义。

1 低压配电网电压质量分析

一直以来，配网管理中对低压配电网电压质量管理工作重视程度不够，但是随着配电网的投入不断增加，对配网管理中的电压质量管理也越来越重视，低压配电网构造也是得到了一定的改善，并且低压配电网的质量也是有着很大的提升。不过，值得一提的是在低压配电网电压质量管理中还有诸多问题。现阶段，从配电网调压方式来看，主要针对是10kV中压配电网进行的调节，而对于380V的低压配电网进行调节的方法不多。实践表明，在10kV中压配电网的调节与当前的低压配电网电压质量的优化需求很难适应。在高峰负荷时电压是非常低的，而在低谷负荷时，电压往往又比较高，这种现象目前在低压配电网中是一个比较普遍的问题。以某供电局低压配电网为例，存在电压质量合格率不高，并且跟标准的要求相差较大。

2 低压配电网中电压质量存在的问题

2.1 三相负荷

三相负荷不均衡时，会导致相关的中性点电位存在一定程度的偏移，造成三相电压相位也相应的会出现一定的偏移现象，致使低压配电网三相电压失衡。出现这一问题以后，会造成部分低压电力用户的用电器非正常运行，例如照明灯的亮度降低，严重时会对用户用电器带来损坏。如果对三相负荷不均衡这一问题不及时解决，那么对低压配电网的电压质量势必会带来影响。

2.2 无功补偿

在低压配电网无功补偿中，配电网改变之后强化了相关的高低压配电线路，那么配电网覆盖的范围也就会增大，但是无功补偿的容量并没有随着配电网覆盖的范围增大而增大。相反，配电网范围增大的同时，无功用户的数量和规模也在增多。出现这一问题的主要原因是部分地区的电力用户认为无功补偿设施的价格比较贵，不想在这方面增加投入，不愿意安装。这些因素最终导致低压配电网的无功容量相对越来越小，电压质量相对下降，难以达到标准要求，也造成了线损率的提升。

2.3 低压配电网线路

近几年，配电网的改造工作促使低压配电网线路构造获得了一定的改善，不过因为覆盖的范围较大并且相应的接入点也很多，工作内容较为繁杂，众多的低压配电网线路还是会出现各类问题。例如配电网线路中导线直径较小，在进入用电高峰时段以后，电力用户需求电能的量达不到要求，难以保证线路末端电压的质量。

3 低压配电网中优化电压质量的措施

3.1 三相负荷平衡

三相平衡工作，是以相关的电力用户为基准，并依照各个用户的实际状况，对低压配电网的接入方法进行优化，落实到就地平衡，保证三相负荷在长时间段内都是一致的。

3.2 提高无功补偿容量

对低压配电网无功补偿方式进行优化，全方位的规划和改善无功补偿方式，合理、有效的布置无功补偿装置，可以实施分散补偿方式，最大限度的呈现出相关的平衡。有机的将集中补偿、高低压补偿、分散补偿、动态静态补偿完美的耦合在一起，并对相关的功率参数低的低压电力用户，应有效的督促无功补偿的进行。

3.3 10kV配变变比

可以合理的调节10kV配变比，以获得良好的电压质量优化。不过，改善10kV配变变比会影响总体的电压水平，所以相应的优化成果要合理的制约。电压的额定电率偏移较大时，超出10kV配变所调节的范围，这时电压的质量优化策略失效。

3.4 更换低压配电网线路导线

在所有的优化措施中，更换线路导线是最简单的方式。采用该方式最主要的问题是应该将导线截面配合问题重点考虑，距离电源点比较近的支线线路导线截面应该大于距离电源点较远的支线线路导线。当然，更换导线的费用较高，因此要综合考虑多种因素，在投资比较大的时候，应该对多种优化措施综合考虑，选择性价比最高的方式。

4 案例分析

4.1 电压质量偏移

本辖区内，对配电网10kV的馈线I线2号低压区进行监测后发现，相应的电压偏低，最低点的偏移量达到-8.5%，无法满足380V配电网电压偏移量的标准要求（-7%到7%之间）。

4.2 电压质量偏移处理

4.2.1 增加无功补偿装置

采用无功优化计算方法，对该线路中增加多个无功补偿装置，解决2号低压区电压较低的问题。实际的补偿点和相应的补偿容量见表1，依照无功补偿装置的成本（125元/ kvar），需要补偿的总容量为140kvar，需要的总投入为1.75万元。无功补偿装置增加以后，该线路2号低压区电压最低点偏移量上升到-3.75%，达到了380V低压配电网电压偏移量的标准要求，有效的对电压偏移问题进行了解决。

10kV馈线I无功补偿设备增加点与容量

4.2.2 调节10kV配变的分接头

基于该线路存在的这一问题，也可以对10kV配变分接头节点进行适当的调节，可以达到优化电压质量的目的。经过对该线路的认真检查发现，10kV配变2号低压区域分接头位置应该在10kV，当将其调节为9.75kV时，该低压区域电压最低点偏移量下降到-5.73%，继续对分接头位置进行调节到9.5kV时，电压偏移量上升到-3.15%，达到380V低压配电网电压偏移向的标准，有效的对该线路的电压质量差的问题进行了解决。

4.2.3 变更低压配电网导线

通过分析，10kV配变低压侧2号低压区域出口处电压的偏移量为-2.95%，沿着低压线路沿线监测到的电压偏移量依次为-5.96%、-7.24%、-8.5%，此时可以考虑更换低压配电网导线的方式来改善电压质量。将线路原来的导线更换为70mm2截面的导线，该区域的电压质量最低偏移量处的偏移量提高到-7.06%，虽然有所改善，但还是满足不了规范电压的质量要求。所以，变更导线的截面能改善低压配电网电压质量，不过相应的改善成效会逐渐的减小，也就是在改善到相应的程度时，尽管再增多导线截面，还是不会有更好的改善成效。

4.3 成果分析

在该实验中，对低压配电网电压质量偏移量大的问题采用了增加无功补偿装置、调节分接头方式及更换配电网导线等方法进行解决。其中，调节10kV的配变分接头所获得的电压质量是最好的优化成效，并且该优化策略不需要增多新型的电气设施，运用自身的10kV配变调整方式即可。无功补偿设备也就是对相关的配电网无功容量实行一定程度的优化，能直接的优化电压的质量，最终的成果也非常的明显，而且从性价比方面分析，效果也比较理想。由于10kV配变低压侧2号低压区域的出口电压已经是较低的状态，所以变更低压配电网导线起不到根本的作用，所以更换导线的方法虽然有一定的效果，但总体而言效果不理想。

5 结语

优化低压配电网电压的质量，对于低压配电网的安全稳定运作有着非常大的作用与意义。不过低压电网电压质量问题涉及面很广，一定要结合相关的实际状况，以最科学有效的优化方案来处理实际问题。

[1] 包大恩，鲁铁成，吴高林.配电网电压质量在线监测装置的研制[J].高电压技术，2013(10).

[2] 冯兴田，韦统振.改善电压质量的逆变型微源串并联入网研究[J].电力电子技术，2011(11).

[3] 裴玮，盛鹍，孔力，齐智平.分布式电源对配网供电电压质量的影响与改善[J].中国电机工程学报，2012(13).