新型综合配网调控装置及其应用论文_袁伟兵,高科,安耀香

(国网朔州供电公司 山西朔州 036000)

摘要:经济的快速发展带动我国的社会在不断地进步,人们的生活质量在不断地提高,由于配电网的结构复杂以及入网设备的多样化,电力系统的电能质量问题逐渐显露出来。电能质量问题涵盖广泛,既涉及电压合格率,又关系谐波含量。这种情况下,必须采用相应的电能质量调节装置进行改善。为了解决配网质量问题,本文从谐波消除、基波补偿等方面综合研究,提出一种新的配网综合调控装置,给出各部分硬件电路和控制策略。通过在贵州省安顺市的实际运行使用,验证了该装置在完成三相不平衡电流补偿、无功补偿、电压平衡及节能减耗等方面具有良好的性能,值得进一步推广。

关键词:配电网;综合调控装置;电能质量

引言

现阶段,我国的电网事业得到了长足的发展,无论是供电量、供电稳定性都有了较大的提高。智能电网已经成为未来电网的发展方向。智能化电网模式下的配网调控一体化更是未来电网管理的主要手段,然而现阶段的配网调控一体化系统仍然处于发展阶段,仍然存在着一些问题。

1配电自动化建设的概况

在配电自动化的建设方面,我国第一家配电自动化试点公司在2011年11月开始组织实用化验收,在对该试点公司的改造方法上,对于已有的10kV主干网开关站采用“进线三遥、出线一遥”的改造方式,这种改造方式实际上就是电网主干线开关安装上电机和三相测量CT实现所谓的“进线三遥”,对支线安装的485通信功能故障指示器实现“出线一遥”,然后所有的指示信息通过站内的DTU上传。而当下新建的开关站一般都是采用“全三遥”技术,全三遥顾名思义就是对开关站上所有的线路都安装上三相测量CT和电机,进而实现配电网的“全三遥”改造,在让产出电量达到最大化的同时,降低因为电网的施工难度而产生的对供电可靠性的影响。而配电网的通信方式基本上都是采用的光纤通信,如果敷设的光纤出现问题,可以临时采用载波通信方式代替。目前在该试点配电自动化公司所在的城市内,自动化改造站点已经达到1682座,线路数量达到970条,而线路的覆盖率更是高达70%,改造区域内已经完成856座站点的开关站自动化改造工作,到了2013年,已经顺利完成所有的站点改造。在165km2的地段内,主干线自动化的覆盖率高达84%,和之前比起来增长了22个百分点。而在市中心的75km2的区域中,覆盖率更是达到了100%,同比增长了10%。而且该试点公司还进一步强化了电网自动化的实用性,到2013年11月底,配电网主站的在线率保持在100%,终端在线率高达97.8%,而遥控使用率也就是自动化使用率同样达到100%,在2013年整整一年间,总结进行遥控操作1493次,遥控是成功率为98%。反馈线路自动化总计有动作63次,成功54次,成功率为85.7%,在改造期间总计消除了186次缺陷。就当下而言,我国的配电自动化还在建设当中,需要不断试验和改造。

2新型综合配网调控装置及其应用

2.1电能质量装置的基本类型

从上个世纪70年代以来,国内外己经研制出了许多应用于配电系统的电能质量改善装置,虽然它们的种类繁多,但其基本补偿原理都是相似的,可以归纳为几种基本类型,以便进行共性分析。首先,从电能质量改善技术的发展来看,可将电能质量改善装置分为传统的电能质量装置、现代电能质量装置两大类;再从它们与电网的连接形式来看,则包括串联补偿和并联补偿两种基本类型,以及串并联混合补偿的综合类型。传统的电能质量装置主要包括以稳定电压、消除谐波为目的而加入系统的无功补偿装置和滤波装置,它们最大的特点是主电路采用电抗、电容以及电力电子器件等无源元件组成且以被动补偿方式为主。其典型的串联装置包括串联电抗器、可控串补(TCSC)等;并联装置包括LC无源滤波器、静止无功补偿器(SVC)等。传统的电能质量装置己经发展了很久,技术成熟且应用广泛,能够较好的与系统配合,在其功能范围内发挥其既定作用,在新式电能质量装置中仅充当辅助部分。由于此类装置己具备丰富的运行经验和完善的技术水平,因而也不在本论文的讨论范围之内。现代电能质量装置是指利用新的电力电子技术和控制技术,以消除除频率偏差外所有电能质量问题为目的的电力电子装置。与传统的电能质量装置相比,它们的主电路含有直流部分(直流充电电容、蓄电池、超导储能元件等),并拥有由可控电力电子开关器件构成的逆变器,用于交直流电能转换、补偿畸变电流和畸变电压;除此之外,它们还有着独立的检测、控制系统,能够根据检测信号主动补偿各种电能质量问题。

2.2节能计算模型

2.3与SCADA系统进行有效的结合,加强数据监测工作

SCADA系统又称信息采集与监视控制系统是一种与计算机技术、通信技术、自动化系统相结合的新型智能系统。近年来,我国的自动化系统不断发展,智能电网是其中一个巨大的科技成果,此外还有智能变电站、电能自动抄表系统等等。这些新技术的出现无一不是结合了最先进的自动化技术、计算机技术。同时,这些新技术可以有效提高电网管理的效率。在这些智能系统中,对电量信息的实时监测与数据传输是其中两个重要的共同点。将SCADA系统与配网调控系统进行有机地结合可以实现对调控区域内用电信息数据的实时监控,提高信息数据的准确性。准确有效的数据是配网调控工作的基础,一体化系统进行操作的基础。因此必须加强配网调控系统与SCADA系统的融合,提高数据监测工作的准确性与实时性。

结语

本文提出了一种新的综合配网调控装置,在实际使用时设备的运行情况良好、系统稳定可靠,电能质量调整效果显著。本装置使配网的三相不平衡程度降低、功率因数升高,电能质量明显提高;回流到变压器的零序电流减小,保证了设备和电网的安全;同时降低了损耗,在能源方面和经济方面都有显著的优化作用。该综合配网调控装置的安装,可以有效解决变压器三相不平衡运行时造成的电压和电流不平衡、功率因数低和损耗大等电能质量问题。

参考文献:

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论文作者:袁伟兵,高科,安耀香

论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/13

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