（1、国网台州供电公司 浙江台州 318000；
2、国网浙江临海市供电有限公司 317000；
3、国网北京市电力公司 100031）
摘要：电能质量会在很大程度上影响到配电网的正常运行，因此必须对其质量加强控制与管理，这样有效保证配电网的供电安全性及可靠性。本文结合配电网电能质量控制中的常见问题提出了相关的解决措施，为配电网电能质量的控制提供参考。
关键词：配电网；电能质量；控制策略
1电能质量的主要影响因素
1.1谐波
谐波问题是当前影响电能质量的主要因素之一，不仅会极大地降低电力设备的利用效率，同样还会因为用电设备、输电设备过热而加大其电能损耗水平。同时对于继电保护装置、计算机系统等都会造成明显的干扰，导致其无法正常工作。除此之外，谐波对于近场通信设备和测量设备的工作也有着较大的影响，是继电保护误动作的主要原因之一。
1.2三相电压不平衡
三相电压不平衡客观上将会导致电动机附近发热，同时引起二倍频的附加振动力矩使电动机负载能力降低，引起的负序分量导致启动元件的多种保护误动作。换流设备将受影响产生附加的谐波电流，同时，严重降低配电线路中的变压器负载能力，从而导致线损水平大幅升高。
1.3暂时过电压和瞬态过电压
按照作用于设备和线路上的过电压幅值、波形和持续时间，电力系统过电压可分为暂时过电压和瞬态过电压。暂时过电压包括工频过电压和谐振过电压。瞬态过电压包括操作（缓波前）过电压和雷电（快波前）过电压。暂时过电压和瞬态过电压会导致设备绝缘破坏，引发安全事故。
1.4电压暂降
电压暂降是电压有效值降至额定电压（NominalValue）的10%至90%，且持续时间为20ms至2s（典型持续时间为20ms～500ms）。电压暂降是可能对生产造成严重影响的欠电压，又称电压骤降、电网晃动、电压瞬间波动、电压跌落、瞬间失电、疾电、低电压穿越（LVRT）等。
2配电网电能质量控制的基本策略
2.1为电网提供充足的无功电源
从某个角度而言，充足的无功电源能在很大程度上使电压保持在稳定状态。此外，还会使非对称及非线性负荷对电能质量所产生的负面影响得到一定削弱。如果没有充足的无功电源，电压就会下降，此时电能质量控制技术及设备性能的发挥都会受到严重影响。此外，在无功不足时，变压器分接头等相关设备调整都可能会导致无功缺额增大。因此，为了使电能质量得到有效保证，必须根据无功功率的“就地平衡”原则对无功功率电源进行科学而合理的配置，尤其是对非对称负荷及大功率非线性负荷，图1为某配电网电压控制方法的示意图。
图1某配电网电压的控制方法
2.2根据实际情况配置电能质量的监测点
相关电网管理办法中对电网的稳态电压监测点作了相关规定，其原则在电网的其他电能质量监测中也同样适用，但在实际应用的过程中，应结合用户对电能质量的具体要求，这样才能在最大程度上保证配电网的电能质量。
2.3发展电能质量需求的定制电力技术
如把配电自动化技术和大功率电力电子技术进行结合，根据用户对供电可靠性及电能质量的要求为用户提供其所需要的电力。从某个角度而言，配电网定制电力技术是电能质量控制中的高级阶段，其在使电能质量得到一定满足的情况下，可对系统中所出现的某些暂态问题及对供电质量有更高要求的用户提供更高级的电能质量。目前应用比较成熟的有动态电压恢复器、不间断电源、固态切换开关、配电网静止无功补偿器、有源电力滤波器等技术。
（1）配电网静止无功补偿器。基于PWM控制的电压源变流器通过并联方式进接入配电网，能代替传统的电容器组，具有占地面积小、响应时间快、谐波抑制能力强、有功损耗小、补偿电流不依赖于系统电压等优点。
（2）不间断电源和动态电压恢复器。不间断电源通常安装在敏感负荷侧，在不间断电源的作用下，敏感负荷的供电虽然能够有效保证，但是如果容量较大，价格就会比较昂贵，因此其应用会受到一定限制。相对而言，动态电压恢复器的价格则比较低，以串联方式将其与敏感负荷装置进行连接，可对电压质量进行有效补偿。因此其在动态电压干扰的抑制中起着非常重要的作用。
（3）有源电力滤波器。可把有源电力滤波器看作是一种可控制的电流源，其可快速的对不平衡电流、负荷谐波电流以及无功功率等各电流成分进行相应的补偿，在其作用下，可把非线性负荷电流补偿为纯基波正序有功电流或基波正序电流及基波电流。
（4）统一电能质量控制器。把动态电压恢复器、有源电力滤波器结合使用，能同时对瞬时电压中断、电压波动与闪变、谐波电流和谐波电压等电能质量问题进行有效补偿。此外，其还能为电流及电压波形中都比较敏感的重要负荷提供电源，使冲击性负荷及非线性负荷对系统所造成的影响得到缓解。
2.4改变电网运行方式
当电网发生故障时，短路容量相对较大的电网对故障的耐受能力较强，引起电压波动、暂降的幅度较小。因此，在条件许可的情况下，可以采用更高一级电源供电的方式或接入短路容量相对较大电网的方式来减轻电网故障对电压的影响。
3实例分析
3.1背景
吉利临海制造基地降压站3月29日下午14时出现20kV进线电压瞬间降到0V和4月11日上午9时20kV电压瞬间降到0V，于是出现了降压站高压开关及各车间配电站低压开关未动作，而各车间、联合站房、办公室部分自动化设备瞬时停电停止工作等设备集体瞬间重启的现象，主要原因为北陆039供电线路所在20kV总线出现故障跳闸所致，非吉利内部供电线路故障引起。
3.2电能质量控制方案的制定
（1）引入35kV供电线路。引入临海童燎变35kV电压，将目前供电线路由20kV改为35kV，新增供电线路、变压器、高压成套设备。这种方案的优点是可以降低电压暂降机率，但是这种方案的投入成本较高，施工周期长且不能从根本上解决问题。
（2）增加高压双电源切换。引入北洋变1条20kV供电线路、新增1台12500kVA变压器，新增线路与原线路并网运行。这种方案能够完全解决电压暂降，但是这种方案投入较高、施工周期长且运行费用每月增加20万元左右。
（3）增加动态电压暂降补偿装置。在供电电源和敏感负载之间串联动态电压暂降补偿装置，出现电压暂降时，自动补偿20-2000ms时间。这种方案完全解决敏感负荷电压暂降，并且施工对生产影响小，易维护。然而此种方案分布点较多，施工范围大且稳定性待验证。
（4）与供电公司协商共用其它公司双电源。在北洋变35kV线路上，将吉利20kV供电线路并联到其它已安装高压双电源公司的线路上。这种方案虽然完全解决电压暂降的问题且无需资金投入，但是其会影响其它双电源用户，只能做临时措施使用。
4结束语
当前，由于市场经济发展和城市化进程加快，客观上对我国的供电电能质量提出了更高的要求。只有深入地了解电能质量的影响因素和产生原理，并采取切实有效的技术解决措施，才能真正改善配电网的电能质量。
参考文献：
［1］陈思琳.配电网动态电能质量问题及解决方案［J］.技术与市场，2013（1）：125~126.
［2］姜干才，杨达亮.电能质量控制技术综合平台及设计方法［J］.电测与仪表，2011（11）：154~156.
作者简介：
张宏达（1973.5－），男，浙江慈溪，大学本科，电气工程师，单位：国网台州供电公司，研究方向：营销管理及电能质量的研究。
论文作者:张宏达1,谢建华2,周灵江2,王帅2,余晓鸿3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：电压论文; 电能论文; 过电压论文; 质量论文; 电流论文; 负荷论文; 谐波论文; 《电力设备》2017年第30期论文;