论文部分内容阅读
摘 要:本文主要通过分析配电网低压台区的电压变化规律和数据偏差的合理范围,认识到电压负荷对其产生的影响,通过对电压变化情况进行预测,对可能出现低电压的区域进行提前调整,从而提升低压台地区电压合格率,保证当地供电的稳定性和持续性。
关键词:配电网;低电压台区;电压合格率;提升方法
前言
电压是衡量电力质量的重要指标,不仅会对人们的用电产生直接的影响,同时还与电网稳定与电网经济效益有着直接的联系。电力系统中的电压主要会受到电力系统功率供需关系的影响,一般情况下,可以通过控制发电机、无功补偿器和变压器分接头来调节电压。若在短期内并无设备改造的情况下,通过研究电压变化的规律,分析电压负荷对用电质量的影响,充分利用电压预测的方法,及时了解电压的变化情况,对低电压台区内的不合格电压进行调节,从而提升低电压台区的电压合格率。
一、常用的调压方法
当配电线路在传输电力功率时,电流会在线路上产生一定量的电压压降,从而导致线路末端电压低于首段的电压。配电线路的单项等效电路如图一所示,电压相量图如图二所示。
当线路两端的电压相角差较小时,电压的耗损则等于电压降的纵分量。配电台区的供电线路往往比较短,线路两端的电压相角的数值差不是很大,应该线路压降的数学公式为:
公式(一)
图一:配电线路的单项等效线路示意图
图二:电压相量图
从公式(一)我们可以看出,降低线路电压的因素与线路类型、电流传输功率以及线路首段电压有着密切的关系。因此,在电力系统中装设无功补偿装置或调节变压器的分接头是目前最为常用的两种调节电压的方法。
按照无功补偿装置就地补偿并平衡的原则,在线路上的适当位置安装上安装无功补偿装置,可以有效减少无功功率传输的次数,因此,加大无功补偿装置的安装力度,采用灵活的安装方式,赋予无功补偿装置绝对的灵活性,从而提升配电电网的电压合格率。
根据电网变化的实际情况,通过调节变压器的分接头来改变变压器低压侧的电压,从而减小电压的耗损,提升线路整体的电压合格率。目前,我国多数的变压器为无载调压类型,无载调压变压器主要是通过分接头来改变变压器内部的一二次绕组来实现调节二次侧电压的目的,这种调节方式必须在停电之后才能进行,若调节的次数过多,那么供电质量将会降低。因此,加大有载调压变压器的建设力度,在整个输电线路中实现自动有载调压,准确找到不合格的电压台区,并及时进行相应的调节措施,也是提高线路电压合格率的有效途径之一。
目前,世界上已有对自动调压器的相关研究,自动调压器是一种可以根据输入电压而保障输电电压恒定的三相自耦式变压控制器,这种变压器可以在±25%的范围内对当前电压进行调节。在通常情况下,自动调压器一般会被安置到输电线路的末端,如果线路因空载而出现电压过高的现象,那么自动调压器则可以根据用电需求来进行电压调节;如果线路的负载较重,那么线路末端则可能出现低电压,这时调压器就可以进行自动调压,从而保证线路末端的电压维持在合格范围以内。
二、基于负荷预测前提条件下调压方法
为了保障供电的使用质量,让电流电压的变动始终处在合格的范围以内,那么就必须根据电网的实际情况来进行相应的调压操作。根据公式(一)来看,线路电压损失与线路的输送功率有直接的关系,因此,可以根据现有的负荷情况来对负荷的走势进行预测,从各个方面分析负荷变化对配电台区的影响,从而为台区电压预测提供数据支持。
根据负载荷预测的实际情况,在假设10kv线路电压保持恒定的前提下,对线路末端电压和变压器输电功率的关系进行确定,并且根据负荷的预测值来得到末端电压的相应数值。此外,还可以根据负荷的预测值来得到电压耗损的预测值,从而通过进一步的计算得到电压合格的曲线模型,同时进行合格电压的预测计算,并将最终的预测值与预警值进行对比,若预测值大于預警值,那么则将其记录在不合格的电压台区,并且发出相应的电压调节指令。
从而可得知,电压合格率预测的关键就是进行线路负荷预测。在进行负荷预测过程中会存在多方面的影响因素,会对最终的预测数据进行干扰,影响数据的准确性,对于城市居民区的用电负载,具有强烈的季节性,以及还会受到当地居民的生活方式的影响。时间序列法是负荷预测的主要方式,主要根据负荷预测的历史记录,来建立相应的数学模型,使用数学模式来准确描述出电力负荷的随机变化状况,并总结出负荷变化的规律,同时对未来的负荷情况进行预测。使用时间序列法来进行负荷预测,其预测的关键就是材料的搜集,只有足够多的材料才能够反应出负荷变化的情况。不同地区、不同时间段的负荷变化规律都有较大的差别,这就需要我及时掌握短时间内的电压负荷数据,从而来对不同时间段、不同地点的线路电压进行预测。
将负荷预测的调压方法作为预测的前提条件,在第一时间掌握电压的变化情况与规律,提前做好电压调节的措施,从而提高配电网台区的管理质量。同时还会由于调节设备的数量过多那么则会影响主体设备的使用寿命,则可以在短期内对这些设备进行统筹规划,充分利用变压器的过负荷能力,从而减少一些不必要的调压处理。
三、实际案例分析
结合2014年7月国内某小区箱式变压器为例子,简单介绍一下预测负荷的调整应用。该类型的变压器型号为ZGSB12—Z—300/10,变压器在正常运行时的分接头位置处于二挡位置。图三为该小区变压器输出最大功率的变化图,图四为对应线路末端的电压曲线图
图三:日输出电压最大功率曲线图
图四:对应线路末端低压曲线
从图三和图四给出的数据信息来看,当该小区变压器的输出功率低于210kw时,低压线路末端的电压变化幅度较为平稳;如果变压器的输出功率高于210kw,那么低压线路末端电压变化幅度则会产生较大的变化。根据图四给出的信息可预测得知,在七月二十一日时该变压器的最大电流输出功率将达到280kw。根据最近三十天的数据来看,线路末端的电压与变压器最大输出功率为对应关系,那么在二十一日时,该小区变压器的线路末端低压将低至198kw。若变压器的输出功率达到了280kw,则应该技术奖变压器的分接头调节到一档,从而保证该变压器的输出功率能够满足二十二日的用电需求。
四、结束语
低压配电台区始终处于线路的末端位置,将与用户用电质量产生直接的联系,与高压电网相比较,主要具有负荷集中性、线路断和分支点多等特点。此外,还应该根据智能配电网的需求,来对配电网的电压进行相应的调节,此类调节必须符合智能电网的电压与输电功率特点,针对不同电压节点的形式特征,采取相应的电压调节措施。
参考文献
[1]张梦,赵凤展,张靓,陈登明,冯小明,章昊. 农村低压配电网台区智能化管理的评价与措施[J]. 中国农机化学报,2015,01:340.
[2]吴长静,胥晓晖,杨华,闫鲲. 提高配电网低压台区电压合格率的方法[J]. 山东电力技术,2015,01:64.
[3]李电元. 低压配电网电缆管理方法研究[D].华北电力大学,2012.
[4]周强. 中低压配电网线损计算方法与降损措施的研究[D].郑州大学,2011.
[5]张鸿雁. 配电网线损分析及降损措施研究[D].华北电力大学(北京),2012.
[6]朱紫钊,叶发新. 一种低压配电网理论线损计算的改进算法[J]. 电测与仪表,2012,11:6-10+70.
关键词:配电网;低电压台区;电压合格率;提升方法
前言
电压是衡量电力质量的重要指标,不仅会对人们的用电产生直接的影响,同时还与电网稳定与电网经济效益有着直接的联系。电力系统中的电压主要会受到电力系统功率供需关系的影响,一般情况下,可以通过控制发电机、无功补偿器和变压器分接头来调节电压。若在短期内并无设备改造的情况下,通过研究电压变化的规律,分析电压负荷对用电质量的影响,充分利用电压预测的方法,及时了解电压的变化情况,对低电压台区内的不合格电压进行调节,从而提升低电压台区的电压合格率。
一、常用的调压方法
当配电线路在传输电力功率时,电流会在线路上产生一定量的电压压降,从而导致线路末端电压低于首段的电压。配电线路的单项等效电路如图一所示,电压相量图如图二所示。
当线路两端的电压相角差较小时,电压的耗损则等于电压降的纵分量。配电台区的供电线路往往比较短,线路两端的电压相角的数值差不是很大,应该线路压降的数学公式为:
公式(一)
图一:配电线路的单项等效线路示意图
图二:电压相量图
从公式(一)我们可以看出,降低线路电压的因素与线路类型、电流传输功率以及线路首段电压有着密切的关系。因此,在电力系统中装设无功补偿装置或调节变压器的分接头是目前最为常用的两种调节电压的方法。
按照无功补偿装置就地补偿并平衡的原则,在线路上的适当位置安装上安装无功补偿装置,可以有效减少无功功率传输的次数,因此,加大无功补偿装置的安装力度,采用灵活的安装方式,赋予无功补偿装置绝对的灵活性,从而提升配电电网的电压合格率。
根据电网变化的实际情况,通过调节变压器的分接头来改变变压器低压侧的电压,从而减小电压的耗损,提升线路整体的电压合格率。目前,我国多数的变压器为无载调压类型,无载调压变压器主要是通过分接头来改变变压器内部的一二次绕组来实现调节二次侧电压的目的,这种调节方式必须在停电之后才能进行,若调节的次数过多,那么供电质量将会降低。因此,加大有载调压变压器的建设力度,在整个输电线路中实现自动有载调压,准确找到不合格的电压台区,并及时进行相应的调节措施,也是提高线路电压合格率的有效途径之一。
目前,世界上已有对自动调压器的相关研究,自动调压器是一种可以根据输入电压而保障输电电压恒定的三相自耦式变压控制器,这种变压器可以在±25%的范围内对当前电压进行调节。在通常情况下,自动调压器一般会被安置到输电线路的末端,如果线路因空载而出现电压过高的现象,那么自动调压器则可以根据用电需求来进行电压调节;如果线路的负载较重,那么线路末端则可能出现低电压,这时调压器就可以进行自动调压,从而保证线路末端的电压维持在合格范围以内。
二、基于负荷预测前提条件下调压方法
为了保障供电的使用质量,让电流电压的变动始终处在合格的范围以内,那么就必须根据电网的实际情况来进行相应的调压操作。根据公式(一)来看,线路电压损失与线路的输送功率有直接的关系,因此,可以根据现有的负荷情况来对负荷的走势进行预测,从各个方面分析负荷变化对配电台区的影响,从而为台区电压预测提供数据支持。
根据负载荷预测的实际情况,在假设10kv线路电压保持恒定的前提下,对线路末端电压和变压器输电功率的关系进行确定,并且根据负荷的预测值来得到末端电压的相应数值。此外,还可以根据负荷的预测值来得到电压耗损的预测值,从而通过进一步的计算得到电压合格的曲线模型,同时进行合格电压的预测计算,并将最终的预测值与预警值进行对比,若预测值大于預警值,那么则将其记录在不合格的电压台区,并且发出相应的电压调节指令。
从而可得知,电压合格率预测的关键就是进行线路负荷预测。在进行负荷预测过程中会存在多方面的影响因素,会对最终的预测数据进行干扰,影响数据的准确性,对于城市居民区的用电负载,具有强烈的季节性,以及还会受到当地居民的生活方式的影响。时间序列法是负荷预测的主要方式,主要根据负荷预测的历史记录,来建立相应的数学模型,使用数学模式来准确描述出电力负荷的随机变化状况,并总结出负荷变化的规律,同时对未来的负荷情况进行预测。使用时间序列法来进行负荷预测,其预测的关键就是材料的搜集,只有足够多的材料才能够反应出负荷变化的情况。不同地区、不同时间段的负荷变化规律都有较大的差别,这就需要我及时掌握短时间内的电压负荷数据,从而来对不同时间段、不同地点的线路电压进行预测。
将负荷预测的调压方法作为预测的前提条件,在第一时间掌握电压的变化情况与规律,提前做好电压调节的措施,从而提高配电网台区的管理质量。同时还会由于调节设备的数量过多那么则会影响主体设备的使用寿命,则可以在短期内对这些设备进行统筹规划,充分利用变压器的过负荷能力,从而减少一些不必要的调压处理。
三、实际案例分析
结合2014年7月国内某小区箱式变压器为例子,简单介绍一下预测负荷的调整应用。该类型的变压器型号为ZGSB12—Z—300/10,变压器在正常运行时的分接头位置处于二挡位置。图三为该小区变压器输出最大功率的变化图,图四为对应线路末端的电压曲线图
图三:日输出电压最大功率曲线图
图四:对应线路末端低压曲线
从图三和图四给出的数据信息来看,当该小区变压器的输出功率低于210kw时,低压线路末端的电压变化幅度较为平稳;如果变压器的输出功率高于210kw,那么低压线路末端电压变化幅度则会产生较大的变化。根据图四给出的信息可预测得知,在七月二十一日时该变压器的最大电流输出功率将达到280kw。根据最近三十天的数据来看,线路末端的电压与变压器最大输出功率为对应关系,那么在二十一日时,该小区变压器的线路末端低压将低至198kw。若变压器的输出功率达到了280kw,则应该技术奖变压器的分接头调节到一档,从而保证该变压器的输出功率能够满足二十二日的用电需求。
四、结束语
低压配电台区始终处于线路的末端位置,将与用户用电质量产生直接的联系,与高压电网相比较,主要具有负荷集中性、线路断和分支点多等特点。此外,还应该根据智能配电网的需求,来对配电网的电压进行相应的调节,此类调节必须符合智能电网的电压与输电功率特点,针对不同电压节点的形式特征,采取相应的电压调节措施。
参考文献
[1]张梦,赵凤展,张靓,陈登明,冯小明,章昊. 农村低压配电网台区智能化管理的评价与措施[J]. 中国农机化学报,2015,01:340.
[2]吴长静,胥晓晖,杨华,闫鲲. 提高配电网低压台区电压合格率的方法[J]. 山东电力技术,2015,01:64.
[3]李电元. 低压配电网电缆管理方法研究[D].华北电力大学,2012.
[4]周强. 中低压配电网线损计算方法与降损措施的研究[D].郑州大学,2011.
[5]张鸿雁. 配电网线损分析及降损措施研究[D].华北电力大学(北京),2012.
[6]朱紫钊,叶发新. 一种低压配电网理论线损计算的改进算法[J]. 电测与仪表,2012,11:6-10+70.