配电网电压改善潜力的静态评估

张晓璐

摘 要：配电网中的电压对于配电网的运行具有重要的影响，在实际应用的过程中需要根据线路中的荷载等因素对电压大小进行调控，使线路中的电压保持在一定的范围内。在电压调控的过程中需要对电压质量的改善潜力进行评估，从而制定出具有针对性的技术改造方案，满足配电网的发展需要，因此在电力工程中具有比较强的实用性。

关键词：配电网；电压改善；静态评估

中图分类号： TM712 文献标识码：A

在配电网的运行中存在电压波动以及电压损耗等情况，如果电压损耗过大或者波动幅度过大，对于电网的运行以及应用都带来了不利的影响。因此在配电网运行的过程中需要采取相应的电压调控措施，使电压保持在安全范围内；电压改善潜力静态评估能够为电压调控和配电网的升级改造提供科学的依据，能够提高电压改善的效率，因此应当加强对配电网电压改善潜力的静态评估研究。

1 电力改善潜力简介以及相应的技术措施

1.1 电力改善潜力简介。国家对于配电电压质量进行了相应的规定，例如对于常见的10kV配电线路，其负荷侧电压应当在一定范围内才为合格，否则就是超限。对于配电线路首端电力调控来说，其调控能力比较强，一般能够保持在规定范围内，但是对于末端节点电压调控来说则存在一定的问题；当末端节点电压质量合格时就可以称之为全线负荷节点电压都是合格的，如果末端节点电压不合格那么就需要采取相应的措施来改善线路电压的质量。根据供电服务的要求，配电线路末端节点电压质量在评价整条线路电压质量中具有一定的代表性，因此可以将主干路末端节点作为评估点，作为改善电压质量的重要地方。根据线路电压变化的原理可知，配电线路末端电压超限主要是越上限和越下限两种形式，可以通过改善线路末端电压来改善配电网的电压。

1.2 改善电压的措施。为了改善配电线路中末端电压越限的现象，根据电压质量改善的研究结果，挖掘配电网电压质量的改善潜力，应当采取相应的技术措施。首先可以通过缩小供电半径的方法，在负荷中心附近增加电源点，减少重载线路的供电半径，从而减少线路中的阻抗，达到降低线路压降的目标。当配电网线路供电半径超过规定的要求而造成电压质量下降、功率损耗变大等情况而影响到供电可靠性时，应当考虑增加电源点。其次可以通过增加线路中的无功补偿的方式来改善线路中的电压情况，无功功率对于系统电压水平具有重要的影响，增加线路中的无功补偿是改善配电线路电压质量最为广泛的调节措施。根据线路电压损耗的公式可以知道，如果无功输送量比较大，那么线路中的电压损耗也会随之增加，因此通过在负荷端进行无功补偿，可以有效降低电压损耗分量，从而达到改善电压质量的效果。增加导线横截面或者对电缆进行改造也是一种常见的改善电网电压的方法，通过这种方法能够有效减少线路中的输电阻抗，从而降低线路中的电压损耗，能够起到改善电压质量的效果。在架空线路中通过采用截面比较大的导线，能够起到减少线路电阻和电压损耗的效果。在城市配电网改造中可以进行电缆化改造，也能够起到减少线路电阻和电抗的效果，对于电压质量的改善具有重要的帮助。配电线路中的电压损耗和电压的高低成反比的关系，当线路出现重载时电压损耗比较大，从而导致线路末端节点电压出现越下限的现象，在这种情况下可以通过提高母线电压的方式来降低电压损耗；同时线路末端电压也会随着母线电压的提高而得到提高。当线路出现轻载时线路中的电压损耗降低，在线路容升作用下，末端电压可能会出现越上限的现象，在这种情况下 可以通过降低首端母线电压来降低线路中的电压。此外还可以对配电网进行系统电压升级改造措施，例如在线路中应用自动调压器、增加负荷端分布式电源等措施来改善电压质量。

2 电压质量改善潜力的静态评估

2.1 对配电网综合电压改善的评估。在改善电压质量过程中可以采取多种技术措施，不同措施在配电线路中的调控电压的效果也不完全相同。在改善电压质量的过程中通过采取全部调控电压的措施所达到的电压改善率称之为综合电压的改善潜力。对综合电压改善潜力评估能够评价某一地区配电网电压质量的总体水平，对于规模配电网电压质量的改善规划或者改造能够提供重要的指导。在对配电网综合电压改善潜力评估时，应当根据线路的负荷特点，导线类型、主干线路长度、无功电压特点等将配电网划分为不同类型的配电线路，然后在每一类配电线路中选择有代表性的线路进行建模，然后对线路中的电压改善潜力进行评估，根据软件评估的结果和该线路在电网中的比重来评估该地区综合电压改善的潜力。根据我国配电网的负荷和无功特点，可以将配电线路分为5种类型，即城市线路、城镇线路、工业线路、农村线路、山区线路等。其中城市线路代表了具备城市负荷中心的线路，其供电半径比较小，电缆化程度比较高，同时线路的负载也比较大，负荷波动比较大；城镇线路的供电半径比较长，负载变化比较大；工业线路供电半径比较短，线路负载比较大，负荷比较稳定。农村线路供电半径比较大，其支路也比较多，末端电压偏低；山区线路供电线路长，而且负荷比较低，容易受到气候等自然条件的影响。在对配电线路电压进行静态评估的过程中，应当选择其中的若干典型线路作为评估样本，采集相应的参数进行建模，从而使评估结果更加准确。

2.2 静态评估的应用。通过配电线路电压改善潜力进行静态评估，能够为配电线路的技术改造提高重要的依据。例如通过对于某一具体的配电线路进行静态评估之后，能够得到电压改善潜力的真实数据，从而提高电压改善的效率，提高了电压改善的质量。

结语

通过对配电网电压改善潜力进行静态评估，能够得到电压调控的潜力和空间的真实数据，从而为配电网的技术改造提供科学的依据，提高了配电网技术改造的经济性和针对性。电压改善潜力静态评估能够很好地解决实际中的电压调控问题，具有良好的应用价值，因此应当加强对电压改善潜力的静态评估研究。

参考文献

[1]白先红，张勇军，陈艳，等.配电网电压改善潜力的静态评估与应用[J].现代电力，2014，31（03）：29-33.

[2]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学（保定），2012.