10kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施

迟佳鹏

【摘要】10kV线路集成了远程通信技术以及网络技术直接在调度室进行远程监视、管理和自动控制技术，再通过对下位机数字化技术的应用就实现了无功优化智能系统。该系统立足于目前农村配电网无功补偿的现状，农村电网的配送中存在着用电的时间和空间的不均衡问题，这种问题严重的阻碍了农村电网的发展。本文通过对该智能系统的研究，旨在更好的解决农村配电中存在的问题。

【关键词】配电线路；智能系统；无功补偿

10kV线路主要应用在农村电网中，这是因为农村电网不同于城市电网或者工业电网其总负荷相对较低。但是即使是目前用电较少的农村电网其本身的电网负荷能力有限，原有的电网线路在运行期间有些力不从心。为满足民众日益增加的用电需求，电网的无功优化补偿是目前最流行的做法。但是其操作起来难度大，因为目前电网逐渐在走市场化发展，用电用户即是电力企业的客户，电力企业的配电质量、用户的用电满意度直接和电力企业的经济收益相关。因此本文研究的10kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施就旨在帮助电力企业增加其收益，提高其配电效率，同时也能从根本上解决用户的用电需求。

目前，10kV配电线路无功优化智能系统的实施，首先是需要大力在电网中推行在10kV配电线路上安装固定补偿电容器。但是这种电容器的安装还只能是简单的提高现行的电网运行的水平吗，减低电力在运输中的损耗，对于电网实际运行中的高负荷就需要新的控制系统对各种无功补偿设备进行投切，真正实现电网的完全无功优化，真正的发挥10kV配电线路无功优化智能系统的作用，提高电力企业的收益解决用户的用电需求。

一、农村配电网基本特点

在上文中提到了10kV配电线路无功优化智能系统的实施主要是在农村的配电网，这也跟其自身的特点有关。农村电网的特点不像城市一样集中，城市有高楼大厦，人们生活集中在一起，但是农村大部分是“地广人稀”，用户比较分散这在电网的体现就是用电负荷的分散，同时供电的搬进非常大。在另一个方面，农村的生活方式带有传统的中国特色，比如在春节期间其人流量迅速在增大，用电需求也呈现井喷式的增长，这跟我们注意到的北京市一些地区在平时经常拥挤不堪，但是在春节期间人去楼空的情景刚好相反。因此我们可以总结来说就是农村电网电力使用分布不均衡，主要分为时间的不均衡和空间的不均衡。

二、10kV线路无功优化智能系统的研究

前面的文章中提到过，10kV线路无功优化智能系统的研究主要是针对的是农村的配电网，其主要的体现是农村配电网的随机补偿和随器补偿以及变电站集中补偿这两大方向。虽然这些补偿办法不失为解决问题的良策，但是我们注意到实际中，还是存在着很多的局限性，因为其各自的补偿办法都有严格的限制。因此找到一种新的解决办法非常重要，农村配电网10kV线路无功优化智能系统采用的是按电压投切布点，电压的操控远程控制方式。实际工作中，使用电力调度室里的上位机，根据线路各电容器投切装置经GPRS上传的实测电压和投切情况以及变电站出口功率因数值和无功功率数值，用以上信息来判断，通过集中处理后将会直接整定上下限值，由电力调度室发出各线路电容器投切装置的投切命令，通过这样的一套方式解决电压和功率因数双控的目的。

（一）10kV线路无功优化智能系统概述

10kV线路无功优化智能系统采用的是DotNet技术，该技术开发是以C/S架构的方式运行的，这种构架的特点是在运行的时候客户端的系统可随时与服务器进行交互从而监视线路上各补偿装置的运行状态情况。当服务器的系统通过网络获取调度自动化系统中线路的首端参数的时候，与此同时，GPRS与现场的补偿装置进行通信，从而控制工作现场补偿装置的运行状态。这些已经获得数据就会被存储在系统的数据库中，然后数据库采用SQLServer 2005进行设计与管理。接着系统的客户端可对存储于数据库中的数据进行进一步统计和分析，然后将生成Excel形式的表格可被人们导出使用。

（二）10kV线路无功优化智能系统系统功能

10kV线路无功优化智能系统软件系统相比较过去的一大改进是实现了无功补偿装置运行状态实时信息的更新显示，系统将以线路为单位统计选定時间内补偿装置的投切状态变换情况以及线路上投切的容量，并查询指定时间内指定统计范围内的投切记录等。

（三）10kV线路无功优化智能系统的拓扑维护

由于10kV线路无功优化智能系统系统需要不断的进行线路改造和获得移动补偿装置的位置，非常的麻烦，因此将系统设计成可允许用户维护的方式将大大提高系统的效率。用户可以在配网结构发生变化或增减电容器时，通过系统提供的拓扑维护功能来增减变电站、线路和电容器，并可以指定电容器和线路之间的关系，电容器的补偿方式，以及线路和变电站之间的关系。对于以静态方式进行补偿的电容器，系统提供了手动录入投切事件接口。用户只需在拓扑窗格中选定指定的静态补偿电容器，即可为其录入投切状态变化事件。

（四）10kV线路无功优化智能系统投切事件查询与容量统计

10kV线路无功优化智能系统还可以通过指定查询时间，并选定查询线路的方式查询某条线路上的所有电容器在某一天的运行状态变换，并同时在系统中绘出无功变化曲线和投切曲线，用直观的方式支持用户分析系统的运行状况。此外，对手动投切电容器的投切管理，根据无功功率曲线，保证投入的电容器在无功功率最小时不发生过补偿时将其投入运行，并将其投入的时间维护在系统中，并反映在投切曲线上，做到线路所有无功补偿设备的统一集中管理。用户可以年或月为单位，统计指定线路在该时间范围内的投切容量。统计数据来源于记录在系统数据库中的投切事件变化。

（五）10kV线路无功优化智能系统的数据导出功能

用户指定查询或统计条件，可查询出满足统计条件的投切事件或统计信息。用户可将统计信息导出到文本文件或导成Excel文件，便于用户在Excel系统下对数据进行分析或制作出满足要求的统计报表。

三、总结

通过上文的分析我们可以清楚的看大农村配电网10kV线路无功补偿智能系统首先按电压投切方式来确定最佳补偿点的位置和容量。控制电容器的自动投切是通过远程通信技术和网络技术实现上下位机之间的双向数据交换，然后下位机采集各补偿点的实测电压和投切情况传输给调度室里的上位机，上位机再集中整合变电站出口的功率因数和无功功率，确定各补偿点投切情况，再把投切命令传输给下位机，达到了功率因数和电压的双控目的，系统的工作效率被大大提升。

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