关于提高配电网电能质量精细化管理的措施及建议

孙换春 王 剑



关于提高配电网电能质量精细化管理的措施及建议

孙换春 王 剑

（陕西省地方电力集团（有限）公司延安供电分公司，陕西延安 716000）

本文结合延安供电分公司电网电能质量管理现状，从电能质量管理职责的分工细化、电网运行管理、新技术新设备的应用及电网建设改造等方面进行分析，提出了对电能质量精细化管理的措施及建议，对提高电能质量、减少线损、提升供电服务质量和企业的长远发展具有重要意义。

电能质量；电网运行管理；谐波治理；电网建设与改造

电能质量是保障电网系统安全、稳定与经济运行的重要方面，直接影响用户用电质量以及电气设备的安全使用和寿命长短。随着目前供电企业生产运行系统的自动化程度大幅提高，网络通信与自动化控制技术的发展为实现电网电压质量及电流谐波监测信息管理的实时化、自动化和系统化奠定了可靠的技术基础。通过对延安供电分公司电能质量管理现状的深入分析和探讨，查找出公司目前电能质量管理各环节中的问题和不足，并结合相关管理手段来实现电力企业电能质量的动态精细化管理[1]。以期向用户供应合格的电能，这也是建设现代化一流配电网企业的重要保证[2]。

1 电能质量管理现状

延安供电分公司目前管理运行35kV及以上变电站76座，其中110kV变电站及部分35kV变电站已实现无人值班且运行稳定可靠，但电能质量管理工作仍存在如下问题：①个别无人值班变电站主变档位无法遥调；②对因大量存在的工业用负荷导致电网电压过低或过高的情况没有及时采取有效的解决措施；③部分变电站主变容载比不满足要求，且都不同程度的出现过负荷现象；④配网线路管理人员电能质量管理意识差，没有及时根据用电量情况对配变变压器调节档位，不能及时投退电容器，影响供电电压质量；⑤用户对无功管理的重视度不够，存在感性或容性负荷的情况下不能及时进行无功补偿等情况。

2 提高电能质量精细化管理的措施及建议

2.1 细化电能质量管理职责分工

根据目前电网运行现状与机构设置，将公司原有的电能质量和无功电力管理实施细则中的职责划分进行补充与细化，落实管理单位与人员的责任。成立由相关专业管理人员组成的管理组织机构，并定期召开电能质量管理专题会议，根据电网运行与电能质量情况，及时研究管理手段并采取细致的应对措施，布置电能质量管理工作任务。

2.2 优化电网运行管理

根据电网负荷特点明确规定负荷测量及变压器档位调整的周期，运行人员根据季节性负荷、电压变化定期对配电变压器进行首末端电压的测量（每月每点至少测量一次），根据测量结果，对不满足电压要求的及时进行调整（包括投切电容器、调整变压器分接头位置等措施），确保其在合适的档位[3]。对有载调压开关的操作次数进行统计，对达到检修标准的进行维护，如开关出现失灵情况应依据实际情况尽快及时处理，在此期间若母线电压越限，则可通过调节送电端电压或变压器主变档位、转供负荷、投切电容器等方式来保证母线电压在合格范围内。

提前做好电网可能出现的各种事故应急预案，做好各项措施，缩短停电时间及事故处理时间，恢复电网正常运行，将电网特殊运行方式下的电压越限时间缩至最短。合理安排电网停电检修计划，并根据电网停电检修计划提前安排好电网运行方式，确保检修计划按时顺利完成，尽量缩短检修状态下电网特殊运行方式的时间。

对配网管理中出现的低电压咨询、报修、投诉与建议以及电压监测点布置等情况进行整理，统计分析有关数据，深入掌握低电压原因，制定有针对性的整改措施。结合公司农网升级改造项目，针对存在问题提出配网馈线和台区规划建设改造项目以及低电压配网技改和大修项目计划。使用具备数据远传功能的RS-485接口的电压监测仪，实时掌握电压状态，便于管理人员对数据进行分析，找出问题原因，及时采取有效措施。可根据实际情况不定期对D类电压监测点适当调整，对监测点的位置变更、新增和停用情况做好统计工作。

2.3 发挥无功设备对提高电能质量的作用

由电容器对无功进行补偿，合理控制电容器投切，做到变压器高压侧过剩无功流到低压侧母线，低压侧无功不倒送入高压侧，达到无功分层控制、分层平衡的目的。对投入使用的无功补偿装置要严格按照运行规程进行巡检，如发现问题及时进行维护和检修。监控值班人员掌握无人值班变电站实时及历史的电压及无功数据，通过母线电压及无功的变化趋势分析电压越限的原因，及时采取措施进行电压调整。

对存在大量感性或容性无功但未安装无功补偿装置的用户要求其加装，对具有5kW以上电动机的低压用户开展随器无功补偿，减小无功损耗。在营销业务系统中对单向用电户的相别进行标注，将所统计的分相用电量与现场测量结果进行对比分析，若不平衡度过高，则要及时调整相别，保证公用配变的三相不平衡率不高于15%。使用换相开关等相关技术进行三相不平衡治理，解决因三相电流不平衡引起的用户端“低电压”或“高电压”问题[4]。

明确掌握配网台区的用电负荷性质及大小，研究用户高峰及错峰时段的均衡用电措施，对用户推广实施错峰用电管理，尤其鼓励和引导较大负荷用户施行错峰用电，减小峰谷差，降低高峰及低谷负荷对电压的影响。对上网的油田伴生气发电、小型水力发电的调度协议明确上网潮流的控制方案，避免负荷低谷期向电网倒送无功而用电高峰期无功不足的情况发生[5]。

2.4 开展电网谐波监测与谐波治理工作

依据国家标准《电能质量-公用电网谐波》与《延安供电分公司谐波管理办法》，在谐波污染严重的变电站装设谐波在线监测装置，实时监控并逐步消除谐波污染[6]。根据制度规定定期对谐波管理工作进行核查，对带有化工、石油、并网发电类客户委托有相关资质的测控技术公司进行谐波普测，测量结果不合格的要求谐波用户进行治理。

2.5 开展电网建设改造项目及应用新技术新设备

在实施电网建设与改造计划时，应统筹考虑增加电网电源点，改造电网供电薄弱环节，提高电网供电能力。将无载调压主变逐步更换为有载调压主变，最终使有载调压变压器在电网覆盖率达到100%，电容器可用率达到100%，变电站平均无功补偿率达到14%，提高电压调控能力。对超供电半径或迂回供电的10kV重载和过载线路进行改造，优化线路路径，保证供电半径在规定范围内。对重负荷的变电站增加进线或出线回路数以及主变台数，以避免因单线单变停电倒负荷造成的线路电压偏低现象发生。

对农网中长期存在过载现象的配电台区，可优先采取多布点、小容量配变的改造方式，对居住分散的山区农户采用单相变压器供电的改造方式，对农网中因排灌等造成季节性负荷明显的台区采用组合变供电的改造方式。另外，农网中普遍存在季节负荷和昼夜负荷变化均较大的现象，对此类台区可使用有载调容配变的改造方式，可大幅度提升低压线路电能质量，并能显著降低线损[7]。对低压线路的供电半径在0.5～1km范围内且低压用户数较多的台区，可通过增加配变布点进行改造。对规划期内无建设改造计划，供电半径大于30km且长期存在“低电压”现象的10kV线路，可推广使用新技术新设备进行改造，如在延安地区存在大量能源开采的工业负荷，负荷重且变化较大，会对配网线路造成冲击，加上线路较长，经常造成电压波动或闪变，且线路末端电压严重低于标准规定范围，对此类供电线路可采用加装快速调压器或快速开关型串联补偿装置的方式进行改造[8-10]。

3 结论

配电网电能质量精细化管理应以电网运行为基础，以用户利益和企业管理水平为侧重点，通过现状分析，查找管理过程中存在的漏洞，借鉴先进管理经验，形成适用于本单位的管理制度及措施，这对提高电能质量、减少线损、提升服务质量和企业的长远发展具有重要意义。

[1] 黄南天, 彭华, 徐殿国, 等. 主动配电网电能质量信号高效压缩[J]. 电工技术学报, 2015, 30(S2): 181- 188.

[2] 何晓英, 苗竹梅. 电力系统无功电压管理及设备运行维护[M]. 北京: 中国电力出版社, 2011.

[3] 于汀, 郭瑞鹏. 基于负荷预测的地区电网电压无功控制方案[J]. 电力系统保护与控制, 2012, 40(12): 121-124, 155.

[4] 翟季青, 张晓洁, 孙宏志, 等. 低压SVG在农村配电网中的应用[J]. 电气技术, 2016, 17(7): 161-162, 165.

[5] 王成. 浅谈如何提高农村电压合格率[J]. 电子制作, 2014(5): 230.

[6] GB/T 14549—1993. 电能质量-公用电网谐波[S].

[7] 孟新国. 农村电网低电压治理典型措施[J]. 中国科技纵横, 2014(13): 157-158.

[8] 王剑. 配电线路中晶闸管自动调压装置的研究与应用[J]. 陕西配电网, 2017(1): 17-22.

[9] 周鑫, 李胜男, 覃日升, 等. 农网长线路加装串补改善电压质量的研究[J]. 电气技术, 2015, 16(12): 94- 97, 114.

[10] 徐永海, 兰巧倩, 孔祥雨, 等. 电压暂降特征值统计分析及暂降传播特性[J]. 电工技术学报, 2016, 31(11): 165-175.

Measures and Suggestions on Fine Management of Improving Distribution Network Power Quality

Sun Huanchun Wang Jian

(Yanan Branch of Shanxi Regional Electric Power Group Co., Ltd, Yanan, Shaanxi 716000)

This paper combined with the power quality management status of yanan power supply branch, to analyze from the aspects of power quality management responsibility division of labor refinement, grid operation and management, the application of new technology and new equipment, grid construction and reformation. Puts forward the measures and suggestions for fine management of the power quality, to improve the power quality, reduce the line loss, improve power supply quality and the long-term development of the enterprise is of great significance.

power quality; grid operation and management; harmonic elimination; grid construction and retrofit

孙换春（1986-），女，硕士，工程师，研究方向为配电网运行管理。