工业园区电能质量相关性分析

李洁+党晓圆

摘 要：具有重负荷工业用户的工业园区拥有大量大型用电设备，在其启停和运行过程中会对电网的电压质量产生影响，可能对园区其它電气设备的正常工作和供电系统的安全可靠运行造成危害，因此对这类工业园区的电能质量进行分析研究具有工程实践指导意义。本文选择了重庆市某工业园作为研究对象，对园区供电变电所和园区内典型重负荷企业炼钢厂的电能质量进行了数据采集，并在Matlab中搭建炼钢厂与园区供电变电站电能质量相关性分析仿真模型，研究炼钢厂电能质量问题对园区变电站供电的各企业的电能质量产生的影响。

关键词：工业园区；电能质量；Matlab建模；相关性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.129

0 引言

随着我国经济的飞速发展，建成了大量工业园区，工业园区的供电电能质量影响园区各企业的生产运行，严重时可能造成产生废品，引起较大的经济损失。特别是具有重负荷工业用户的工业园区，重负荷企业拥有大量大型用电设备，在其启停和运行过程中会对电网的电压质量产生影响，可能对其它电气设备的正常工作和电力系统的安全可靠运行造成危害。因此本文以重庆市某工业园区为案例进行分析，通过采集电能质量数据分析，评估园区的典型重负荷企业对园区内电能质量影响。

1 电能质量相关性分析方法

本文采用最小二乘法线性回归进行相关性分析，在工程中大量此方法进行相关性分析，其计算方法如下：

2 钢厂对工业园区电能质量影响分析

为研究重负荷企业对工业园区的电能质量影响，前期对工业园区内的典型重负荷企业炼钢厂进行了电能质量数据采集，并对为园区供电的变电所进行了数据采集。根据采集数据对炼钢厂与供电变电站进行了电能质量相关性分析。

根据110 kV变电站方提供的资料，将变电站内的三相三绕组变压器归算至中压侧（38.5kV）得到的等值电路模型如图1所示。

炼钢厂与变电站的中压侧（即2号接线点）相连。图1为在Matlab中做的有关炼钢厂和变电站电压相关性分析仿真模型。变电站用变压器的电压有效值为38.50kV， 根据调研数据炼钢厂可用电阻表示，其电阻值147.59Ω，输电线路可用电抗表示，其电抗值为5.535Ω，并在炼钢厂一侧加有一电流源作为干扰信号。

根据电路原理相关知识可计算得未加干扰源时变电站与输电线路相连的节点处的电压有效值为37.17kV，电流有效值为为259.83A。

利用第前述的最小二乘法线性回归分析方法，对炼钢厂发生电流波动与变电站中压侧电压值进行相关性分析（即2号接线点处电压与输入值相关性分析），可得回归方程为y=-0.03075x+37170，Matlab中得到的的拟合波形如图3所示。可以看出当炼钢厂发生电流波动时，为其供电的变电站中压侧电压值也会发生变化：炼钢厂外加电流用x表示，单位A，变电站中压侧电压值用y表示，单位V。由表达式可知其相关性拟合系数高达0.99，即每当炼钢厂发生电流波动，必然会导致变电站中压侧电压值发生变化。

因此，炼钢厂的电能质量情况会对变电站的电能质量情况产生较大影响，即而可知，炼钢厂的电能质量问题会对变电站供电的各企业的电能质量产生一定的影响。

3 小结

本文通过采用的最小二乘法线性回归分析方法对炼钢厂与变电站电能质量相关性进行分析，得出炼钢厂的电能质量问题会对变电站的电能质量产生影响，从而影响该变电站供电的各企业的电能质量，因此需要对炼钢厂及工业园区该进行电能质量治理。

参考文献：

[1]管春.电能质量综合检测与分析系统研究[D].重庆大学博士学位论文，2011.

[2]孙轶群.现代化工业园区电能质量分析与治理措施[M].北京：中国电力出版社，2015.

[3]刘毅，周雒维，冯浩.电能质量监测网录波数据压缩方法[J].电网技术，2010，34（04）：199-203.

作者简介：李洁（1987-），女，硕士，讲师，研究方向：电能质量分析与治理。