基于电能质量扰动抑制的配电网低电压治理方法分析

毛政斌

摘要：当前经济发展以及民生用电为我国电力发展提出质量要求，用电量增多，电力浪费严重制约电力发展，电能质量扰动造成低电压问题愈发显现，这种情况下电能质量扰动抑制的配电网低电压治理受到广泛关注，同时提出相关治理方法降低电能质量扰动产生不良用电情况，旨在进一步保证供电安全性，基于经济效益实现居民放心用电，安心用电。

关键词：电能质量扰动抑制;配电网;低电压;治理

在电能质量问题中低电压情况较为常见，导致这种情况出现原因主要由于电网架构，线路阻抗等问题，而针对当前各城市经济发展，企业用电，居民用电量大幅增多，低电压情况越发明显。而低电压的电能质量因素与三相不平衡有关，而且近几年非线性负荷增长等问题增多，除此之外谐波同样也会造成配电网低电压发生，为此需要充分重视，并积极采取措施应对。

1.原理分析

通常情况下在进行配电网低电压治理过程中的电能质量扰动抑制手段主电路往往使用于IGBT 的二极管钳位型三电平电路拓扑，且采取有效的滤波网络（LCL 型），这种情况下对于高频开关纹波电流可以实现有效滤除，而且该种装置阻抗特性较强，可以有效避免在运行中产生谐振。在进行装置设计过程中系统架构的主要以DSP以及CPLD控制为主，以网测电流互感器实现电流检测，同时在检测过程中提取电能质量特征，提取内容通常包含零序、负序、谐波、無功等，通过这些数据可以进一步计算PWM数据，在其驱动下可以进一步实现电流补偿性合理输出，对配电网低电压问题进行解决[1]。

2.措施讲解

2.1注意事项

在应对配电网低电压中实施电能质量扰动抑制过程中需要注意，要以分布式治理模式为主，这样是因为分布式治理模式覆盖面积更广治理范围更大，治理效果更加理想，而集中式治理更加具有空间特定性。两种治理模式相比，分布式治理对于电能质量扰动抑制装置的布点位置，更加具备综合性特点，且治理效果更加理想。而从配电网结构内容出发，电力用户往往位置集中且分散，这也是配电网自身具备复杂性特点的关键原因，所以想要进一步实现电能质量扰动抑制治理有效性，需要对配电网结构进行充分考虑，不断的进行装置优化。

2.2治理原则

在实施电能质量扰动抑制治理配电网低电压过程中除了需要确定装置分布位点之外，还需要坚持以下治理原则。（1）在确定装置位点过程中需要加强对装置其容量以及负载数据的确定，而这些数据需要通过配电网低压电网中每条网络中负载量进行计算，只有这样才能进一步确定低压电网中的容量情况。（2）确定装置分布点，需要对配电网首端数据进行计算，通过计算额得出配电网低电压区域安装装置需求数量，而后再进行装置安装，在安装过程中计算每台设备覆盖用户情况以及用户数量，除此之外，还需要在装置安装中对线路进行标记，依据记号顺序确定装置安装的具体位置，这样可以进一步实现配电网低电压情况减少，保证人们用电安全以及用电质量[2]。

3.以某供电公司低电压台区电能质量扰动问题为例

某供电公司存低电压台区电能质量扰动问题较为严重，导致用户投诉较为频繁，经过相关调研制定了电能质量扰动抑制方案。该区域配电网低电压发生的原因经过检查发现是三相不平衡，无功以及谐波等，进而导致电压下降。对配电网架构分析，其中间以及后段为整个电网的负载主要位置，其负载量已经超过85%，用户居民，且电量使用主要在白天，电压最低情况为110V。

这种情况下，专业电力服务人员对配电网线路进行计算，发现配电房开关室出线端以铜芯导线与其他线路进行连接，长度700m左右，导线截面积185mm2，共计三条线路，有1条主线路，2条备用线路，但备用线路目前并没有被使用，所以备用线路不存在负载，而主线路长度超过120m，且导线截面积70mm2，这条线路低电压情况较为严重。为解决这一情况，专业人员于中路以及后段分别装置了电能质量扰动抑制装置，进而降低区域内电能质量扰动情况发生，设备安装完成后对其线路电压进行测量，线路电压值为140V，对于低电压情况起到了较好的改善。同时对于线路电压实施全天候监测发现即使在白天用电高峰时间段内出现低电压情况仍然较少。这一结果可以在一定程度上说明电能质量扰动抑制装置对于配电网低电压故障的改善价值，不仅可以保障居民使用电压情况，还可以提升电能质量，对于供电安全性，稳定性以及科学性提供重要支撑。

4.技术需求

电能质量扰动抑制对于电网低电压改善有显著作用，尽管如此，在今后的供电过程中仍然需要加大优化力度。在进行装置安装过程中为保证设备优势充分发挥，同时需要通过对电网线路中相应数据进行分析，通过数据分析确定电能质量扰动抑制装置安装对于低电压水平改善更加理想[3]。但是这种情况下需要面对一些问题，即需要花费较高成本，所以在今后供电服务中依然需要不断加强技术研究，不断进行技术优化，在技术应用除了技术优化外，还需要加强对后续设备在使用过程中的运行以及维护，逐渐拓宽该项技术应用范围，同时依据不同区域供电情况进行针对性配电网低压抑制使用，并且在治理过程中进行成本控制，在保证经济效益的同时，进一步实现供电服务水平提升。重视供电情况，实现居民用电安全，保证电力服务水平是现阶段社会经济发展以及民生建设的关键，针对配电网低压采取电能质量扰动抑制治理，对于低供电有重要改善。

总结：

综上所述，电能质量干扰是造成配电网低电压产生关键原因，上述文章中提出常见的影响因素主要为三相不平衡、无功和谐波，通过对原因分析，将电能质量扰动抑制装置被用于低电压改善，减少电能质量干扰，提升供电安全性，在实现电网低电压问题解决的同时，可以进一步保证居民用电，同时文章中以案例分析方法讲解了电能质量扰动抑制装置的原理，分析其治理注意事项，并分析其技术应用需求，旨在进一步提升当前我国供电水平。

参考文献

[1]安睿，程立光，李文雯，等.基于电能质量扰动抑制的配电网低电压治理方法[J].电子设计工程，2020，28（04）：127-131.

[2]徐先骏，吉小鹏.基于分布式能源接入的配电网低电压治理[J].电器与能效管理技术，2019，No.584（23）：84-89.

[3]刘科研，盛万兴，秦梦雅，等.计及多种扰动源的有源配电网电能质量分析方法[J].电网技术，2020，v.44;No.439（06）：327-333.