中壓配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量治理研究

吳景營(yíng)

（廣東光達(dá)電氣股份有限公司，廣東 佛山 528329）

隨著電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用，人們的用電質(zhì)量也得到了一定的提高。但是，中壓配電系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，由于一些客觀因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)電能損耗等問(wèn)題。因此，這就要求相關(guān)技術(shù)人員對(duì)電能質(zhì)量治理措施進(jìn)行綜合性研究，從而為人們的用電安全提供保障。

1 中壓配電系統(tǒng)中電能質(zhì)量治理的重要性

在中壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行中，由于設(shè)備和技術(shù)等因素的影響，其電力遭到了一定的損耗。所以，工作人員將傳統(tǒng)發(fā)電模式中的問(wèn)題進(jìn)行了整合，加強(qiáng)了電能質(zhì)量治理力度。部分技術(shù)人員對(duì)技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)設(shè)備成本的投入力度不夠，其能源廣泛性和靈活可靠性并不高。尤其是在我國(guó)電力事業(yè)迅速發(fā)展的今天，為了滿足新能源戰(zhàn)略的要求，要加強(qiáng)對(duì)能源資源的控制[1]。

但是，部分電力企業(yè)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中獲得經(jīng)濟(jì)利益，并沒(méi)有完善中壓配電系統(tǒng)，沒(méi)有加強(qiáng)信息技術(shù)在其中的應(yīng)用。電能質(zhì)量治理是保證電能資源合理應(yīng)用的基礎(chǔ)，技術(shù)人員要對(duì)其特點(diǎn)和措施進(jìn)行分析，結(jié)合具體的要求，實(shí)現(xiàn)PV的并網(wǎng)運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。

目前，中壓配電系統(tǒng)中的設(shè)備并沒(méi)有得到完善和創(chuàng)新，如果在電力技術(shù)不斷發(fā)展的今天，不對(duì)中壓配電系統(tǒng)中的裝置進(jìn)行創(chuàng)新，就會(huì)嚴(yán)重影響人們的用電質(zhì)量。因此，技術(shù)人員要對(duì)中壓配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量治理方式進(jìn)行綜合性分析，這樣才能在保證系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)，有效地改善配電網(wǎng)電能質(zhì)量，監(jiān)管電能質(zhì)量，避免造成電能資源損失。

在對(duì)電網(wǎng)用電結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)非線性負(fù)荷導(dǎo)致電能污染等問(wèn)題的發(fā)生，所以供電企業(yè)在對(duì)電能電量治理方式進(jìn)行分析的時(shí)候，要從電網(wǎng)中的非線性負(fù)荷等角度出發(fā)，采取措施不斷優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從而不斷提高電能質(zhì)量，保證人們的用電安全。

圖1 電力系統(tǒng)示意圖

2 電能質(zhì)量治理技術(shù)

2.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

在對(duì)電能質(zhì)量治理內(nèi)容進(jìn)行分析的時(shí)候，為了能夠提高相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，設(shè)備首先要滿足裝置要求，這樣才能有效發(fā)揮這項(xiàng)技術(shù)的作用。滿足相應(yīng)的原則以充分發(fā)揮該技術(shù)的重要功能。在中壓配電系統(tǒng)中，其中大部分的用電設(shè)備幾乎都是感性負(fù)載，里面的自然因數(shù)功率因數(shù)比較低，這個(gè)時(shí)候如果不加強(qiáng)對(duì)用電設(shè)備的管理和控制，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在消耗有功功率的時(shí)候出現(xiàn)沒(méi)有必要的電能損失。

可以通過(guò)應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)完善中壓配電系統(tǒng)，這樣不僅能夠有效提高系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果，還能在一定程度上減少無(wú)功功率，避免在電網(wǎng)中出現(xiàn)負(fù)荷超載等問(wèn)題。部分學(xué)者對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償裝置隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷完善和創(chuàng)新，它在中壓配電系統(tǒng)中的穩(wěn)定應(yīng)用，能夠保證電能質(zhì)量，從而保證人們的用電安全。

2.2 諧波治理技術(shù)

諧波治理技術(shù)也是電能質(zhì)量技術(shù)中的主要內(nèi)容之一，一般采用無(wú)緣濾波器和有緣濾波器等設(shè)備，各種濾波器設(shè)備的用處和優(yōu)勢(shì)是不足的，他們本身都有自己的優(yōu)勢(shì)，要想在中壓配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的過(guò)程中，有效發(fā)揮這些設(shè)備的作用，要全面分析設(shè)備的功能[2]。

在對(duì)無(wú)緣濾波器進(jìn)行分析的過(guò)程中，這些設(shè)備具有簡(jiǎn)單和運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，但是它們的占地面積大，所以在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，總是會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)功效率，這就會(huì)影響電能質(zhì)量。有源濾波器技術(shù)是對(duì)這種技術(shù)的完善和創(chuàng)新，它在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中的應(yīng)用，具有運(yùn)行靈活和補(bǔ)償效果好等特點(diǎn)，但是這種裝置在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，其損耗較大，因此還要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的合理應(yīng)用，避免能源損耗的發(fā)生。

2.3 串聯(lián)型技術(shù)

為了能夠在中壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行中減少能源損失，對(duì)電能質(zhì)量治理技術(shù)進(jìn)行了研究，尤其是一些系統(tǒng)電壓?jiǎn)栴}，如果不能對(duì)其進(jìn)行有效和及時(shí)地解決，中壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行還會(huì)受到串聯(lián)接入的影響，導(dǎo)致電能質(zhì)量下降。同時(shí)，由于這是比較典型的問(wèn)題，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致電壓暫降等問(wèn)題的發(fā)生，所以技術(shù)人員要采取措施對(duì)補(bǔ)償裝置等進(jìn)行完善和分析。然而，串聯(lián)型技術(shù)在補(bǔ)償裝置中的有效應(yīng)用，能夠?qū)ο到y(tǒng)受擾動(dòng)后的電壓等進(jìn)行修復(fù)，這樣才能有效避免負(fù)荷等因素對(duì)系統(tǒng)電壓的干擾，從而進(jìn)一步保證中壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3 中壓配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量治理

3.1 合理應(yīng)用有源電力濾波器

如今，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，中壓配電系統(tǒng)在電力發(fā)展中得到了一定的應(yīng)用，但是在對(duì)其設(shè)備等內(nèi)容進(jìn)行分析的時(shí)候，控制諧波電壓和諧波電流會(huì)對(duì)電能質(zhì)量帶來(lái)一定的影響。因此，為了能夠保證中壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的有效性，工作人員要加強(qiáng)有源電力濾波器在其中的應(yīng)用，可以應(yīng)用根值測(cè)量?jī)x器對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量，對(duì)諧波進(jìn)行全面調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在運(yùn)行中的問(wèn)題。

同時(shí)，這種設(shè)備在用戶輸電線路中的有效應(yīng)用，還能對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行全面測(cè)量和檢查，定期對(duì)輸配電線路進(jìn)行維護(hù)，這樣才能有效地檢測(cè)出諧波的產(chǎn)生。諧波污染也會(huì)對(duì)電能質(zhì)量帶來(lái)影響，為了能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效治理，可以根據(jù)裝置工作原理，對(duì)無(wú)源濾波器等進(jìn)行有效應(yīng)用。電能質(zhì)量問(wèn)題也是電力事業(yè)在發(fā)展過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題之一，技術(shù)人員可以通過(guò)對(duì)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的分析和制定，為其提供參考，主要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和檢測(cè)，加強(qiáng)對(duì)電壓和電流的控制。

如果中壓配電系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生跳閘問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候要記錄現(xiàn)場(chǎng)的故障，對(duì)波數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和整合。同時(shí)，由于其變化非?？欤谝话闱闆r下，一次過(guò)流可能維持十幾毫秒，所以這個(gè)時(shí)候就要應(yīng)用相關(guān)設(shè)備加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)信息的整合，這樣才能保證數(shù)據(jù)信息的有效性和準(zhǔn)確性。

電力監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，硬件設(shè)備在其中起著非常重要的作用，可以采用通信站和監(jiān)控站分開(kāi)的方式，避免系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)能源損耗等問(wèn)題。軟件在其中的應(yīng)用，主要是將底層通信軟件在監(jiān)控軟件中有效地分離出去。通信站主要的任務(wù)是對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以通過(guò)雙向數(shù)據(jù)通信技術(shù)對(duì)中壓配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量進(jìn)行有效治理。技術(shù)人員在對(duì)其進(jìn)行管理的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)下層設(shè)備的數(shù)量較多，就可以在通信站合理采用RAM智能通信卡，主要是擴(kuò)充多個(gè)串口，進(jìn)而不斷提高電能運(yùn)行的效率[3]。

3.2 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器

中壓配電系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，在這個(gè)過(guò)程中，要想加強(qiáng)對(duì)串聯(lián)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的控制。實(shí)施動(dòng)態(tài)檢測(cè)，保證電壓源的穩(wěn)定性，可以采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和技術(shù)，對(duì)電壓源輸出負(fù)荷電壓量進(jìn)行合理控制，當(dāng)電壓跌落和電壓不平衡等問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候，可以利用電壓調(diào)節(jié)器對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；中壓配電系統(tǒng)在發(fā)生單相故障的時(shí)候，可以通過(guò)電能來(lái)保證DVR的正常運(yùn)行，避免系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)能源損耗等問(wèn)題；在對(duì)其進(jìn)行分析的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)直流側(cè)電容兩端有并聯(lián)蓄電池，這個(gè)時(shí)候可以采用大容量電容儲(chǔ)能設(shè)備，對(duì)其中負(fù)荷量進(jìn)行整合[4]。

在中壓配電系統(tǒng)運(yùn)行中，要想加強(qiáng)對(duì)電能電源質(zhì)量的治理，可以適當(dāng)采用合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行模式。DVR還可以對(duì)中壓配電系統(tǒng)中的電能進(jìn)行綜合性動(dòng)態(tài)檢測(cè)和治理，避免電壓不穩(wěn)定等問(wèn)題的出現(xiàn)，如諧波和波動(dòng)等，保證電流在運(yùn)行過(guò)程中的平衡，加強(qiáng)對(duì)電壓質(zhì)量的綜合治理。

此外，由于在配電系統(tǒng)運(yùn)行中，電能質(zhì)量控制技術(shù)沒(méi)有在其中得到有效應(yīng)用，所以技術(shù)人員還要結(jié)合電力事業(yè)的實(shí)際發(fā)展要求，對(duì)電能質(zhì)量控制器進(jìn)行創(chuàng)新和完善，保證固態(tài)切換開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的合理性，從而進(jìn)一步提高電能治理的質(zhì)量。

3.3 實(shí)施數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

在對(duì)中壓配電系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的敏感性要求比較高，但是系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，受到技術(shù)等因素的影響，總是會(huì)出現(xiàn)電能損耗等問(wèn)題，其電能質(zhì)量在這個(gè)過(guò)程中也受到了影響。因此，為了在這樣的背景下，加強(qiáng)電能質(zhì)量治理力度，保證人們的用電質(zhì)量，技術(shù)人員對(duì)中壓配電系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)施了全面監(jiān)測(cè)。主要對(duì)分合閘和速斷等操作過(guò)程中出現(xiàn)的事故以及所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行了整合[5]。

在中壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，如果發(fā)生了事故導(dǎo)致跳閘問(wèn)題出現(xiàn)，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)故障錄波數(shù)據(jù)記錄，主要對(duì)通信數(shù)據(jù)量進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)變化的控制。在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的變化快，這個(gè)時(shí)候技術(shù)人員要想保證信息獲取的有效性，就要實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以在中壓配電系統(tǒng)中安裝監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)底層數(shù)據(jù)的管理。

底層數(shù)據(jù)信息是保證通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，更是監(jiān)控設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，可以應(yīng)用軟件技術(shù)將數(shù)據(jù)通信和監(jiān)控等內(nèi)容進(jìn)行整合，優(yōu)化中壓配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，完善電能質(zhì)量治理技術(shù)的特點(diǎn)。值得注意的是，在對(duì)其完善和創(chuàng)新的時(shí)候，如果將這些內(nèi)容放在一個(gè)軟件中，就會(huì)對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)帶來(lái)一定的影響，當(dāng)發(fā)現(xiàn)微小改動(dòng)的時(shí)候，就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新調(diào)整[6]。因此，技術(shù)人員還要在其中有效應(yīng)用模塊化結(jié)構(gòu)，保證電能質(zhì)量，從而為中壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保證。

4 結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，人們對(duì)用電質(zhì)量的要求越來(lái)越高，中壓配電系統(tǒng)是保證電能質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容，在提高電能質(zhì)量治理效果的時(shí)候，可以通過(guò)完善中壓配電系統(tǒng)設(shè)備等方式，對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，創(chuàng)新系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)，保證人們的用電質(zhì)量，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)在社會(huì)中的穩(wěn)定發(fā)展。