关于配电系统电能质量治理技术的探讨

关于配电系统电能质量治理技术的探讨

丁丽萍

（国网张家港市供电公司江苏省张家港215600）

摘要：当前，人们的生活水平在一定程度上已得到了一定的提升，而对于与人们生活、工作息息相关的电能质量来说，人们对其也提出了更高的要求。其中，在电力电子技术不断发展的时代下，为了给人们提供高质量的电能，加强对配电系统电能质量的治理技术研究则显得至关重要。文中对目前配电网电能质量治理技术进行了理论上的归纳，并通过张家港新塍小区居民发生的电能质量问题后，如何分析、治理的实例举证，对配网电能质量治理技术展开探讨。

关键词：配电系统；电能质量；治理技术

近几年来，在我国现代社会的发展进程中，随着冶金、化学工业及电气化铁路的发展，一些非线性用电设备在一定程度上也得到了大规模的发展，其在一定程度上给电力系统带来严重污染，进而给社会经济带来严重损害。在此前提下，加强对配电系统电能质量的治理则显得至关重要。目前，电能质量的管理主要包括制定电能质量标准、应用电能质量测试分析技术、采用电能质量治理技术等，这些对提高配电系统电能质量都具有极其重要的作用。

1、并联型电能质量治理技术

1.1无功补偿技术

对于无功补偿技术来说，该设备优化装置首先就需要满足相应的原则，以充分发挥该技术的重要功能。在配电系统中，对于大部分的用电设备来说，其主要是感性负载，其自然功率因数较低，用电设备在消耗有功功率的同时还需要无功功率由电源送往负荷，而此时通过采用无功补偿技术，则可在一定程度上减少无功功率在电网中的流动。无功功率补偿技术第一代是作为一种固定式的电容器或电抗器来应用的，但已退出应用市场。第二代则为无功补偿装置，其一般可称为精致无功补偿器。第三代无功补偿设备则具备了更加先进化的功能与作用，其可以作为静止同步补偿器或者是新型静止无功发生器来加以使用。因此，就第三代无功补偿设备来说，其已具备了更加优越的特点，这对保障配电系统的正常运行具有非常重要的作用与影响。

1.2谐波治理技术

在实际生活中，谐波治理技术主要采用的是无缘滤波器、有缘滤波器与混合滤波器。对于各种不容的滤波器设备来说，其都具备各自的优点与不足。对于无缘滤波器来说，其虽然设备简单、成本低、运行可靠，但其占地面积大、会产生大量的无功效率，且所得到的质量效果也有所欠佳。面对此问题，有缘滤波器技术的应用则在市场经济领域中得到了较为成熟的发展，该装置与无缘滤波器相比较的话，则具有运行灵活、补偿效果好的特点，但该装置在运行时损耗较大、性价比较高。在此前提下，人们便提出了混合性滤波器，该技术的一大优势即是充分结合了无缘滤波器和有缘滤波器的优点，以在满足用户需求的前提下降低成本和损耗。

2、串联型电能质量治理技术

在配电系统中，对于一些因系统电压受到扰动而造成的电能质量问题，其一般会在系统与受影响的负荷之间串联接入电能质量补偿装置，其中较为典型的问题则是电力系统中出现故障后而引起的电压暂降或暂升问题。对于串联型补偿装置来说，其可以对系统受扰动后的电压进行修复，从而避免负荷受到系统电压的干扰。就如电压暂降问题来说，最为常见的电压暂降技术方法主要包括固态切换开关方案、动态电压恢复器方案以及不停电电源方案等。

3、配网电能质量治理实例

3.1总体情况介绍

张家港新塍二村目前有三个配电所，分别是1#、2#和3#配电所，每个配电所配置两台1000KVA的变压器，分别由袁家桥变的123新塍线和139王巷乙线双点源供电。从新塍二村配电所投运以来，部分居民陆续开始反映电压质量有问题，详情见表1：

对发生异常的用户供电特性进行分析，以上用户均集中由123新塍线供电的变压器下，为查找异常原因，对123新塍线所带负荷的进行排查发现，该线路上的张家港创天不锈钢有限公司，带一台ZSS-3200/10专变供5T中频炉，正常生产时测试数据表显示，该用户对电网产生的谐波超过了国标值，且分量很宽，电压畸变率最高达到7.8%，超过国家标准总谐波畸变率4.0%。谐波电流分量主要以5、11、13和高次为主，其中11次、13次、20次、22次、23次谐波电流都高于GB/T14549-2008《电能质量公用电网谐波》规定的10kV电压等级公用电网连接点谐波电流允许值。

表1：新塍2村用户电压质量统计表

为确认是该专变用户对低压居民电压产生影响，16年1月20日到2月8日该用户暂停供电，于1月25日对1-3#配变所进行负荷倒闸操作，全部集中由123新塍线供电。并在1#配电所的1#主变接入了电能质量测试装置。整个春节期间，创天不锈钢没有生产负荷，各低压用户反映用电一切正常。

2月8日，创天不锈钢有限公司于下午17点开始恢复生产，当天晚上又有居民开始反映家里灯有闪烁的问题。根据对新塍小区配变关口进行数据测试分析来判断，如表2所示：

表2：谐波测试统计表

从以上测试分析可以判断，创天不锈钢对电网产生的谐波超过了国标值，而且以高次谐波电流为主，对低压用户电压供电质量产生了影响，必须尽快加以整治。

3.2治理措施

10KV用户创天不锈钢有限公司对电网产生的谐波超过了国标值，且分量很宽，功率因数达到0.94，单纯靠FC无源滤波装置治理谐波可能会造成无功过补，已不能达到提高电网电能质量目的。3月份开始，该用户采用了高速数字信号处理器DSP，并以PWM驱动IGBT的SVG在线动态补偿装置。通过两个月的谐波治理，目前各项电能质量指标已经达到了合格的范围。减少了对10KV配电网的电能污染，也确保了低压居民用户用电的正常。

4、结论

综上所述，在配电系统中，为了有效地改善系统中的电能质量，人们应加强对电能质量治理技术的研究，以通过采取有效的电力电子技术、微电子技术、计算机技术等技术方法来改善电网中各种电能质量问题，保障配电系统中电能的质量，促进电力电子技术的可持续性发展。

参考文献：

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