10kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施探索

10kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施探索

王维

（国家电网甘肃省电力公司兰州供电公司配电运检室）

摘要：10KV线路包含了远程数据信息和网络信息技术等方面在电力系统调度室中进行远程数据监测、数据信息管理和自动化管控，通过下位机数字化应用有效的实现无功优化智能管理。在该系统中，能够提供农村供电网络的无功补偿，农村电网的配送过程中存在运送时间不均衡、运送空间有限的问题，文章主要针对这一问题进行分析，为解决农村电网配电过程中运送时间和运送空间问题，提出10KV配电线路无功优化智能系统的决绝措施，有效解决农村用电问题。

关键词：配单线路；智能系统；无功补偿

10KV线路主要应用在农村电网中，农村电网环境与城市电网不同，农村电网的总负荷相对偏低，但是在配电过程中还是存在电力负荷能力较低的问题。原有的配电网络在运行期间会出现力不从心的现象，无法更好的满足农民日渐庞大的用电需求[1]。目前。电网无功优化补偿是较为普遍的做法，但是实际操作技术难度很大，所以在市场发展过程中，主要满足电力企业用户，电力企业在电力资源质量、经济效益和用电满意度三者关系紧密相连。文章主要针对10KV配电线路无功优化智能系统进行研究，为提高农村配电网络的发展，增强电力企业的经济收益，提高电力企业的配电效率，从根本上更好的满足用电用户需求。

在10KV配电线路无功优化智能系统使用时，要积极推动电网10KV配电线路中固定补偿电容器的使用[2]。通过使用电容器能够提高配电网络的运行水平，降低电力运行过程中所出现的损耗，电力电网运行中高负荷需要全新的控制系统进行无功补偿设备的快速投切，有效实现配电网的无功优化，发挥10KV配电线路无功优化智能系统的最大作用，促进了电力企业的快速发展。

一、案例

2011年8月1日甘肃省兰州供电公司配网带电作业工作正式挂牌成立，通过不断提高带电作业技术水平和增强停电配合，能够保证供电线路全线电路不停，对于10kV配电网络优化工程，扩大配电网路的供给能力。在兰州市辖区内拥有110kV线路9.5公里，35kV配电线路19条215公里，10kV配电线路共140条/1158公里。118646kVA供电流量的配电变压器1547台。220kV变电站供给2座，主变电设备3台/360MVA，220kV变电站共计4座，主变电设备8台190MVA，10kV开关站12座。通过10kV配电网络优化工程能够有效解决农村供电不足问题。由于供电网络结构环节薄弱，在供电网络末端不能够有效满足N-1。在供电线路出现故障的时候，检修会造成大面积停电，出现还往供给能力较差的问题，呈现单放射性接线状态，负荷高峰时段，配电网络末端电压过低会造成电力资源我发满足农门用电需求。变电站的数量较少，造成农村没有35kV变电站，只有10kV单电源供给，供给导线线径较小，农村区域的10kV供电线路负荷率占比在80%，共由28条线路，总占配电网路条数的39%，目前的农村供电线路的老化现象严重，10kV配电网络的运行时间在10年以上的线路共由315.65公里，占配电县里总长度的27%，在遭受冰雪、大风、雷雨等天气是会出现断电现象，促使农村供电网络系统远远无法满足农村电力资需求。

二、农村配电网的特点

10KV配电线路无功优化智能系统应用在农村配电网络中，主要与农村配电网络的特点有关。农村的配电网较为分散，不像城市一样集中，人们的生活和工作都集中在一起，所以用电需求和电力供给方式会有所集中[3]。农村的大部分人们生活较为分散，所以用电负荷比较分散，进行集中供电的搬进费用非常大。农村的生活状态较为传统，在春节期间，人们大量返乡，所以人流密集程度增加，用电需求也急剧增加，而城市却与之相反，所以会出现农村配电网络电力分布不均衡现象主要表现在配送时间不均衡、配送空间不均衡两方面。

三、10KV配电线路无功优化智能系统的研究

10KV配电线路无功优化智能系统的使用方向时农村电网系统，所以在研究过程中主要针对农村配电网的随机性补偿、随器补偿和变电站集中补偿三个主要研究方向[4]。结合甘肃省兰州市10KV配电线路优化智能工程实际开发情况，采用补偿办法能够有效解决农村配电网络系统中所遇到的问题。在实际工作中，甘肃省兰州市10KV配电线路优化智能工程还存在许多问题，限制了农村电网系统的发展，只有寻找到全新的解决办法才能够有效解决农村电网所面临的根本性问题。

农村配电网络10KV配电线路无功优化智能系统主要采用电压投切分布的方式，对电压进行远程操控。在实际操作时，电力调度室的上位机会依据配电线路的电容器投切装置进行卫星定位，并且技术上传实测电压数据、投切数据、变电站出口功率数值、无功功率数值等等，将以上数据信息进行分析判断，有效集中处理10KV配电线路无功优化智能系统中的上下限数值，通过电力调度室发出线路电容器投切装置的操作指令，从而有效解决电压和功率的双控问题。

（一）10KV配电线路无功优化智能系统概述

10KV配电线路无功优化智能系统主要使用DotNet技术，DotNet技术的开发主要通过C/S架构的形式运行，C/S架构的主要特点在于运行过程中，客户端系统能够随时与服务器交换检测线路所有补偿装置的运行状况[5]。在服务器系统通过数据网络获取到调动自动化系统线路时的首端参数，卫星定位系统与现场补偿装置进行现场补偿，有效管控现场补偿状态的基本运行情况。将获得数据信息存储在系统数据库中，通过系统数据库利用SQLServer2005进行数据管理和数据设计。针对客户端数据库进行数据分析和统计工作，进行数据文档的统计使用。

（二）10KV配电线路无功优化智能系统功能

10KV配电线路无功优化智能系统与传统配电线路系统有本质上的进步，有效实现了无功补偿装置的安全运行状态，实现数据信息的实时更新，系统针对线路单位统计选定具体时间进行补偿装置投切状态交换情况和线路投切容量。

结合甘肃省兰州市10kV配单网络系统无功优化智能系统，在无功补偿过程中应该注意以下几个方面：

1、配电网络线路的分散补偿电容器的容量在150kvar以下，要通过跌落式熔断器控制配网络系统的安全性，熔断器额定电流按照电容器组额定电路的1。43倍至1.55倍之间选取，超过150kvar则会通过柱上断路器或者负荷开关自动控制系统进行控制。

2、在进行补偿电容组件接地安装时，中性占不能直接接地，减少线路间距短路的现象发生。

3、电容器的容抗和系统感抗通过相互匹配的方式实行谐振，形成高次谐波电流，通过无功补偿电容回路上安装上串联电抗器或者阻尼式限流器，能够减少高次谐波电流出现，保证配电系统回路参数正常。

（三）10KV配电线路无功优化智能系统的拓扑维护

10KV配电线路无功优化智能系统在不断优化过程中，线路的改造和移动数据补偿装置的设置工作都非常繁琐，所以结合甘肃省兰州市实际在10kV配电线路无功优化系统设计中，可以允许用户单独维护的形式提高10KV配电线路无功优化智能系统工作效率。用户在配电结构产生变化或者增减电容器时，要利用10KV配电线路无功优化智能系统中的拓扑维护功能进行增减变电站、电容器和线路，并且指定电容器和线路关系、电容器的主要补偿方式和线路与变电站间的关系。静态方式补偿的电容器主要针对系统提供手动录入投切口。用户只需选定静态补偿电容器即可实现录入投切。

（四）10KV配电线路无功优化智能系统投切查询和容量统计

10KV配电线路无功优化智能系统可以在指定时间中查询线路，在选定查询方式后将所有电容器的运行状态进行转换，系统会出现无功变化曲线和投切曲线，通过直观的形式用户进行运行系统分析[6]。手动投切电容器的管理需要依据无功功率曲线，在投入点同期的无功功率最小化时，不允许发生补偿投入运行，反映的投切曲线要做到线路无功补偿设备的集中管理，依据统一数据单位进行数据统计，将统计数据记录在系统数据库中，明确表明投切事件的变化。

（五）10KV配电线路无功优化智能系统数据导出功能

10KV配电线路无功优化智能系统中的数据导出功能主要针对用户的指定查询、统计服务，通过查询能够满足用户统计条件的投切事件、统计信息。用户可以将统计数据整理程文本形式，导出文本文件或者是Excel文件，方便用户在文本应用软件系统下对数据进行认真分析、制作，满足用户的统计报表需求。

结束语

通过对10KV配电线路无功优化智能系统进行客观分析，能够明确农村配单网络10KV配电线路无功优化智能系统主要通过电力投切的形式选择电容补偿点位置，利用控制电容器进行自动投切，远程通信技术和网络技术共同参与到上下位机间的双向数据交换过程，通过下位机采集补偿实时监测电压数据和投切情况，上机位整理变电站的出口功率和无功功率数据，准确锁定补偿投切情况，将投切指令下达给下位机，实现共功率因素和电网电压的双向管控，有效提高了工作系统效率。

参考文献：

[1]迟佳鹏.10kV配电线路无功优化智能系统的研究与实施[J].科技与企业，2015（5）：203-203.

[2]翟小强.10kV配电线路无功优化补偿[J].大科技，2014（1）：65-66.

[3]张学军，陆献传，章坚民，等.基于负荷持续模型的10kV配电线路无功优化配置[J].机电工程，2014，31（7）：937-941.

[4]孙彦超，吕海灿，章坚民，等.基于概率潮流两点估计法的10kV配电线路无功优化配置[J].机电工程，2015，32（1）：96-100.

[5]邓颖剑，吴新发，吴志超，等.10kV配电线路综合无功优化配置方法[J].工程技术：文摘版，2016（9）：00290-00292.

[6]张国丽.10kV配电线路无功优化补偿技术的浅析[J].三角洲，2014（4）：92-93.