电力配电系统电能质量自动补偿技术分析

电力配电系统电能质量自动补偿技术分析

邓奇峰,林文川

龙岩市供电服务有限公司

摘要：电能质量是电力系统中所有电子的质量总和，在理想状态下，始终保持正弦波变化状态，且上下两部分能够维持完美的对称状态。但一些外界因素会导致实际波形偏离对称正弦的变化状态，导致电能质量问题的出现。自动补偿技术是一种常见的电能质量问题解决方法，利用相关监测设备获取配电系统供电装置的基本运行情况，再通过远程遥控指令方式，使这些供电装置进行自动补偿运行模式。本文就电能质量的自动补偿技术进行分析，以提高电力系统的运行质量。

关键词：电力配电系统；电能质量；自动补偿技术

引言

传统电能质量自动补偿方法不能对电源并网行为进行可行性分析，且易导致配电指标失衡现象的出现。为解决上述问题，提出一种新型的电力配电系统电能质量自动补偿方法。通过分析配电自动化构成的方式，分析自动化配电原则、控制电力输入输出情况，完成电力配电系统的自动化装配。在此基础上，通过划分配电系统成分确定DEA补偿误差，并利用该结果完善补偿应用流程，完成新型自动补偿方法的搭建，实现电力配电系统电能质量自动补偿技术研究。

1配电自动化构成

配电系统自动化处理方式的出现，极大程度减少了人为因素造成的供电不稳定性，能够实现自动的协调电能补偿单元，进行自主的合理操作，完成电能的自动补给。电力配电系统中不同模块根据功能的不同，进行了区域性的划分，供电通信层中的主要构成是远程终端和中转所，对配电系统的运行状态进行实时的监控，与此同时，中转所实现对电力调配设备的实时控制。主配电站垫层中主要是光纤电缆，用来作为输电补偿的控制线路，实现控制电能的传输。传输过程中会使用电能自动化运行技术，实现内部的自动调节，解决控制区域内配电失衡的问题。配电自动化中还包含了质量感知层，在自动补偿进行中，能够实现与其他功能层的有效连接。质量感知层作为配电系统的核心，主要由大型机械设备构建，帮助配电系统做好电能的有效控制。

2 电力配电系统的补偿技术

2.1补偿容量。确定补偿容量必须充分考虑到供电负荷与具体的使用负荷等重要因素。为了能够进一步的确定补偿容量，首先必须详细的了解系统电压用户的具体数量与各项电流数据，随后通过精确的计算保证补偿容量的准确性。确定补偿容量能够保证系统运行的稳定性以及有序性，并且能够保证自动补偿装置运行的稳定性与可靠性。

2.2补偿方式。一般情况下，电力配电系统的电能质量自动补偿技术主要分为综合补偿、分补偿以及共补补偿。自动补偿技术不同，其特点以及作用都存在一定差异性，因此必须选择合理的补偿技术。此外，必须结合现场的具体状况来合理的选择，从而选择最佳的自动化补偿技术，以此来保证电力配电系统运行的质量与效率，在保证电压质量的同时，最大程度上的降低能源损耗。

2.3系统补偿级数。明确系统的补偿级数可以保证配电系统最佳的运行状态，同时能够控制整体投入成本。电力配电系统的补偿精度如果越高，那么补偿级数就会越多，因此会增加配电系统的整体运行成本。为了防止出现上述的问题，必须根据配电系统的实际需求选择科学合理的补偿级数，进而保证电力配电系统的整体运行状态，实现运行成本的进一步降低。

3 电能质量
3.1电能质量的概念。电能质量是指供应电力的参数符合标准和供电可靠性的程度。现代电能质量问题主要是电压暂降、谐波、电压不平衡。随着用户对供电质量要求的提高，电能质量问题已成为供电界的首要技术问题。电能质量的关键问题是电压暂降，据统计和案例反映，90%以上是电压暂降引起的。

3.2电压暂降的原因和危害。引起电压暂降的主要原因是电网或用电设备发生雷击、外力短路故障，一些用电设备启动或突然加荷也会造成电网电压瞬时下降。根据欧洲标准EN50160以及美国标准IEEEStd1159—1992，电压暂降定义为:供电电压有效值突然降至额定电压的90%～10%(0.9p.u.～0.1p.u.)，又恢复至正常电压，这一过程的持续时间为10ms至60s。电压暂降会引起敏感控制器不必要的动作，造成包括计算机系统失灵、自动化控制装置停顿或误动等，引起接触器停顿或低压保护启动，造成电动机、电梯等停顿等。因此，电压骤降会给工商业带来很大的损失，甚至会危害人身及社会安全。据某钢铁厂生产部统计，2006年1～10月份因发生电压暂降而大面积影响生产的事故有15起，每起事故都造成百万元的经济损失，每年直接经济损失达2000万元以上。可见，电压暂降的危害是十分巨大的。

4 搭建电能质量自动补偿方法

4.1配电系统成分

在整个配电系统中，差动式电能质量测微仪是非常重要的组成部分，能够实现自动补偿校准，精度处在0.1～0.7μm。为了更好的保障电能质量自动补偿技术的有效性，在选择测微仪时，应使用16位的A/D转换电路，并通过缩短两个配电节点间规定步距差的方式，有效缓解引起的电能质量突变的问题。如果配电系统中的电能质量出现变化，那么首先感知这一变化情况的是系统配电参数，这样就可以利用自动评价的方法，实现科学的补偿条件，结合电能质量的实际变化情况，对补偿数据进行合理的调整，最终实现协调配电。

4.2确定补偿误差

DEA补偿误差是调节电力配电系统电能质量参数存在状态的关键指标。当差动式电能质量测微仪在自动补偿标准的促进下，生成全新螺距误差补偿表后，会生成一条与DEA补偿误差信息相关的G代码。配电系统输电总量会呈现持续增长的情况，这些G代码就会在有效的运行时间内对电能质量因子的运动路线进行规划，并通过运行补偿方式对电能质量参数的实际情况进行准确判断。如果在输电过程中，很多电能质量因子已经超过配电周期，那么这次的电能质量补偿误差结果的实用性就比较小。如果是单个电能质量因子超过配电周期，则表示能够有效约束本次的输电操作。

4.3 信息技术

在整个配电系统的自动化运行过程中，信息技术都占有着举足轻重的地位，甚至于在每一个配电设备上都在应用信息技术，信息技术是控制配电系统自动化运行的重中之重。例如，在馈线自动化（FA）中，如果馈线发生了单相接地故障，或者是相间短路的情况，就可以利用信息技术，通过远方通信信道，做出报告和评估，推测故障发生的区域，然后在利用配电网系统的主战终端控制功能隔离出现故障的配电线路，并恢复一部分线路的供电功能。信息技术不单单只是信息方面的传递技术，同时也可以有效传输电力运行参数测量数据信息，通过信息的收集随时掌握远方设备的各个方面情况。信息技术还可以有效应用于电网资料分层管理方面。在电网资料分层管理的基础数据库领域，信息技术能够有效利用配电设备管理和用电营业提供的信息，与配电终端负荷评估报告信息想结合，构建配电网络的整体框架，对配电网络中的人员施工、设备维护运行、人员调度、设计等各个方面做出方案评估报告，有效减少工作人员的工作量，提高营业系统的工作效率、减少人工观测监察所带来的问题。

5 结语

电力系统作为提高我国经济水平的重要保障，配电网建设和运行对工业生产和人们生活都有重大的影响。电力配电自动化系统是电力系统的关键单元之一，其直接关系到电力系统的电力输送和分配能力。配电网的自动化已成为电力系统构建的发展趋势，配电自动化系统对加强配电网建设，保证配电网低成本、高经济效益以及稳定优质供电意义重大。

参考文献：

[1]张琦,都成刚.电力配电系统电能质量自动补偿技术研究[J].电子设计工程,2019

[2]夏永平.基于多点无功补偿技术的配电网无功优化系统研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018

[3]武文广，杜峰，李俊臣，等.依托用电信息采集系统的配电网电能质量判定技术研究[J].电网与清洁能源，2017，33（5）：69-73.