智能化综合治理配网电能质量的应用

智能化综合治理配网电能质量的应用

郭晓光

内蒙古电力（集团）有限责任公司乌兰察布市丰镇供电分公司 内蒙古乌兰察布 012000

摘要：现如今，世界上各个国家都在致力于建设现代化。在建设现代化工作顺利推进的过程中，国家和社会对于电能的可靠性要求变得越来越严格。其实影响电能质量的因素往往都体现在静态和动态两个方面上，在积极建设电网的时候，相关的建设单位在不断的加强提升配电网电能质量的治理力度。稳态电能质量和动态电能质量的影响因素往往是不一样的，在解决这两种电能质量问题现象的时候，应该根据不同的状况而选择不同的解决方案，只有这样才能够从根本上为我国电网建设提供有力的理论数据作为支撑。

关键词：配网；电能质量；技术治理

我国最开始在电力系统构建工作的过程中，比较注重电能质量的管理问题。随着科技不断进步，电网系统功能和相关的技术得到了有效的创新和优化升级，从而在这个过程中也就产生了严重的电能质量问题，很可能会产生暂时下降和瞬间电压中断的问题。社会大众的生活水平越来越高，同时对于电能可靠性的要求以及用电需求也就变得越来越严格，为了能够最大限度地满足社会大众的用电需求，积极加强配电网电能质量治理的管理力度和技术研究工作力度是必不可少的。

一、配网电能质量分析

（一）稳态电能质量

所谓的稳态电能质量问题，其实在其中通常包含谐波，电压波动以及三相不平衡等因素。这些环节在运行的过程中常常会产生或多或少的变化，如果不能够及时解决这些不良的问题，会对配电网的电能质量带来一定的消极影响。在很多稳态电能质量问题当中，比较容易解决的电能质量问题是三相不平衡和电压波动两种分析问题，现阶段我国重点的电能质量研究对象主要是体现在谐波当中。在当前阶段，最有效处理信号的方式是傅里叶变换，傅里叶变换方式的工作意义是能够及时的解决稳态电能质量问题。傅里叶变换法主要包含快速变换和离散变换两种主要措施，但是无论是哪种变换措施都能够有效的分析谐波和频谱问题。快速变换措施具有高强度的稳定性和实际应用型，而离散变换措施在使用的过程中又具有良好的时效性。根据相关数据研究显示表明，在对频谱泄露进行控制工作的时候，可以对时域加窗进行高效的应用，只有这样才能够充分的应用离散频谱措施。在对稳态电能质量进行有效分析的时候，傅里叶变换的功能在不断的提高，这样一来也就能够有效地提高分析数据的精准度。

（二）动态电能质量

动态电能质量在配电网当中主要体现在跌落瞬间中断问题方面，在这个问题产生的时候会拥有很强大的随机性和短暂的时间，在分析这种问题的时候需要采取和以往传统分析方式不一样的信号分析法。如果在加窗傅里叶变换分析法中存在一定的不足之处，那么这种变化分析方法就不能够对暂态信号进行有效的分析和研究。根据配电网当中的动态电能质量问题，应该根据实际的问题状况而选择正确的变换方法和分析方法，以便于能够最大限度地发挥出配网电能质量的应用价值。

二、配电网电能质量治理的关键技术方法

（一）稳态电能质量治理的关键技术方法

在解决谐波问题的时候，需要对滤波器进行充分的合理应用。在这过程中使用的滤波器主要有两种类型，一种是有缘滤波器，而另一种是无源滤波器。在使用后者的时候，需要将电阻和电容器进行合理的组合拼接，拼接电阻和电容去的过程中要对两种工具的不同功能都进行充分地了解与认知。系统参数能够轻易地对无源滤波器易造成一定的影响，而在这个过程中滤波器的优势会发生明显的改变。平滑滤波器常常会被有效的应用到无源滤波器当中，在使用的时候能够有效地改变功率的因数。随着科技的不断进步，有源滤波器得以产生，并且在发展的时候取代了无源滤波器。在有源滤波器代替无源滤波器之后，有源滤波器对于谐波的滤除功能就变得更为完善了，在使用的时候具有高强度的滤波功能，而在整个工程中，有源滤波器还能够对无功率进行及时的补偿和改善，在一定程度上来说，可以及时的抑制三相不够平衡的问题。但是有源滤波器在使用的过程中，还是会存在一些问题的，有源滤波器不适用于高电压和高功率的环境中，并且安装和购买的价格过于昂贵。

（二）动态电能质量治理的关键技术

在配电系统的内部会产生规模较大的快速冲击负荷，而这种快速冲击负荷主要表现为电弧炉负荷等，在配电系统正常运行的时候，整个系统很容易产生闪变现象，从而也就会严重的影响电压的稳定运行特性，长时间下来会严重的影响电能的质量，会在电压与电流之间产生不平衡性。为了能够更好的解决这一问题，可以将交流输电系统和非线性控制理论进行完美的结合，这样一来就能够很好的弥补SVC在正常使用过程中的速度缓慢弊端，能够从根本上最大限度的促使SVC的功能效果有效提升，不仅可以提高该装置的作业效率，还能够提高该装置的作业质量。在配电系统中，常常还会存在一种补偿装置，这种补偿装置是UPQC，而UPQC的主要特点就是串联和并联混合存在，UPQC在使用的过程中，能够将很多配置的功能进行整合，运行的时候不仅可以解决动态电能的质量问题，还可以解决稳态电能的质量问题。提高配电网电能质量的治理工作本身就是一项工序十分复杂麻烦的工作，整个工作过程中既会涉及到大量的人工力量资源，还会涉及到大量的施工设备。因此，在治理工作进行的时候，工作人员需要充分了解现有工作的实际状况，根据不同的情况选择不同的工作人员和相应的施工设备，以便于保障能够有效的提高配电网的电能质量。

三、配网电能质量末端优化的方式及技术原理

电能质量衡量指标日趋完善，结合电压调节、有功不平衡治理、功率因数控制、谐波滤除的综合治理方案，将成为电能质量治理的优选方案。

（一）集中式电能质量智能优化装置

在变压器首段安装集中式装置，调节变压器三相输出功率不平衡度，使得变压器自身输出电流（功率）完全平衡，同时该设备将原来由变压器提供给负载的无功电流（容感性均可）和谐波电流消除，减小变压器输出功率。

（二）分布式电能质量智能优化装置

在变压器中、末段安装分布式装置，彻底解决配电网中、末段的“低电压”问题；同时还可实现配网中、末段负荷用电的三相平衡分配，解决配网单相负荷较多引发的三相负荷难以均衡的问题。此外，分布式装置还可将用电设备产生的无功电流和谐波限定在由设备承担的供电区域内，减小配网内无功及谐波电流流动范围，进而减小线路电流、电压降及线路损耗。

（三）集中式+分布式

通过集中式、分布式装置在配电网的合理布局，可彻底解决目前配网配电线路上存在的电能质量问题，稳定配电线路供电电压，消除谐波与无功电流，平衡电网三相功率，达到配网改造预期治理目标。集中式电能质量智能优化——无功补偿原理，集中式电能质量智能优化——三相不平衡治理原理，分布式电能质量智能优化—低电压治理原理，基于新型集中式电能质量优化装置(BPF)与分布式电能质量优化装置(UPDS)，简称集中式+分布式方案。该方案通过对配网首段、中段、末段的整体考虑，将产生电能质量问题的源头进行隔离和消除，实现电能质量的综合治理目标。

四、结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展和科学技术水平的不断提高，我国现如今的配电网建设工作也随之繁荣发展起来。在配电网建筑工作顺利推进的过程中，配网电能质量的治理问题和技术治理方法成为关键问题。本文笔者以配网电能质量为切入点，通过简单介绍稳态电能质量和动态电能质量，积极对提高配网电能质量的技术治理和方法提出有效的措施。

参考文献：

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