配電網(wǎng)三相不平衡優(yōu)化方法研究

摘要:文章首先分析了配網(wǎng)三相不平衡的危害，對配網(wǎng)三相不平衡度計(jì)算展開了探討，最后提出了配網(wǎng)三相不平衡優(yōu)化方法，希望通過本文的研究能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性及可靠性的提升有所幫助。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；三相不平衡；優(yōu)化；償治理方法1配網(wǎng)三相不平衡的危害分析配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，主要負(fù)責(zé)接受和分配電能，其運(yùn)行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到整個電網(wǎng)的正常運(yùn)行。然而，三相不平衡會給配網(wǎng)帶來一定的損耗，其對配電網(wǎng)的危害具體體現(xiàn)在如下幾個方面：一是對配變的危害。當(dāng)配電網(wǎng)中出現(xiàn)三相不平衡時，會對配變造成危害，由此會導(dǎo)致鐵芯的損耗增大，增加額外的銅損，配變的出力狀況也會隨之減少，還會引起中性線電流，進(jìn)而造成渦流損害。二是對線路的危害。配電網(wǎng)出現(xiàn)三相不平衡后，會導(dǎo)致線路的損耗增加，因輸電線路本身存在阻抗，從其中通過的電流會消耗一部分電能，這是無法避免的損耗，只能減少，不可消除，但當(dāng)系統(tǒng)處于三相不平衡狀態(tài)時，電流會從中性線流過，此時會產(chǎn)生另外的損耗，這個損耗要比輸電線路正常的損耗高出數(shù)倍。三是電動機(jī)的輸出功率減少。在三相不平衡的狀態(tài)下，配變二次側(cè)輸出的電壓也是三相不平衡的，其中包含三個電壓分量，即正序、零序及負(fù)荷，由于零序電壓無法接入電動機(jī)，故此會導(dǎo)致電動機(jī)的輸出功率下降，這樣會對電網(wǎng)運(yùn)行造成不利影響。四是縮短用電設(shè)備壽命。當(dāng)配變處于三相不平衡的狀態(tài)時，負(fù)荷較重的相與負(fù)荷輕的相之間會出現(xiàn)反差，若是在這種情況下對用電設(shè)備進(jìn)行供電，則會導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命縮短。2有功無功綜合補(bǔ)償治理方法2.1永磁補(bǔ)償開關(guān)配網(wǎng)三相不平衡的優(yōu)化過程中，為了不斷的取得更好的成果，需要在綜合補(bǔ)償?shù)氖侄紊祥_展良好的應(yīng)用，其優(yōu)勢在于能夠?qū)?yōu)化內(nèi)容更好的改進(jìn)，整體上的工作安排、部署，不會出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。永磁補(bǔ)償開關(guān)的應(yīng)用，能夠?qū)?yōu)化提供較多的幫助，而且在硬件體系上能夠由此獲得較多的保障，各項(xiàng)工作的進(jìn)行不會出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。換相開關(guān)的應(yīng)用，與普通的開關(guān)存在很大的不同，其在技術(shù)指標(biāo)的要求上是比較高的，尤其是在速度上必須良好的提升，同時在離散性的指標(biāo)方面應(yīng)優(yōu)于一般的開關(guān)。在換相開關(guān)的操作過程中，有些情況下會開展頻繁的操作，這就要求換相開關(guān)的壽命必須得到良好的延長。永磁補(bǔ)償開關(guān)的應(yīng)用過程中，建議通過低壓永磁操作的方法來完成，該設(shè)備能夠在配網(wǎng)三相不平衡的優(yōu)化過程中提供較多的幫助和指導(dǎo)，針對自身的設(shè)備體系做出良好的健全，從而在潛在性的問題上做出良好的操作和解決。永磁操作機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，自身的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為簡單的特點(diǎn)，同時對于可靠性、可行性等都能夠做出良好的提升，在使用壽命上也較符合技術(shù)上的標(biāo)準(zhǔn)。值得注意的是，該項(xiàng)設(shè)備的應(yīng)用，必須盡量確保各個開關(guān)能夠在壽命方面保持基本相同的狀態(tài)，應(yīng)堅(jiān)持在線路的優(yōu)化和操作過程中，對所有的換相開關(guān)及與電容器組投切的開關(guān)都進(jìn)行有效的排序處理，建議通過編號排序的方法來完成，減少內(nèi)部的疏漏和混亂現(xiàn)象。按照上述方式開展優(yōu)化后，能夠確保各個換相開關(guān)在操作的具體次數(shù)上表現(xiàn)為均勻化的特點(diǎn)，能夠有效提高工作效率和質(zhì)量。2.2換相策略綜合補(bǔ)償方法在應(yīng)用的過程中能夠提供較多的幫助和指導(dǎo)，整體上創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益較高，很多工作的實(shí)施并沒有展現(xiàn)出嚴(yán)重疏漏現(xiàn)象。在配網(wǎng)三相不平衡的優(yōu)化工作當(dāng)中，還需要在換相的策略上有效的制定，其好處在于能夠?qū)唧w工作的開展提供較多的依據(jù)。分析認(rèn)為，調(diào)整過程中需要堅(jiān)持在線路信息方面做出詳細(xì)的采集和分析，考慮到數(shù)據(jù)和信息的繁雜特點(diǎn)，應(yīng)堅(jiān)持在開關(guān)的具體操作過程中進(jìn)行精細(xì)的編號，由此能夠在相別的調(diào)整工作以及參考量的詳細(xì)計(jì)算方面都按照精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)來完成，不會由此出現(xiàn)較大的偏差和疏漏。例如，將U相作為最重的負(fù)荷相，將V相作為最輕的負(fù)荷相。首先，在換相工作的開展上需充分考慮到動作值產(chǎn)生的影響，由此來作為判定的依據(jù)，對當(dāng)前系統(tǒng)是否需要開展換相操作，進(jìn)行更好的判斷分析，從而減少配網(wǎng)三相不平衡優(yōu)化的不足。接下來，需要在前n個開關(guān)后所帶有的負(fù)荷當(dāng)中有效查找出U相最大負(fù)荷情況。查找工作的開展過程中，倘若該負(fù)荷量表現(xiàn)為小于待調(diào)查量情況則需要開展針對性換相開關(guān)操作，由此能夠從U相向著V相開展投切負(fù)荷操作；其次，針對不符合的情況發(fā)生以后，需要在開關(guān)序號方面做出良好后移操作，要堅(jiān)持繼續(xù)查找剩余選項(xiàng)中最大的負(fù)荷狀態(tài)，由此來對上述的步驟開展重復(fù)操作；第三，開關(guān)動作在實(shí)施過程中需要在換相后的各項(xiàng)調(diào)整量方面做出有效計(jì)算和分析，尤其是在最大的負(fù)荷相方面以及最輕的負(fù)荷相方面都應(yīng)做出深入了解和掌握，其好處在于能夠?qū)ω?fù)荷動作開展良好的判定。2.3無功補(bǔ)償治理方法綜合補(bǔ)償應(yīng)用過程中，無功補(bǔ)償治理方法是較重要組成部分，對于配網(wǎng)三相不平衡的優(yōu)化進(jìn)步能夠提供較多的幫助和指導(dǎo)，整體上的工作實(shí)施不會出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)，各方面的工作時間也可由此奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，在無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用過程中應(yīng)保持高度的關(guān)注，同時盡量選用科學(xué)的方式、方法來完成。2.3.1無功補(bǔ)償原理從配網(wǎng)三相不平衡的角度來分析，低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)廣泛普及，該系統(tǒng)在大部分情況下都會通過無功集中補(bǔ)償?shù)姆绞絹響?yīng)對。一般而言，會在變壓器的低壓側(cè)位置有效加裝無功補(bǔ)償裝置，其好處在于不僅能夠提高工作的效率，而且在綜合優(yōu)化效果上能夠良好的鞏固。值得注意的是，在電容器組開展無功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髦行枰獙﹄娍蛊饔行У拇氩僮鳎@對于投切沖擊電流能夠開展良好的應(yīng)對、解決，尤其是在電容器組和系統(tǒng)阻抗之間可能產(chǎn)生的低頻諧振現(xiàn)象，能夠由此來做出科學(xué)的處置。無功補(bǔ)償?shù)脑聿⒉粡?fù)雜，但是在具體應(yīng)用的過程中還是要保持高度的關(guān)注，不能出現(xiàn)任何疏漏現(xiàn)象，否則有可能導(dǎo)致配網(wǎng)三相不平衡的優(yōu)化方向、優(yōu)化結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的損失。2.3.2電容器組投切依據(jù)就配網(wǎng)三相不平衡本身而言，電容器組開展無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，投切判斷必須按照一定的依據(jù)來開展，尤其是選用電壓--無功功率復(fù)合控制方法的過程中，不僅能夠?qū)ο嚓P(guān)的功率因素良好的應(yīng)對，同時可以在無功功率上做出良好的了解。電容器組的投切工作開展應(yīng)盡量在自身依據(jù)上有效增加，將電壓作為輔助的判斷依據(jù)，將無功功率作為主要的判斷依據(jù)，由此能夠在電壓的合格范圍內(nèi)開展相關(guān)的操作，同時取得的無功補(bǔ)償效果是比較值得肯定的，因此在功率因素方面，能夠得到較高的水平。2.4綜合改進(jìn)方法通過對配網(wǎng)三相不平衡開展有效的優(yōu)化，很多工作的實(shí)施都能夠取得不錯的成績，整體工作實(shí)施可以按照預(yù)期設(shè)想來完成。除上述幾項(xiàng)操作外，還可在綜合補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用過程中按照綜合改進(jìn)方法手段來完成。例如無功補(bǔ)償與有功補(bǔ)償相互結(jié)合的過程中，可對配網(wǎng)三相不平衡的優(yōu)化提供較多的幫助和指引，主要是通過數(shù)據(jù)狀態(tài)信息采集及綜合控制分析，包括配套設(shè)備來共同實(shí)施，如圖1所示。從圖中可看到，配套設(shè)備的良好應(yīng)用可對配網(wǎng)三相不平衡優(yōu)化提供較多的依據(jù)和指導(dǎo)，并且在無功補(bǔ)償、有功補(bǔ)償?shù)膶?shí)施過程中不會出現(xiàn)過大的偏差現(xiàn)象。綜合控制分析單元的應(yīng)用能夠?qū)﹄娙萜鹘M的投切，開展電壓的有效調(diào)整工作，同時在相關(guān)的模塊控制上會努力保持在合格的狀態(tài)。圖1基于無功補(bǔ)償與有功平衡的三相不平衡治理結(jié)構(gòu)圖3算例某配網(wǎng)三相不平衡任務(wù)當(dāng)中，將配電臺區(qū)內(nèi)的一條回路作為統(tǒng)計(jì)單元，在負(fù)荷的數(shù)量方面表現(xiàn)為25組的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，在有效的測量以后，會在某一個時刻針對配變低壓側(cè)的U相進(jìn)行分析，用戶負(fù)荷總計(jì)數(shù)量為95kw，V相經(jīng)過測量后，具體數(shù)量為25kw,W相表現(xiàn)為60kw。換相開關(guān)的分相編號以及所帶有的負(fù)荷分布如表1。表1換相開關(guān)的分相編號以及所帶有的負(fù)荷分布換相開關(guān)編號U相所帶負(fù)荷/kWV相所帶負(fù)荷/kWW相所帶負(fù)荷/kW127.02.16.025.04.03.034.00.915.049.03.02.057.012.02.766.01.08.0718.01.019.089.04.3910.0表2換相操作后開關(guān)編號及所帶負(fù)荷分布換相開關(guān)編號U相所帶負(fù)荷/kWV相所帶負(fù)荷/kWW相所帶負(fù)荷/kW15.02.16.024.04.03.030.90.915.047.03.02.056.012.02.7618.01.08.079.02.019.0827.04.3910.0經(jīng)過計(jì)算后，三相不平衡度表現(xiàn)為：通過采用綜合補(bǔ)償?shù)牟呗院螅渚W(wǎng)三相不平衡優(yōu)化得到了較好的結(jié)果，如表2所示。4、結(jié)束語在配電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，三相不平衡現(xiàn)象會提高電網(wǎng)運(yùn)行過程中的損耗，降低電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，所以我們必須要采取有效措施積極處理三相不平衡問題。現(xiàn)有的處理辦法無法實(shí)現(xiàn)理想的補(bǔ)償效果，所以必須要開發(fā)出一種安全經(jīng)濟(jì)的策略，進(jìn)而能夠更好地提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。在低壓配電區(qū)不能應(yīng)用負(fù)荷補(bǔ)償方法，應(yīng)積極尋求更好的處理方式。參考文獻(xiàn)[1]吳信文.配網(wǎng)三相不平衡解決方法的研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(16):157.[