低壓臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)電壓質(zhì)量評(píng)估與優(yōu)化的系統(tǒng)化解決方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電壓質(zhì)量評(píng)估與優(yōu)化的系統(tǒng)化解決方法，尤其是一種低壓臺(tái)區(qū)配 電網(wǎng)電壓質(zhì)量評(píng)估與優(yōu)化的系統(tǒng)化解決方法，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，電壓質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行及電氣設(shè)備的使用壽命，"低電壓"、"卡脖子"長(zhǎng)期以來(lái)一直是困擾農(nóng)村地區(qū)的供電難題， 如何采用低成本的方法徹底根除、治愈這種問(wèn)題是新一輪農(nóng)網(wǎng)升級(jí)改造工程的重中之重。 導(dǎo)致農(nóng)村低電壓用戶增多的原因有很多，其中有不可抗拒的因素，如有經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致的農(nóng) 村用電量的快速增長(zhǎng)，也有設(shè)備和管理方面的原因。具體詳述如下：
[0003] (一）用電量的迅速增長(zhǎng)
[0004] 隨著農(nóng)村人民生活水平的不斷提高，特別是家電下鄉(xiāng)政策刺激農(nóng)村居民的空調(diào)、 冰箱、電飯鍋、電磁爐等家用電器甚至大量千瓦級(jí)以上的電器大量使用，加上農(nóng)村種植和養(yǎng) 殖業(yè)的迅猛發(fā)展，農(nóng)村用電量大幅增加，使得眾多配變電壓器難以滿足正常、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要 求。
[0005] (二）線路設(shè)備狀況差
[0006] 首先，現(xiàn)在運(yùn)行的線路建設(shè)時(shí)間較早，當(dāng)時(shí)的技術(shù)要求和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)必然不能滿足 現(xiàn)在農(nóng)村的用電需求，雖然經(jīng)過(guò)幾次農(nóng)網(wǎng)改造，但相當(dāng)一部分的線路還是比較陳舊、標(biāo)準(zhǔn)較 低，且由于長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的絕緣老化等現(xiàn)象致使低電壓?jiǎn)栴}愈加嚴(yán)重。
[0007] 其次，配電線路的供電半徑過(guò)大。由于農(nóng)村電網(wǎng)變電站布點(diǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)一鄉(xiāng)一站的 供電格局，個(gè)別變電站地域分布不合理，造成其配出的10千伏線路供電半徑過(guò)長(zhǎng)，低壓線 路供電半徑嚴(yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致線路損耗大、末端電壓偏低的現(xiàn)象。而且，變壓器布點(diǎn) 不合理，導(dǎo)致其不能深入負(fù)荷中心，實(shí)現(xiàn)供電半徑最經(jīng)濟(jì)，低壓供電線路呈單方向放射狀， 從而造成末端電壓偏低。
[0008] 最后，農(nóng)村電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，無(wú)功電源先天不足，農(nóng)村用電負(fù)荷又消耗大 量無(wú)功，致使農(nóng)村電網(wǎng)無(wú)功嚴(yán)重缺乏。然而，由于認(rèn)識(shí)的片面性，重視有功、忽視無(wú)功在農(nóng)村 供電所還是比較普遍的，調(diào)查發(fā)現(xiàn)農(nóng)村低電壓?jiǎn)栴}嚴(yán)重的配電臺(tái)區(qū)內(nèi)均存在無(wú)功補(bǔ)償不到 位的現(xiàn)象，線路內(nèi)就地分散隨器補(bǔ)償基本沒(méi)有，比如有一些家庭工廠，配電裝置簡(jiǎn)陋，根本 就不配置無(wú)功補(bǔ)償電容器。臺(tái)區(qū)集中補(bǔ)償裝置形同虛設(shè)，要么電容器已經(jīng)損壞，要么就是沒(méi) 有投運(yùn)。
[0009] (三）運(yùn)行管理不到位
[0010] 首先，部分配網(wǎng)運(yùn)行管理不到位，致使三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡，線路損耗過(guò)大，設(shè)備 未處于最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致電壓質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0011] 其次，低電壓監(jiān)測(cè)管理體系、機(jī)構(gòu)、職責(zé)不明晰，未建立起完善的低電壓管理體系， 低電壓的數(shù)據(jù)采集主要依靠用戶投訴和電壓監(jiān)測(cè)儀，且未有效開(kāi)展低電壓的常態(tài)分析制 度。低壓電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、分析沒(méi)有常態(tài)化、機(jī)制化、監(jiān)測(cè)方式、手段不系統(tǒng)、不完整，需求 側(cè)管理缺乏有效手段。運(yùn)行管理上監(jiān)測(cè)手段相對(duì)滯后，電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置不夠，監(jiān)測(cè)不全面， 使得對(duì)配變臺(tái)區(qū)的電壓分析不到位，未能及時(shí)采取有效措施。
[0012] 再次，對(duì)用戶報(bào)裝接電管理不夠細(xì)致、規(guī)范，大量單相負(fù)荷無(wú)序使用，造成臺(tái)區(qū)三 相負(fù)荷不平衡，設(shè)備未處于最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致電壓質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種低壓臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)電壓質(zhì) 量評(píng)估與優(yōu)化的系統(tǒng)化解決方法，該方法能進(jìn)一步加大低電壓臺(tái)區(qū)改造綜合整治力度，確 保低壓配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0014] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0015] 低壓臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)電壓質(zhì)量評(píng)估與優(yōu)化的系統(tǒng)化解決方法，包括以下步驟：
[0016] 1)對(duì)各臺(tái)區(qū)配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、線路參數(shù)、末端用戶的相序、負(fù)荷曲線特征進(jìn)行采集， 建立低壓臺(tái)區(qū)的數(shù)學(xué)模型；
[0017] 2)根據(jù)供電企業(yè)營(yíng)銷系統(tǒng)中的用戶電量數(shù)據(jù)推算出用戶的平均功率或瞬時(shí)功率， 采用前推回代式配電網(wǎng)潮流算法計(jì)算出各段線路的有功功率、線損率以及各節(jié)點(diǎn)的電壓 值；
[0018] 3)采用轉(zhuǎn)移負(fù)荷、新增線路、更換線徑和調(diào)整相序?qū)Φ蛪号_(tái)區(qū)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿 真分析，實(shí)現(xiàn)線損率和投資成本的綜合最優(yōu)。
[0019] 具體的，在步驟2)進(jìn)行計(jì)算后，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的電壓值，把用戶低電壓等級(jí)劃分為 四個(gè)電壓損失等級(jí)，并以不同的顏色進(jìn)行區(qū)分。
[0020] 具體的，所述低電壓等級(jí)的四個(gè)電壓損失等級(jí)分別為< 5 %、5 %?7.5%、 7. 5%?10%以及彡10%，其中彡5%用黑色表示，5%?7. 5%用葉綠色表示，7. 5%?10% 用藍(lán)色表示，彡10%用紅色表示。
[0021] 具體的，步驟1)所述建立低壓臺(tái)區(qū)的數(shù)學(xué)模型，包括以下三點(diǎn)的處理：
[0022] a)將各支路上的負(fù)荷等效在該支路末端，在進(jìn)行各線路損耗和節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算上， 考慮最為惡劣的低電壓情況，為負(fù)荷的增長(zhǎng)留下一定的裕度；
[0023] b)依據(jù)各線路的輻射狀展開(kāi)，將線路劃分為主線、支線、分支線和巷線，并在此基 礎(chǔ)上進(jìn)行線路的命名；同時(shí)，定義用戶節(jié)點(diǎn)與上層分支節(jié)點(diǎn)的距離為T接距離；
[0024] c)對(duì)用戶依據(jù)其用電性質(zhì)、電價(jià)代碼及電價(jià)名稱進(jìn)行重新分類，并確定其代碼序 號(hào)。
[0025] 具體的，所述轉(zhuǎn)移負(fù)荷是指對(duì)一些供電半徑過(guò)長(zhǎng)的用戶或用電量較大的用戶進(jìn)行 上層支路的替換，使低壓用戶獲得較為合理的供電半徑，待轉(zhuǎn)移的負(fù)荷稱為負(fù)荷群。
[0026] 具體的，所述新增線路是指為已確定的負(fù)荷群尋找合理的上層支路。
[0027] 具體的，所述更換線徑是指對(duì)線徑過(guò)細(xì)導(dǎo)致的線損過(guò)大和電壓損失較大的線路進(jìn) 行線徑的擴(kuò)充。
[0028] 具體的，所述調(diào)整相序是指對(duì)各用戶的掛接相序進(jìn)行替換。
[0029] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：
[0030] 1、本發(fā)明方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與收資，并以此進(jìn)行建模，通過(guò)前推回代式配電網(wǎng)潮 流算法和節(jié)點(diǎn)電壓的理論分析發(fā)現(xiàn)低電壓?jiǎn)栴}癥結(jié)，在此基礎(chǔ)上提出最為經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化改造 方案，提高供電質(zhì)量，降低線損。
[0031] 2、本發(fā)明方法可以根據(jù)低壓臺(tái)區(qū)的低電壓實(shí)際狀況，深入研宄和梳理產(chǎn)生低電壓 問(wèn)題的原因，并提出了一套針對(duì)性、實(shí)用性較強(qiáng)的綜合優(yōu)化改造方案，能進(jìn)一步加大低電壓 臺(tái)區(qū)改造綜合整治力度，確保低壓配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】