配电网过电压与欠电压治理技术

1/1配电网过电压与欠电压治理技术第一部分配电过欠电压治理技术概述 2第二部分过电压治理技术：避雷器、限压器 4第三部分欠电压治理技术：电容器、调压器 7第四部分分布式发电对配电网电压的影响 10第五部分智能电表、智能控制器在电压治理中的作用 12第六部分配电网络谐波治理技术 14第七部分配电网络无功补偿技术 17第八部分配电网电压治理技术的发展趋势 21

第一部分配电过欠电压治理技术概述关键词关键要点【配电网运行方式与故障类型】：

1.配电网过电压与欠电压是指配电网络中电压超过或低于额定电压的故障现象。

2.过电压和欠电压的产生可以分为内部因素和外部因素，内部因素主要包括负荷突变、线路故障等，外部因素主要包括雷电、地震等。

3.过电压和欠电压都会对配电网的安全运行造成严重影响，过电压可能会导致设备绝缘损坏，从而引发短路事故，欠电压可能会导致设备无法正常运行，从而造成停电事故。

【过电压保护技术】：

#配电过欠电压治理技术概述

1.配电过欠电压概述

配电系统中，由于各种因素的影响，可能会出现电压过高或过低的情况，统称为配电过欠电压。过电压是指电压有效值超过额定电压的10%以上，欠电压是指电压有效值低于额定电压的10%以上。配电过欠电压会导致电气设备损坏、人身安全事故等严重后果。

2.配电过欠电压的危害

配电过电压的危害主要包括：

-电气设备绝缘损坏：过电压会导致电气设备绝缘击穿，从而损坏设备。

-电气设备误动作：过电压会导致电气设备误动作，从而影响电网的稳定运行。

-人身安全事故：过电压会导致电气设备泄漏电流增加，从而对人身造成触电危险。

配电欠电压的危害主要包括：

-电气设备无法正常工作：欠电压会导致电气设备无法正常工作，从而影响生产和生活。

-电气设备寿命缩短：欠电压会导致电气设备寿命缩短，从而增加维护成本。

3.配电过欠电压治理技术

为了防止配电过欠电压的发生，需要采取有效的治理措施。配电过欠电压治理技术主要包括以下几种：

#3.1配电网规划优化

配电网规划优化是指通过合理规划配电网的结构和参数，来降低过欠电压发生的概率。主要措施包括：

-合理选择配电变压器的容量和电压等级。

-合理设计配电线路的长度和截面。

-合理配置无功补偿装置。

#3.2配电网运行优化

配电网运行优化是指通过合理调整配电网的运行方式，来降低过欠电压发生的概率。主要措施包括：

-合理调整发电机出力。

-合理调整配电变压器的电压等级。

-合理调整无功补偿装置的容量和位置。

#3.3配电网保护装置

配电网保护装置是指用来保护配电网免受过欠电压危害的装置。主要措施包括：

-过电压继电器：用来检测过电压，并发出报警或跳闸信号。

-欠电压继电器：用来检测欠电压，并发出报警或跳闸信号。

-过欠电压综合保护装置：用来同时检测过电压和欠电压，并发出报警或跳闸信号。

#3.4配电网无功补偿技术

配电网无功补偿技术是指通过在配电网中安装无功补偿装置，来提高配电网的功率因数和电压水平。主要措施包括：

-安装电容器组：电容器组可以提供无功功率，从而提高配电网的功率因数和电压水平。

-安装同步补偿机：同步补偿机可以提供无功功率和有功功率，从而提高配电网的功率因数和电压水平。

4.结语

配电过欠电压治理技术是一项综合性的技术，需要从配电网规划、运行、保护和无功补偿等多个方面入手，才能有效降低配电过欠电压发生的概率和危害。第二部分过电压治理技术：避雷器、限压器关键词关键要点避雷器

1.避雷器的工作原理是利用气隙或固体绝缘材料的击穿特性，将过电压泄放入大地，从而保护电气设备免受雷击损伤。

2.避雷器一般安装在变电站、配电变压器和线路终端等处。

3.避雷器的选择应根据过电压的幅值、持续时间、陡度以及雷电流的大小等因素综合考虑。

限压器

1.限压器的作用是限制电网中的过电压，保护电气设备免受过电压的危害。

2.限压器通常安装在变电站、配电变压器和线路终端等处。

3.限压器的选择应根据过电压的幅值、持续时间、陡度以及线路的阻抗等因素综合考虑。#过电压治理技术：避雷器、限压器

1.避雷器

避雷器是一种过电压保护装置，用于保护电气设备免受雷电过电压的损害。避雷器的工作原理是将雷电过电压泄放到大地，从而保护电气设备。

避雷器主要由以下几部分组成：

*避雷针：避雷针是避雷器的最高点，用于收集雷电。

*放电间隙：放电间隙是避雷器的主体部分，用于将雷电过电压泄放到大地。放电间隙通常由两个或多个电极组成，电极之间有一定的距离。

*绝缘子：绝缘子用于支撑避雷针和放电间隙，并防止雷电过电压泄放到大地。

*接地线：接地线用于将避雷器连接到大地，从而将雷电过电压泄放到大地。

避雷器的主要参数包括：

*额定电压：额定电压是指避雷器能够承受的最高持续电压。

*冲击电流：冲击电流是指避雷器能够承受的最大雷电流。

*残压：残压是指避雷器在承受雷电流后，其输出端电压的峰值。

避雷器广泛应用于输电线路、变电站、配电站等电气设施的过电压保护。

2.限压器

限压器是一种过电压保护装置，用于保护电气设备免受各种过电压的损害。限压器的工作原理是将过电压限制在一个安全水平，从而保护电气设备。

限压器主要由以下几部分组成：

*限压元件：限压元件是限压器的核心部件，用于将过电压限制在一个安全水平。限压元件通常由氧化锌或聚合物材料制成。

*绝缘子：绝缘子用于支撑限压元件，并防止过电压泄放到大地。

*接地线：接地线用于将限压器连接到大地，从而将过电压泄放到大地。

限压器的主要参数包括：

*额定电压：额定电压是指限压器能够承受的最高持续电压。

*限压水平：限压水平是指限压器能够将过电压限制的最高电压值。

*通流能力：通流能力是指限压器能够承受的最大过电流。

限压器广泛应用于输电线路、变电站、配电站等电气设施的过电压保护。

3.比较

避雷器和限压器都是过电压保护装置，但两者之间存在一些差异。

*避雷器主要用于保护电气设备免受雷电过电压的损害，而限压器则用于保护电气设备免受各种过电压的损害。

*避雷器的工作原理是将雷电过电压泄放到大地，而限压器的工作原理是将过电压限制在一个安全水平。

*避雷器通常安装在电气设备的户外，而限压器通常安装在电气设备的室内。

4.应用

避雷器和限压器在配电网中都有着广泛的应用。

*避雷器通常安装在配电线路的杆塔上，用于保护配电线路免受雷电过电压的损害。

*限压器通常安装在配电变压器的低压侧，用于保护配电变压器免受各种过电压的损害。第三部分欠电压治理技术：电容器、调压器关键词关键要点【电容器】：

1.无功补偿：电容器并联于配电网络中，可提供无功功率，补偿配电网络中的无功损耗，提高系统电压。

2.提高系统稳定性：电容器可防止电压波动，提高系统稳定性，防止电压崩溃。

3.减少系统损耗：电容器可减少系统损耗，提高系统效率，节约能源。

【调压器】：

欠电压治理技术：电容器、调压器

#1.电容器

电容器是一种储能元件，具有吸收或释放电能的能力。当电容器与配电网并联时，它可以在电压下降时提供无功功率，从而提高电压水平。电容器的容量越大，提供的无功功率也就越大，对电压的改善也就越明显。

电容器在配电网中主要用于以下几个方面：

-无功补偿：电容器可以提供无功功率，提高电压水平，减少线路损耗，提高供电质量。

-电压调节：电容器可以调节电压水平，使其保持在规定的范围内。

-谐波抑制：电容器可以抑制谐波，防止谐波对配电网造成干扰。

#2.调压器

调压器是一种可以改变输出电压幅值或相位的电器设备。在配电网中，调压器主要用于以下几个方面：

-电压调节：调压器可以调节输出电压幅值，使其保持在规定的范围内。

-无功补偿：调压器可以提供无功功率，提高电压水平，减少线路损耗，提高供电质量。

-功功率调节：调压器可以调节输出电压相位，从而改变线路上的无功功率流向。

在选择调压器时，需要考虑以下几个因素：

-容量：调压器的容量应根据配电网的负荷情况来确定。

-电压等级：调压器的电压等级应与配电网的电压等级相匹配。

-连接方式：调压器可以并联或串联在配电网中。并联调压器主要用于无功补偿和电压调节，串联调压器主要用于功功率调节。

#3.欠电压治理技术比较

电容器和调压器都是欠电压治理技术的常见设备，两者各有优缺点。

-电容器：电容器具有投资成本低、无功补偿能力强、功耗低等优点，但容量受制于自身尺寸，且容易受谐波影响。

-调压器：调压器具有电压调节范围宽、无功补偿能力强、功功率调节能力强等优点，但投资成本高、功耗大、故障率高。

在实际应用中，通常根据配电网的具体情况来选择合适的欠电压治理技术。例如，对于无功补偿容量较大的配电网，可以使用电容器；对于需要进行电压调节的配电网，可以使用调压器。

#4.欠电压治理技术应用案例

欠电压治理技术在配电网中得到了广泛的应用。以下是一些具体的应用案例：

-案例1：某配电网在高峰时段经常出现电压下降问题，导致部分用户电器无法正常工作。为了解决这个问题，该配电网在负荷中心安装了电容器，无功补偿容量为5Mvar。经过治理后，该配电网的电压水平得到明显提高，用户电器可以正常工作了。

-案例2：某配电网的电压水平长期偏高，导致用户电器容易损坏。为了解决这个问题，该配电网在配电变压器出口安装了调压器，电压调节范围为±5%。经过治理后，该配电网的电压水平得到有效控制，用户电器损坏率明显下降。

欠电压治理技术在配电网中的应用取得了良好的效果，有效提高了配电网的供电质量，保障了用户的用电安全。第四部分分布式发电对配电网电压的影响一、分布式发电的特性

1.波动性和间歇性：分布式发电主要依靠可再生能源，如风能、光伏等，这些能源的输出功率随自然条件变化而波动，具有较强的随机性和间歇性。

2.分散性：分布式发电设备通常分散在配电网的各个节点，与传统集中式发电方式相比，具有分布广泛、规模较小、就近利用等特点。

3.双向互动性：分布式发电设备既可以向配电网供电，也可以从配电网吸取无功功率，具有双向互动性。

二、分布式发电对配电网电压的影响

1.过电压影响

（1）无功功率过剩：分布式发电设备在运行过程中，除了向配电网输送有功功率外，还会注入无功功率。当分布式发电的无功功率过大时，会导致配电网电压升高，引起过电压。

（2）谐波污染：分布式发电设备普遍采用逆变器将直流电转换为交流电，逆变器在运行过程中会产生谐波。谐波会叠加在配电网电压上，导致电压畸变，影响电网的安全稳定运行。

2.欠电压影响

（1）有功功率不足：当分布式发电的出力不足时，会导致配电网有功功率不足，造成电压下降，引起欠电压。

（2）无功功率不足：当分布式发电的无功功率不足时，会导致配电网无功功率不足，造成电压下降，引起欠电压。

三、分布式发电对配电网电压影响的治理技术

1.无功功率调节技术

（1）分布式发电设备无功功率调节：通过改变分布式发电设备的无功功率输出，来调节配电网电压。

（2）无功功率补偿装置：在配电网中安装无功功率补偿装置，如电容器组、无功功率发生器等，来补偿分布式发电设备注入的无功功率，降低过电压风险。

2.谐波治理技术

（1）谐波滤波器：在配电网中安装谐波滤波器，来滤除分布式发电设备产生的谐波，降低谐波污染的影响。

（2）谐波抑制技术：对分布式发电设备的逆变器进行谐波抑制设计，减少谐波的产生。

3.有功功率控制技术

（1）分布式发电设备出力控制：通过对分布式发电设备的出力进行控制，来调节配电网的有功功率，避免有功功率不足引起的欠电压。

（2）负荷控制技术：通过对配电网负荷进行控制，来调节配电网的有功功率，避免有功功率过剩引起的过电压。

4.配电网优化运行技术

（1）配电网潮流计算：通过对配电网潮流进行计算，分析分布式发电对配电网电压的影响，为配电网优化运行提供依据。

（2）配电网重构：通过对配电网进行重构，优化配电网结构，提高配电网的电压稳定性。

（3）配电网自愈合技术：通过对配电网进行自愈合设计，提高配电网的抗干扰能力，降低配电网故障引起的电压波动。

四、总结

分布式发电对配电网电压的影响是多方面的，既有积极影响，也有消极影响。通过采用无功功率调节技术、谐波治理技术、有功功率控制技术和配电网优化运行技术，可以有效降低分布式发电对配电网电压的负面影响，提高配电网的电压稳定性和可靠性。第五部分智能电表、智能控制器在电压治理中的作用关键词关键要点【智能电表在电压治理中的作用】：

1.智能电表具有电压监测功能，能够实时采集配电网的电压数据，并通过通信网络将数据上传至后台系统，实现对配电网电压的实时监测与分析，为电压治理提供基础数据。

2.智能电表可以根据电压情况进行负荷控制，当电压过高或过低时，智能电表可以自动调节负荷，以保持电网电压的稳定性。

3.智能电表可以与其他智能设备配合，实现配电网的智能化电压治理。

【智能控制器在电压治理中的作用】：

智能电表、智能控制器在电压治理中的作用

智能电表和智能控制器在配电网电压治理中发挥着重要作用，可有效改善配电网电压质量，提高供电可靠性。

#智能电表

智能电表具有采集、存储、传输电能数据和用电信息的功能，可对配电网电压进行实时监测，并把电压数据上传至配电网控制中心。控制中心通过分析电压数据，可以及时发现电压异常，并及时采取措施进行电压治理。

智能电表还具有电压补偿功能，可以通过调节无功功率来改善电压质量。当电压过高时，智能电表可以降低无功功率输出，以降低电压；当电压过低时，智能电表可以提高无功功率输出，以提高电压。

#智能控制器

智能控制器是配电网电压治理的重要设备，可以根据配电网的实际情况，自动调整电压水平，以保持电压稳定。智能控制器一般安装在配电变压器上，通过电压传感器采集电压数据，并根据采集到的电压数据，自动调节配电变压器的变压比，以实现电压治理。

智能控制器具有以下功能：

*自动电压调节：智能控制器可以根据配电网的实际情况，自动调整电压水平，以保持电压稳定。

*无功功率补偿：智能控制器可以根据配电网的实际情况，自动调整无功功率输出，以提高电压质量。

*电压波动抑制：智能控制器可以抑制配电网的电压波动，以提高供电可靠性。

智能电表和智能控制器在配电网电压治理中发挥着重要作用，可有效改善配电网电压质量，提高供电可靠性。

#具体应用案例

1.某配电公司在配电网中安装了智能电表，通过智能电表采集电压数据，并上传至配电网控制中心。通过分析电压数据，控制中心发现某区域的电压过高，于是控制中心远程操作智能控制器，调整了该区域的电压，使电压恢复正常。

2.某配电公司在配电网中安装了智能控制器，通过智能控制器自动调整电压水平，使电压稳定在正常范围内。智能控制器还根据配电网的实际情况，自动调整无功功率输出，提高了电压质量。通过智能控制器的应用，该配电公司的配电网电压质量得到了有效改善，供电可靠性也得到了提高。

#智能电表、智能控制器在电压治理中的作用总结

智能电表和智能控制器在配电网电压治理中发挥着重要作用，可有效改善配电网电压质量，提高供电可靠性。智能电表通过采集电压数据，并上传至配电网控制中心，可以帮助控制中心及时发现电压异常，并及时采取措施进行电压治理。智能控制器可以通过自动调整电压水平，无功功率补偿，电压波动抑制等功能，实现配电网电压治理。

智能电表和智能控制器在配电网电压治理中的应用，对于提高配电网供电可靠性和电压质量具有重要意义。第六部分配电网络谐波治理技术关键词关键要点【潮流计算和潮流分析】：

1.潮流计算是配电网络谐波治理的基础，通过潮流计算，可以确定配电网络中谐波的分布和影响范围，从而有针对性地采取治理措施。

2.潮流分析是潮流计算的结果，通过潮流分析，可以了解配电网络中谐波的分布和影响范围，为谐波治理提供决策依据。

3.潮流分析可以帮助确定配电网络中谐波治理的重点区域，从而提高谐波治理的效率。

【谐波滤波器】：

#配电网络谐波治理技术#

#一、谐波的危害

谐波会对配电网络造成以下危害：

1.增加配电变压器的损耗，降低其效率。

2.影响电能质量，导致电压波动、闪烁、谐波畸变等问题。

3.加速电气设备的老化，降低其使用寿命。

4.影响保护装置的正常工作。

5.对通信系统产生干扰。

#二、谐波治理方法

谐波治理方法可分为两类：

1.抑制谐波产生。

针对谐波的产生源，采取措施抑制谐波的产生，从而减少谐波的注入量。抑制谐波产生的方法包括：

-在谐波源的输入端安装谐波滤波器，将谐波滤除。

-采用谐波抑制技术，降低谐波源产生的谐波含量。

2.补偿谐波。

针对已经产生的谐波，采取措施补偿谐波，从而减小谐波的影响。补偿谐波的方法包括：

-在配电网络中安装谐波补偿装置，将谐波进行补偿抵消。

-采用谐波补偿技术，在配电网络中增加谐波补偿设备，对谐波进行补偿。

#三、谐波治理技术

谐波治理技术主要包括以下几种：

1.无源谐波滤波器。

无源谐波滤波器是利用电感、电容和电阻等元件构成的滤波器，通过谐振来滤除谐波。无源谐波滤波器具有结构简单、成本低廉、不需要维护等优点，但其谐波滤除效果有限，只能滤除有限数量的谐波。

2.有源谐波滤波器。

有源谐波滤波器是利用电力电子器件构成的滤波器，通过实时跟踪谐波的分量并产生与之相等但相位相反的谐波电流，从而将谐波电流消除。有源谐波滤波器具有谐波滤除效果好、滤除范围广，能滤除各种次序的谐波等优点，但其结构复杂、成本较高、需要维护。

3.谐波补偿器。

谐波补偿器是利用电力电子器件和控制技术构成的补偿装置，通过实时跟踪谐波的电压或电流分量并产生与之相等但相位相反的谐波电压或电流，从而将谐波电压或电流抵消。谐波补偿器具有谐波补偿效果好、能补偿各种次序的谐波等优点，但其结构复杂、成本较高、需要维护。

#四、谐波治理案例

在配电网络中，谐波治理技术已经得到了广泛的应用。例如：

-在某工业园区，由于大量使用谐波源，导致配电网络中谐波含量严重超标，影响了电能质量，降低了设备的使用寿命。为了解决这个问题，在配电网络中安装了无源谐波滤波器和有源谐波滤波器，有效地滤除了谐波，改善了电能质量，提高了设备的使用寿命。

-在某高层建筑中，由于大量使用变频器、电梯等谐波源，导致配电网络中谐波含量严重超标，影响了电气设备的正常运行。为了解决这个问题，在配电网络中安装了谐波补偿器，有效地补偿了谐波，改善了电能质量，保证了电气设备的正常运行。

#五、展望

随着配电网络中谐波源的不断增加，谐波治理的重要性日益凸显。谐波治理技术也在不断发展和完善，新的谐波治理技术不断涌现。未来，谐波治理技术将向着智能化、集成化、小型化和低成本化的方向发展，更好地满足配电网络谐波治理的需求。第七部分配电网络无功补偿技术关键词关键要点主题名称：无功补偿设备种类与应用

1.无功补偿设备按补偿类型可分为固定补偿、投切补偿、可调补偿和混合补偿设备四种。

2.固定补偿设备只需连接于电网即可，安装、维护简单，操作方便，常用于有重载风险的配电线路上，主要包括电容器、电抗器等。投切补偿设备可以通过切换动作对电网进行无功补偿，其投切方式可分为手动投切和自动投切两种，主要包括开关电容器、投切电抗器等。

3.可调补偿设备可以根据电网无功功率需求的变化而连续调节其补偿容量，主要包括串联电容器、可调式电抗器和可调式无功发生器等。混合补偿设备则可以同时提供固定补偿和可调补偿，进一步提高补偿效率和灵活性，主要包括混合电容器、混合无功发生器等。

主题名称：无功补偿投切策略概述

配电网络无功补偿技术

配电网络无功补偿技术是指通过在配电网络中投入无功补偿装置，以补偿网络中的无功功率，改善网络电压质量，提高供电效率，减少线路损耗的技术。无功补偿技术主要包括以下几种类型：

#1.电容补偿技术

电容补偿技术是通过在配电网络中并联电容器，以补偿网络中的感性无功功率，提高网络电压质量。电容补偿技术主要有以下几种方式：

（1）固定电容器补偿

固定电容器补偿是在配电网络中并联固定容量的电容器，以补偿网络中的感性无功功率。固定电容器补偿简单易行，但补偿效果受网络负荷变化的影响较大。

（2）投切电容器补偿

投切电容器补偿是在配电网络中并联可投切的电容器，根据网络负荷变化情况，投切电容器以补偿网络中的感性无功功率。投切电容器补偿比固定电容器补偿具有更好的补偿效果，但控制系统较为复杂。

（3）调相电容器补偿

调相电容器补偿是在配电网络中并联可调容量的电容器，根据网络负荷变化情况，调整电容器容量以补偿网络中的感性无功功率。调相电容器补偿具有良好的补偿效果，但控制系统最为复杂。

#2.电抗器补偿技术

电抗器补偿技术是通过在配电网络中串联电抗器，以补偿网络中的容性无功功率，提高网络电压质量。电抗器补偿技术主要有以下几种方式：

（1）固定电抗器补偿

固定电抗器补偿是在配电网络中串联固定容量的电抗器，以补偿网络中的容性无功功率。固定电抗器补偿简单易行，但补偿效果受网络负荷变化的影响较大。

（2）投切电抗器补偿

投切电抗器补偿是在配电网络中串联可投切的电抗器，根据网络负荷变化情况，投切电抗器以补偿网络中的容性无功功率。投切电抗器补偿比固定电抗器补偿具有更好的补偿效果，但控制系统较为复杂。

（3）调相电抗器补偿

调相电抗器补偿是在配电网络中串联可调容量的电抗器，根据网络负荷变化情况，调整电抗器容量以补偿网络中的容性无功功率。调相电抗器补偿具有良好的补偿效果，但控制系统最为复杂。

#3.SVC补偿技术

SVC补偿技术（StaticVarCompensator，静态无功补偿装置）是一种新型的无功补偿技术，它采用电力电子技术，可以快速、准确地补偿网络中的无功功率。SVC补偿技术主要有以下几种类型：

（1）TCR型SVC

TCR型SVC（ThyristorControlledReactor，晶闸管可控电抗器型SVC）是在配电网络中并联晶闸管可控电抗器，根据网络负荷变化情况，调节晶闸管可控电抗器的导通角，以补偿网络中的感性无功功率。TCR型SVC具有快速、准确的无功补偿能力，但谐波污染严重。

（2）TSC型SVC

TSC型SVC（ThyristorSwitchedCapacitor，晶闸管投切电容器型SVC）是在配电网络中并联晶闸管投切电容器，根据网络负荷变化情况，投切电容器以补偿网络中的感性无功功率。TSC型SVC具有快速、准确的无功补偿能力，且谐波污染较小。

（3）FC型SVC

FC型SVC（FixedCapacitor，固定电容器型SVC）是在配电网络中并联固定电容器，根据网络负荷变化情况，投切固定电容器以补偿网络中的感性无功功率。FC型SVC具有较好的无功补偿效果，但补偿速度较慢。

#4.其他无功补偿技术

除了上述几种无功补偿技术外，还有其他一些无功补偿技术，如：

（1）同步发电机无功补偿技术

同步发电机无功补偿技术是利用同步发电机的无功功率调节能力，来补偿配电网络中的无功功率。同步发电机无功补偿技术简单易行，但受发电机容量的限制。

（2）分布式无功补偿技术

分布式无功补偿技术是指在配电网络中分散安装小型无功补偿装置，以补偿网络中的无功功率。分布式无功补偿技术具有较好的补偿效果，且对网络电压质量的影响较小。

（3）智能无功补偿技术

智能无功补偿技术是指利用智能电网技术，实现对配电网络无功功率的智能化补偿。智能无功补偿技术具有较好的补偿效果，且能够适应网络负荷的动态变化。第八部分配电网电压治理技术的发展趋势关键词关键要点【智能配电网电