配电网三相不平衡优化方法研究

配电网三相不平衡优化方法研究

摘要:文章首先分析了配网三相不平衡的危害，对配网三相不平衡度计算展开了探讨，最后提出了配网三相不平衡优化方法，希望通过本文的研究能够对配电网运行安全性、稳定性及可靠性的提升有所帮助。关键词：配电网；三相不平衡；优化；偿治理方法1配网三相不平衡的危害分析配电网是电力系统的重要组成部分之一，主要负责接受和分配电能，其运行稳定与否直接关系到整个电网的正常运行。然而，三相不平衡会给配网带来一定的损耗，其对配电网的危害具体体现在如下几个方面：一是对配变的危害。当配电网中出现三相不平衡时，会对配变造成危害，由此会导致铁芯的损耗增大，增加额外的铜损，配变的出力状况也会随之减少，还会引起中性线电流，进而造成涡流损害。二是对线路的危害。配电网出现三相不平衡后，会导致线路的损耗增加，因输电线路本身存在阻抗，从其中通过的电流会消耗一部分电能，这是无法避免的损耗，只能减少，不可消除，但当系统处于三相不平衡状态时，电流会从中性线流过，此时会产生另外的损耗，这个损耗要比输电线路正常的损耗高出数倍。三是电动机的输出功率减少。在三相不平衡的状态下，配变二次侧输出的电压也是三相不平衡的，其中包含三个电压分量，即正序、零序及负荷，由于零序电压无法接入电动机，故此会导致电动机的输出功率下降，这样会对电网运行造成不利影响。四是缩短用电设备寿命。当配变处于三相不平衡的状态时，负荷较重的相与负荷轻的相之间会出现反差，若是在这种情况下对用电设备进行供电，则会导致设备的使用寿命缩短。2有功无功综合补偿治理方法2.1永磁补偿开关配网三相不平衡的优化过程中，为了不断的取得更好的成果，需要在综合补偿的手段上开展良好的应用，其优势在于能够对优化内容更好的改进，整体上的工作安排、部署，不会出现新的挑战。永磁补偿开关的应用，能够对优化提供较多的帮助，而且在硬件体系上能够由此获得较多的保障，各项工作的进行不会出现新的挑战。换相开关的应用，与普通的开关存在很大的不同，其在技术指标的要求上是比较高的，尤其是在速度上必须良好的提升，同时在离散性的指标方面应优于一般的开关。在换相开关的操作过程中，有些情况下会开展频繁的操作，这就要求换相开关的寿命必须得到良好的延长。永磁补偿开关的应用过程中，建议通过低压永磁操作的方法来完成，该设备能够在配网三相不平衡的优化过程中提供较多的帮助和指导，针对自身的设备体系做出良好的健全，从而在潜在性的问题上做出良好的操作和解决。永磁操作机构的运转过程中，自身的结构表现为简单的特点，同时对于可靠性、可行性等都能够做出良好的提升，在使用寿命上也较符合技术上的标准。值得注意的是，该项设备的应用，必须尽量确保各个开关能够在寿命方面保持基本相同的状态，应坚持在线路的优化和操作过程中，对所有的换相开关及与电容器组投切的开关都进行有效的排序处理，建议通过编号排序的方法来完成，减少内部的疏漏和混乱现象。按照上述方式开展优化后，能够确保各个换相开关在操作的具体次数上表现为均匀化的特点，能够有效提高工作效率和质量。2.2换相策略综合补偿方法在应用的过程中能够提供较多的帮助和指导，整体上创造的经济效益、社会效益较高，很多工作的实施并没有展现出严重疏漏现象。在配网三相不平衡的优化工作当中，还需要在换相的策略上有效的制定，其好处在于能够对具体工作的开展提供较多的依据。分析认为，调整过程中需要坚持在线路信息方面做出详细的采集和分析，考虑到数据和信息的繁杂特点，应坚持在开关的具体操作过程中进行精细的编号，由此能够在相别的调整工作以及参考量的详细计算方面都按照精细化的标准来完成，不会由此出现较大的偏差和疏漏。例如，将U相作为最重的负荷相，将V相作为最轻的负荷相。首先，在换相工作的开展上需充分考虑到动作值产生的影响，由此来作为判定的依据，对当前系统是否需要开展换相操作，进行更好的判断分析，从而减少配网三相不平衡优化的不足。接下来，需要在前n个开关后所带有的负荷当中有效查找出U相最大负荷情况。查找工作的开展过程中，倘若该负荷量表现为小于待调查量情况则需要开展针对性换相开关操作，由此能够从U相向着V相开展投切负荷操作；其次，针对不符合的情况发生以后，需要在开关序号方面做出良好后移操作，要坚持继续查找剩余选项中最大的负荷状态，由此来对上述的步骤开展重复操作；第三，开关动作在实施过程中需要在换相后的各项调整量方面做出有效计算和分析，尤其是在最大的负荷相方面以及最轻的负荷相方面都应做出深入了解和掌握，其好处在于能够对负荷动作开展良好的判定。2.3无功补偿治理方法综合补偿应用过程中，无功补偿治理方法是较重要组成部分，对于配网三相不平衡的优化进步能够提供较多的帮助和指导，整体上的工作实施不会出现新的挑战，各方面的工作时间也可由此奠定坚实的基础。所以，在无功补偿的应用过程中应保持高度的关注，同时尽量选用科学的方式、方法来完成。2.3.1无功补偿原理从配网三相不平衡的角度来分析，低压配电系统的应用已经广泛普及，该系统在大部分情况下都会通过无功集中补偿的方式来应对。一般而言，会在变压器的低压侧位置有效加装无功补偿装置，其好处在于不仅能够提高工作的效率，而且在综合优化效果上能够良好的巩固。值得注意的是，在电容器组开展无功补偿的工作中需要对电抗器有效的串入操作，这对于投切冲击电流能够开展良好的应对、解决，尤其是在电容器组和系统阻抗之间可能产生的低频谐振现象，能够由此来做出科学的处置。无功补偿的原理并不复杂，但是在具体应用的过程中还是要保持高度的关注，不能出现任何疏漏现象，否则有可能导致配网三相不平衡的优化方向、优化结果出现严重的损失。2.3.2电容器组投切依据就配网三相不平衡本身而言，电容器组开展无功补偿的过程中，投切判断必须按照一定的依据来开展，尤其是选用电压--无功功率复合控制方法的过程中，不仅能够对相关的功率因素良好的应对，同时可以在无功功率上做出良好的了解。电容器组的投切工作开展应尽量在自身依据上有效增加，将电压作为辅助的判断依据，将无功功率作为主要的判断依据，由此能够在电压的合格范围内开展相关的操作，同时取得的无功补偿效果是比较值得肯定的，因此在功率因素方面，能够得到较高的水平。2.4综合改进方法通过对配网三相不平衡开展有效的优化，很多工作的实施都能够取得不错的成绩，整体工作实施可以按照预期设想来完成。除上述几项操作外，还可在综合补偿的应用过程中按照综合改进方法手段来完成。例如无功补偿与有功补偿相互结合的过程中，可对配网三相不平衡的优化提供较多的帮助和指引，主要是通过数据状态信息采集及综合控制分析，包括配套设备来共同实施，如图1所示。从图中可看到，配套设备的良好应用可对配网三相不平衡优化提供较多的依据和指导，并且在无功补偿、有功补偿的实施过程中不会出现过大的偏差现象。综合控制分析单元的应用能够对电容器组的投切，开展电压的有效调整工作，同时在相关的模块控制上会努力保持在合格的状态。图1基于无功补偿与有功平衡的三相不平衡治理结构图3算例某配网三相不平衡任务当中，将配电台区内的一条回路作为统计单元，在负荷的数量方面表现为25组的标准。与此同时，在有效的测量以后，会在某一个时刻针对配变低压侧的U相进行分析，用户负荷总计数量为95kw，V相经过测量后，具体数量为25kw,W相表现为60kw。换相开关的分相编号以及所带有的负荷分布如表1。表1换相开关的分相编号以及所带有的负荷分布换相开关编号U相所带负荷/kWV相所带负荷/kWW相所带负荷/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换相操作后开关编号及所带负荷分布换相开关编号U相所带负荷/kWV相所带负荷/kWW相所带负荷/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经过计算后，三相不平衡度表现为：通过采用综合补偿的策略后，配网三相不平衡优化得到了较好的结果，如表2所示。4、结束语在配电网运行的过程中，三相不平衡现象会提高电网运行过程中的损耗，降低电网运行的经济效益，所以我们必须要采取有效措施积极处理三相不平衡问题。现有的处理办法无法实现理想的补偿效果，所以必须要开发出一种安全经济的策略，进而能够更好地提高电网运行的经济性。在低压配电区不能应用负荷补偿方法，应积极寻求更好的处理方式。参考文献[1]吴信文.配网三相不平衡解决方法的研究[J].山东工业技术,2018(16):157.[