关于配电网电压合格率的改善措施的研究

江明华

【摘要】配电网电压合格率是反映供电质量的一个显著指标，目前许多变电站都采用了电压无功补偿机制来提升电压合格率，以提升电网运行能效。本文将主要介绍几种配电网电压提升合格率的改善措施。

【关键词】配电网；合格率；电压；调整；无功补偿

随着我国电子产业的快速发展，电子移动设备走入千家万户，社会生产和生活对于用电的需求量与日俱增。在信息时代背景下，进一步提升国家电网的供电能力，并保证供电稳定性和可靠性对于保证社会生产和生活的有序运行有着极为重要的意义。配电网直接与用户相连，是用户与电网连入的第一道窗口，能够敏锐的察觉到用户对供电的各种需求。配电网电压合格率是反映供电质量的一个显著指标，目前许多变电站都采用了电压无功补偿机制来提升电压合格率，以提升电网运行能效。本文将主要介绍几种配电网电压提升合格率的改善措施。

一、配电网电压合格率与电压无功控制概述

“电压合格率”是供电企业重要的技术考核指标之一，提高“电压合格率”是保证电力系统稳定运行的关键。电压合格率是指实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间之比的百分值。当电压合格率较低的时候，表示电网电压输出波动较大，会影响到社会生产和生活的各方各面，严重时甚至还会引起电网大面积的停电事故。

无功补偿是配电网安全运营中必不可少的一种控制措施，配电网的无功平衡是保证电能质量、提高供电管理水平、降低线路无功损耗、提高供电设备利用率以及提高经济效益的基本条件。无功控制能够进一步的提升电压质量，继而起到提升电压合格率的作用，无功补偿的升压机制在于有效提高了配电网电路末端用户的供电电压，在恒定的功率，补偿无功功率能够有效的降低输电电流，从而造成配电网电路压降减少，在配电网首端电压不变的情况下，末端的供电电压将会随之提升。

二、提升配电网电压合格率的一般性改善措施

1.基于符合预测的调压方法

一般来说，在变电站短时期没有设备无改造条件下，对于配电网常用调压提升电网电压合格率的方法一般通常采用装设无功自动补偿装置的方式，但其补偿范围存在一定的局限性。理论上利用无功补偿机制实际上是一种提升配电网电压合格率的有效机制，但在实践上想要实现科学的对于无功补偿点的选取、末端电压的实时监测涉及到复杂的数学算法、计算模型等，具有一定的复杂性。

目前许多变电站在不改变配电网运行设备的条件下，主要利用预测电压合格率来进行负荷预测，通过设法建立数学模型，用数学模型来描述电力负荷这个随机变量变化过程的统计规律，对未来的负荷进行预测，实际上是一种基于符合预测的调压方法。线路电压损失与线路输送功率有关，因此可以通过负荷预测，分析负荷变化对配电台区电压的影响，进行台区电压预测。其工作流程为：负荷预测——电压损耗预测——电压合格率预测——合格率预警值的比较——调压。如果电压合格率的预测并没有达到预警值，那么将不会进行调压操作。因此，基于负荷预测的调压方式的核心在于對负荷的预测工作。一般来说，负荷预测的真实性和准确性会受到诸多的因素影响，例如居民生活用电习惯、大型工程工作与生产时段等，因此收集资料对于电网预测电网负荷具有重要的意义。

基于负荷预测的调压方法，能够及时掌握电压变化规律，提前安排电压调整计划，提高配网台区的管理水平。同时由于过多的调整设备会影响设备使用寿命，可根据短期内电压预测规律统筹规划，充分利用变压器的过负荷能力，减少不必要的调整。

2.基于电压监测系统的配电网无功控制

在设备存在改造条件，基于电压检测系统的配电网无功控制系统是现代研究中，具有有效调整配电网电压，提升电压合格率的有效模式。对这种模式的研究包含以下几个内容：

电压监测系统的功能需要同时满足到对输出电压的实时监测、数据管理、分析、查询等。主要功能需求如下：

电压数据采集功能：利用数据传感技术、远程技术，在电网各线路安装数据采集器，主站系统通过设定电压监测的采集周期，并形成数据统计表。监测采集具有智能化特征，数据采集能够自动对缺失数据补采，同时能够利用远程技术实现人工的统计、对某时间段的数据采集的单独提取。

数据统计功能：配电网电压所有监测点的电压极值数据的统计、所有监测点电压合格率统计、综合合格率统计。所有统计时间间隔均由主站统一制定。

自动生成报表功能：对监测系统所有采集到的数据进行自动生成报表主要包含有基础数据报表、电压合格率报表。

数据查询功能：电压监测系统设置分级用户，不同级别的用户可以查询到不同等级的数据。查询功能主要包括对电压合格率的综合合格率（各个时间段）、系统综合查询应能按单位、按农城网类别、按 ABCD 类别分别进行，并可进行逐层跟踪查询以及异常查询，方便定位异常点进行异常情况分析。

三、配电网电压合格率的改善措施分析

1.配电网电压管理问题

随着智能电网建设工作的不断深入，现阶段对于配电网供电质量的管理已取得了明显的成效，有效的提升了配电网的供电可靠性和稳定性，通过远程设计有效降低了电网监护人员的工作强度。但从配电网电压合格率管理的角度来讲，仍旧存在一些管理方面的问题，促使电压合格率较低：

第一，变电站对于电压质量管控缺乏正确的管理理念，在配电网与运行过程中，无论是出现电压升高或者是电压降低的情况都会增加用电成本、增加电能损耗同时还会危及到用电的安全性。许多变电站的日常管理中都十分重视对电压合格率的监控和管理，但工作人员却对电压合格率的管控集中在对电压的安全性和可靠性的管理上，而对电压值的变得趋势监控的不够仔细，特别是在无人值守的变电操作，使得对电压调整的操作存在一定的滞后性，造成了电压合格率的降低。

第二，变电站配电网无功优化设置较为落后。对配电网的无功补偿建设有助于提升电网电压合格率，但从目前许多变电站的建设情况来看，无功补偿设置工作还存在一定的局限性。一方面是许多地区的设备改造经费有限，特别是偏远农村地区以及山区，对于变电站无功优化建设的工程量大，所需的人力资源和经济资源十分庞大，而当地电力部门并没有相当的经济实力来进行电网设备的改造，另一方面则是许多电力部门对于配电网的无功定值管理存在疏忽，对各级配电网的无功功率平衡状态以及电压合格率的监管不够深入，对变电站配电网无功优化的操作也存在一定的不合理安排，致使地区电压合格率大大降低。

第三，针对配电网电压合格率的高新技术应用范围过于狭小，技术革新是提升配电网电压合格率的关键元素，仍有不少电力部门保持着传统的运行方式在当前许多地区的电力系统建设中使用，导致在大量的人力物力投入后，应有的效果并不能得到。最明显的就是 AVC 系统从监控系统的建设来看，并未得到广泛的配置使用，使得无功电压计算的精确化与自动化难以取得新的进展，仅仅由人力所控制的电压管理还是一如既往的不断产生问题。

2.改善措施

为了进一步提升电压合格率，保证配电网供电稳定性和质量，针对配电网电压合格率的改善措施如下：

首先，电力部门应该进一步健全对各级配电网的无功电压管理，通过制定完善的管理工作制度，从配电网的日常无功电压的管理入手，将各级配电网的设备更新、优化和相关规范建设提上日程，并制定科学有效的具有针对性的管理方案。

其次，电力部门应该结合地区经济发展，有阶段性的更新各级配电网的无功补偿配置设备或者优化。电压合格率的提升有助于提升对电能的高效利用，提升城市经济发展效率，电力部门应该根据地区的经济发展实际情况，选择有阶段性的更新各级配电网的无功补偿设备，特别是工业集中地区、生活区，以降低不必要的配电电能损耗。

再次，对于已经更新和优化了无功补偿设备的变电站，应该采用科学的管理方法，提升无功补偿配置设备提升电压合格率的效率。一方面，變电站应该定期的培训相关员工，确保员工对电压合格率控制和监控的正确认识，另一方面，对电压监测仪运行维护和技术加强改造，使指标监测自动化水平提高。应该优先分析指标差、环比波动大的监测点，规范电压合格率指标统计分析，为优化电网运行和规划建设立项提供依据。

最后，电力部门还应该结合智能电网的建设，实现配电网电能供应质量的全面提高。

结束语

电压合格率是对供电能力评估既是技术指标，同时也是经济性与可靠性的重要指标，配电网系统的供电能力可以在很大程度上反映系统的安全性、可靠性成都。因此，在配电网的日常管理中，我们要重视到电压合格率的管理，并采取科学的方式调整。

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