低压配电网三相负荷不平衡分析及防控措施

龙源期刊网低压配电网三相负荷不平衡分析及防控措施作者：刘隆华覃尚闯覃健荣韦忆覃绍东来源：《电子技术与软件工程》2018年第05期摘要文章首先对低压配电网三相负荷不平衡的成因及危害进行简要分析，在此基础上提出低压配电网三相负荷不平衡的防控措施。期望通过本文的研究能够对低压配电网三相负荷不平衡问题的解决有所帮助。【关键词】低压配电网三相负荷不平衡防控1低压配电网三相负荷不平衡的成因及危害分析1.1形成原因由于受到一些原因的影响，如低压配电线路布局不合理、管理维护不到位、三相动力用户负荷性质不同等等，从而导致配电台区三相负荷不平衡。对三相负荷进行分配的过程中，因未对用户的单体负荷容量加以了解，只是从用户的实际户数进行初步分配，虽然从表面上，这种分配方式达到了平均性的要求，但事实上却存在较大的偏差，很容易引起三相负荷不平衡的情况；在单相供电模式下，线路的长度不断增加，单相负荷也随之提升，由此也会造成三相负荷不平衡；对于一些用户比较少的台区，有的用户常常会使用功率较大的电器设备，如空调、电磁炉等等，这样容易使原本处于基本平衡的三相负荷被打破；新增用户时，没有充分考虑三相负荷不平衡这一因素，随意将用户接入到配电台区中，致使三相负荷不平衡。1.2潜在危害三相负荷不平衡具有动态变化大的特点，并且在直观上很难发现，故此它的存在对于整个低压配电网而言，有着潜在的危害，如会导致配电线路上的损耗增加；会引起变压器油质劣化、绕组过热、变压器的绝缘性能降低、造成高压线路过流跳闸；当三相负荷不平衡时，会产生出零序电压，从而使配变供电中性点漂移，形成一相电压过低、另一相电压过高的情况。2低压配电网三相负荷不平衡的防控措施2.1三相调平三相调平是解决低压配电网三相负荷不平衡较为有效的途径之一，在对三相进行调平的过程中，存在一个难点问题，即如何以用户实际用电量对分相进行调整，从而实现三相之间用电量的相对一致。在对算法进行设计的过程中，需要着重考虑的问题是如何根据用电量对三相待调相的用户用电接入数据进行组合排序，并建立与之相关的数据模型，对用电量偏高和偏低的用户进行重组调相，从而使调整后分相间用电量的均值到达总体用电平均值水平。龙源期刊网算法的设计本文所提出的算法运用了排序分组的数学方法，对配电线路中所有用户的用电量数据进行建模。按照数量对所有用户的用电量数据进行定义，即n个，并从中任意取待分析的用户用电元素，定义为m（m≤n），同时将用电元素排成一列，然后对待分析用户电量的排列数进行确定，可用A（n，m）表示，并按照用户的用电量大小，采用降序的方式进行排列。根据排序结果，结合三相的口径对它们进行分组，从n中任意取m个元素合并成一个组，m的取值为3，调整之后的三相总用电量分别为A相=A1+A2+A3+…AN；B相=B1+B2+B3+…BN；C相=C1+C2+C3+…CN。2.1.2数据模拟基于上文设计的算法，进行数据模拟，本次测试选取河池配电台区内的114户用户，用电量的统计区间为某年的1月-10月，总用电量为12772.164千瓦时。在进行三相调平前，三相不平衡度为73.83%，通过算法分析，并按照分析结果对三相进行调整，可使不平衡度降低至14.06%，基本与设计初衷相符。由此可见，本文所提出的算法，可以实现三相调平。2.2无功补偿装置在配电网中，无功补偿装置最为突出的作用是能够降低设备和线路损耗，从而提升供电效率和质量，通过对补偿装置的合理选择，可以使配电系统的损耗得到有效降低。同时，无功补偿装置可以使负荷不平衡引起的系统不平衡问题得到缓解，尤其是能够改善零序电流，从而提高三项不平衡度，降低配变损耗。虽然这种方法可以解决低压配电网的三相负荷不平衡问题，但是由于补偿装置的体积较大，加之安装与运维成本较高，所以该方法的经济性偏低，如果想要大范围推广使用，除了要缩小补偿装置的体积之外，还应当采取相应的措施降低安装和运维费用。2.3相序自动转换器可以通过若干个集表箱组成一个三相电源相序自动转换器，其具有如下功能：对低电压和高电压进行保护；零线断开保护；断电自动断开；缺相、断相保护；相序接反自动转换等。2.4人工换相通过人工对三相负荷不平衡进行控制是较为传统的方法，如果配电台区长期处于三相负荷不平衡的状态，可以采用的人工换相的方法进行解决处理。从经济性的角度上讲，这种方法主要依赖于人工，相关费用较低，但在进行换相前，需要对三相负荷不平衡的原因进行精密的数据分析，获取用户的负荷曲线，根据计算结果，确定最佳的换相方案。同时，应用该方法时，要求换相操作人员应具备过硬的专业技术和丰富的经验。2.5合理解决新增负荷龙源期刊网在对配电网进行规划的过程中，应当遵循“小多短”的原则，即容量要小、布点要多、半径要短，配变的位置应当尽可能靠近负荷中心，并对供电区域进行合理划分；对于有条件的中等负荷区域，应增加四线制供电，这样可以在出现三相负荷不平衡时，对符合进行调整；对配电台区内的负荷接线图进行完善，并做好台区内的理论线损计算，并定期对线损的影响因素进行分析，借此来减少配电台区改造的随意性；对报装接电的用户，必须核实其负荷情况，如性质、大小以及用电时间等，在不影响三相负荷平衡的前提下，再为其进行接电，由此可以减少因负荷接入导致的不平衡问题；配电台区应当加大对新增用户的监控力度，及时掌握台区内负荷水平的变化情况。3结论综上所述，在低压配电网中，三相负荷不平衡问题普遍存在，为确保配网运行的稳定性，应对三相负荷不平衡的原因进行分析，并采取合理可行的措施加以防范和控制，只有这样，才能使低压配电网的运行更加安全、可靠。参考文献[1]邓惠华，李国良，周晓明等.基于协调控制SVG的低压配网三相负荷不平衡治理技术[J].电工技术学报，2017（07）：76-78.[2]张征凯，章元德，史亮等.基于相间负荷转移的配电台区三相负荷不平衡治理技术[J].农村电气化，2016（02）：53-55.[3]黄胜利，李洪涛.基于固态智能换相开关的三相负荷不平衡解决方案研究[J].电器与能效管理技术，2016（03）：48-49.[4]任远，霍成军，张韦维等.基于大数据的配变三相不平衡分析与负荷调整综合研究[J].自动化与仪器仪表，2016（11）：141-143.作者单位1.广西电网有限责任公司河池供电局广西壮族自治区河池市5470002.广西电网有限责任公司河池金城江供电局广西壮族自治区河池市547000