【配电】国外电压质量管理综述-第5页-北极星输配电网

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正处于能源转型的德国，在低压电网拥有大量的热电联供、高压和光伏系统。通过对2020个典型低压电网的研究，发现低电压是主要的问题。热泵的需求侧管理使得终端用户减少，同时使用有载开关能够以较低成本有效地解决低电压问题。

2.2.3农网电压治理由于农村地区居住分散，用户数量少，用户间距离较远，供电半径较长，为电压质量问题的高发地区。在澳大利亚，由于采用的单线接地回线系统，使得澳大利亚最大的能源企业ErgonEnergy在偏远的农村地区的服务成本非常高，存在着严重的低电压及电压不稳问题，用户投诉数量多，修复费用不断攀升。MicroPlanet公司为此开发了低电压调节器用于Ergon的内地配电网，该电压调节器不需要额外的发电机或储能设备，就能提高终端用户的电压，具有成本效益。

在挪威的城镇地区，在升压变电站配置了有载抽头转换变压器及配电变压器的无载抽头转换器，使得其电压维持在稳定水平。但在农村地区，由于用户用电设备增加，电压质量问题增多，客户希望以更加经济的方式解决电压质量问题。挪威最大的配电公司HNAS（HafslundNettAS）通过增加低压电缆或供电区域馈线导体的横截面来提升电压质量；但对于架空线路，增加导体横截面可能会增加额外的负重，因此此方法并不适用于负荷过大或线路过长的架空线路。对此，该公司通过增加馈线或升压来提高电压质量，但这种方式的投资收益比较低，只能暂时满足客户需求。近年来，HNAS公司使用了科技公司MagtechAS的磁力升压器（MVB）来改善低电压问题。这种设备通过调整线圈的磁通量来确保电压质量。所需电压输出由小型直流电注入产生，能够处理并调整斜向负荷、突波和过电压。MVB的响应时间为300ms，并且能提升25%的电压。因此，使用MVB能经济有效地提高长于2km低压线路的农村地区终端用户的电压质量。

2.3推进新技术应用2.3.1新能源并网管理风能等可再生新能源具有清洁、环保等特点，是今后能源的主要发展方向，然而分布式发电的特性使得新能源并网对电网电压造成不稳定的影响。为规范风电并网，欧洲、北美及澳大利亚等电力协会或电网公司制定了风电场并网的技术导则。风电场作为一种系统电源需通过无功调整及电压控制，以避免较大的电压偏差及电压失稳。表5规定了各国对风电场功率因数的要求。

表5各国并网导则对风电场功率因素的要求

各国为减小风电场并网对电压的影响，对变压器分接头调整也有不同要求：①德国E.ON建议风电场配置带分接头调整的变压器，通过调节变压器变比来调整并网点的电压。②英国Scotland规定容量大于100MW的变压器需配置手动调节分接头以利于控制风电场的无功功率，5～100MW的风电场若有独立的升压变压器，仍可使用这种方法。③爱尔兰国家电网公司ESBNG要求每个风电场升压变压器都配置有载调压分接头，分接头调整不能引起高压母线电压变化过大：110kV母线的电压变化率不超过2.5%，220～400kV母线不超过1.6%。

2.3.2单相供电技术美国、日本、加拿大、孟加拉、印度等国家都广泛采用了单相供电技术。单相供电技术有两种：单相二线制和单相三线制。①单相二线制即变压器的高、低压侧各有1个线圈，电压比为10/0.22kV，低压侧x一点接地；②单相三线制即变压器的高压侧有1个线圈，低压侧有2个线圈，电压比为10/0.44/0.22kV。单相变压器因其容量小，便于中压直接供电到小型用户，缩小了低压供电半径，大大降低了低压供电线路上的线损，如果中压配电网采用“单相三线制”供电，还可以减小零线中的电流和损耗。同时，该技术降低了线路压降，减少了单台变压器供电用户数，提高了电压质量，进而提高了电能质量。单相变压器适用于城镇低密度小区居民用电、农村照明用电或小型单相动力用电等地区，但仍存在改造成本高、供电适应性不足的缺陷。

2.3.3电压补偿装置韩国电气研究院（KERI）采用美国超导公司22km长的1G导线，开发出超导电磁储能系统（SMES）。该系统采用高温超导（HTS）线圈，能瞬时储存和释放几兆瓦的功率，响应输配电网络的功率波动，提高电网的电压稳定，为电力系统提供支持。英国电子设备有限公司和英国煤炭局联合研制了“VITTAC”可控硅控制电压补偿器，能够保证工作面供电电压的稳定，同时能迅速切断故障电流并与负载隔离。

2.3.4电压监测技术日本横河仪器仪表株式会社在2014年新研发了兼具高精度电能表和波形检测仪优点的示波功率分析仪“PX8000”，采样速度是其原有产品的20倍，几乎为业内最高，可以同步进行电压、电流波形的乘法运算，实时获得并保存功率波形，还附加相位修正功能，用于抵消使用外设传感器时由传感器内部电路影响而产生的信号相位微幅变化。“PX8000”使得一些采用传统方法检测困难的场合能方便进行电力检测，如无线供电器及在变频器升压电路中起高频信号驱动的设备等。

3仿真与试验验证1）电网规划与建设方面，应建立超前的资源管理理念，充分考虑区域发展趋势和城市发展定位，对网架进行优化分析，总结典型的接线模式，实现电网可扩展性，同时结合开发区和项目发展，预留变电站、开关站站点位置及配电线路走廊。根据不同配电网的位置、性质和电能质量要求，灵活采取不同配置方案，体现技术性与经济性并重，提高规划与建设的可实施性。

2）运行管理方面，应继续完善各项运行工作管理原则、管理规定和管理流程，实现标准化的管理模式。同时，运用智能配电台区、主动配电网、微电网等新技术，结合大数据、工业4.0等新理念，提高监测手段、设备运行效率和管理运行手段，进而提高电压质量。

3）目前我国在提升电压质量的管理方面，应结合农网改造和城市配电网改造项目，在电网规划时充分考虑电压质量，综合运用运维手段，借鉴国外良好的技术经验和管理经验，达到提升电压质量的

目的。

作者简介

李兰芳，博士，工程师，主要从事电能质量相关工作。

杨汾艳，博士，高级工程师，主要从事交直流电力系统分析、电网规划相关工作。

黄嘉健，硕士，工程师，主要从事配电网供电可靠性相关工作。

陈思齐，硕士，主要从事配电网电压质量与供电可靠性相关工作。

殷文杰，硕士，主要从事电力可靠性和电能质量相关工作。

原标题：【配电】国外电压质量管理综述

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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