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本文针对低压台区电压偏低问题,在电网参数信息未知的前提下,提出了一种简单的数据分析方法,用于区分上级电源电压和低压台区自身原因造成的低压台区电压偏低问题。通过采集变电站10kV母线的电压监测值(首端)、配变监测终端的电压监测值(中断)和用户末端电压监测仪的电压监测值(末端),计算首中端电压差、首末端电压差和中末端电压差,分析中首中端电压差和末端电压差在首末端电压差中的占比,得出造成低压台区电压偏低的原因是上级电网电压降过大还是低压台区自身电压降过大。
造成电压偏差的主要原因
造成电压偏差的主要原因在于功率在电力系统传输过程中,将在线路、变压器等原件的阻抗上产生电压损耗,因此在实际运行中,各个元件产生的电压损耗不同,电力系统中的各个节点的实际运行电压和电压偏差也是不同的。电压损耗一方面与电网元件的参数有关,线径越细、供电距离越长,线路阻抗越大,产生的电压损耗越大;另一方面电压损耗的大小还与传输的功率有关,传输的功率越大、负荷的功率因数越低,造成的电压损耗越大。除此之外,变压器抽头位置、上级电源电压水平、三项不平衡程度以及谐波产生的电压损耗等问题,也会造成电压偏差。
在低压台区电压偏低的治理过程中,必须分清不同环节电压降落对电压偏差的影响,才能有效的提出治理手段。
基于数据的电压偏差成因
针对实际配电网,尤其是低压配电网,系统参数较难获取,可以采用数据分析法,分析低电压问题的成因。数据分析法是指利用调度自动化系统中的10kV母线电压监测、配变监测终端和末端安装的电压监测仪监测结果,综合对低电压台区的电压偏低问题进行分析,试图找出不同端电压降落在整个电压降落中所占比重的大小,以确定造成电压偏低是10kV原因还是低压原因。该方法只能用于原因查找,无法对治理措施的效果进行校核。
如某低压台区(台区一)的各监测点电压如图1所示,图中:
1)选择所有数据完整的一天24h为单位进行分析,每15分钟一个监测数据,共96个数据。
2)对电压和电流进行标幺化处理,10kV系统基准值为10kV,低压系统则按照配变变比进行选择,配变变比为10/0.4kV,则相电压的基准值为235.6V。电流基准值按照配电变压器容量进行计算,此处配电变压器容量为630kVA,基准电流为957A。
3)设定系统首端为10kV母线,中端为配变低压出线(配变监测仪安装点),终端为用户处(电压监测仪)。3个监测点均记录电压数据,电流数据则参考配变监测仪记录的配变变低电流。
图1首、中、末端的电压监测值及配变电流值(台区一)
分别计算首中端电压差、首末端电压差和中末端电压差,分析中首中端电压差和末端电压差在首末端电压差中的占比,结果如图2所示。
图2首中端电压差和中终端电压差在首终端电压差中的占比(台区一)
由图2中的首中端电压差和中终端电压差在首终端电压差中的占比可知,中终端的占比始终在50%以上,因此造成电压降落的主要部分是落在中终端的电压差上,即在低压系统中造成的压降占主要部分,可以通过低压改造,改善电压偏低问题。
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