配電臺(tái)區(qū)低電壓預(yù)判方法研究

李 峰，徐有琳，孫源文，嚴(yán) 俊，李 博

（1.國(guó)網(wǎng)威海供電公司，山東 威海 264200；

2.天津天大求實(shí)電力新技術(shù)股份有限公司，天津 300384）

◆營(yíng)銷與服務(wù)◆

配電臺(tái)區(qū)低電壓預(yù)判方法研究

李 峰1，徐有琳1，孫源文1，嚴(yán) 俊2，李 博2

（1.國(guó)網(wǎng)威海供電公司，山東 威海 264200；

2.天津天大求實(shí)電力新技術(shù)股份有限公司，天津 300384）

通過供電公司掌握的既有配變臺(tái)區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)、臺(tái)區(qū)設(shè)備數(shù)據(jù)和用戶用電報(bào)裝情況，判斷發(fā)生低電壓的用戶最大范圍，幫助供電公司確定臺(tái)區(qū)可能發(fā)生低電壓的范圍，同時(shí)對(duì)由于負(fù)荷接入不平衡導(dǎo)致的三相不平衡原因引起的低電壓進(jìn)行重點(diǎn)分析，提供接入前的等效電流不平衡度試算方法，通過電流不平衡度數(shù)值的增減以及對(duì)低電壓用戶范圍的變化判斷接入點(diǎn)選擇是否合理，在接入前能夠避免由于人為因素加劇用戶低電壓情況的發(fā)生。

配電臺(tái)區(qū)；低電壓；三相不平衡；預(yù)判方法

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民生活水平不斷提高，用電性質(zhì)發(fā)生了根本性的改變，用電需求進(jìn)入更高層次，供電低電壓現(xiàn)象成為影響供電質(zhì)量的主要問題之一。

為精準(zhǔn)、高效治理低電壓，提高供電服務(wù)和客戶滿意度，開展配變臺(tái)區(qū)低電壓的范圍預(yù)判是解決電壓偏低問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

1 存在問題

判斷電網(wǎng)低電壓情況首先應(yīng)當(dāng)知道低壓網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的電壓信息。針對(duì)低壓配電網(wǎng)的特點(diǎn)，關(guān)于低壓配電網(wǎng)電壓計(jì)算，學(xué)者們做了很多的探索，目前已經(jīng)研究出一些比較適合低壓配電網(wǎng)潮流的算法，例如：牛頓法、改進(jìn)P-Q（有功-無(wú)功）解耦法、回路阻抗法和前推回代潮流算法等。牛頓法需要形成導(dǎo)納矩陣，并且雅可比矩陣的對(duì)角優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在，很難收斂；改進(jìn)P-Q解耦法對(duì)R/X值較大的線路引入補(bǔ)償技術(shù)，這種算法很復(fù)雜，喪失了快速解耦原有計(jì)算量小、收斂可靠的優(yōu)點(diǎn)；回路阻抗法需要復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)和支路編號(hào)，比較耗時(shí)。

比較而言，前推回代潮流算法充分利用了網(wǎng)絡(luò)呈輻射狀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，計(jì)算效率高，不需要矩陣運(yùn)算，是較為常用的輻射型網(wǎng)絡(luò)潮流算法。然而前推回代潮流算法需要供電公司提供大量的負(fù)荷數(shù)據(jù)，且得出的結(jié)果僅為某一負(fù)荷時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)情況，若想要了解持續(xù)的低電壓情況則需要連續(xù)測(cè)取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流計(jì)算，大大增加了工作的繁復(fù)程度，也難以適應(yīng)大量配變臺(tái)區(qū)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓計(jì)算要求。同時(shí)，無(wú)法保證在同一時(shí)刻測(cè)得所有負(fù)荷點(diǎn)的數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果難免出現(xiàn)偏差，難以達(dá)成準(zhǔn)確計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的初衷。

考慮到供電公司希望掌握低電壓情況主要是為了準(zhǔn)確定位低電壓用戶，節(jié)省人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)時(shí)間，有針對(duì)性的對(duì)低電壓用戶制定改造計(jì)劃，因此供電公司希望了解的是低電壓用戶的范圍和位置。而準(zhǔn)確測(cè)量用戶負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓值并不是確定用戶低電壓的唯一方法。而且逐節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電壓值計(jì)算僅適用于少量數(shù)據(jù)的情況，對(duì)于供電公司下轄眾多配變臺(tái)區(qū)下數(shù)百萬(wàn)計(jì)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)來說，精確計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓值難以實(shí)現(xiàn)。

2 低電壓預(yù)判模型

通過供電公司掌握的既有配變臺(tái)區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)、臺(tái)區(qū)設(shè)備數(shù)據(jù)和用戶用電報(bào)裝情況，判斷發(fā)生低電壓的用戶最大范圍，滿足了供電公司確定臺(tái)區(qū)可能發(fā)生低電壓范圍的目的，提高了低電壓用戶確定效率。

具體步驟為：建立臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)資料；為臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥壿嬀幪?hào)；逆推節(jié)點(diǎn)負(fù)荷；順推節(jié)點(diǎn)電壓；比較電壓，確定低電壓范圍。

臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥壿嬀幪?hào)：各節(jié)點(diǎn)按照順支路法由臺(tái)區(qū)低壓側(cè)向末端編號(hào)；在線路不同導(dǎo)線型號(hào)連接處、產(chǎn)生分流點(diǎn)和用戶接入點(diǎn)設(shè)置節(jié)點(diǎn)。

逆推節(jié)點(diǎn)負(fù)荷：通過臺(tái)區(qū)用戶負(fù)荷資料，根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，對(duì)臺(tái)區(qū)內(nèi)每一條支路依次從最末端節(jié)點(diǎn)開始，分別對(duì)A、B、C三相所掛接負(fù)荷逐相、逐節(jié)點(diǎn)向上逆推，根據(jù)負(fù)荷位置、容量和負(fù)荷特性得出每一節(jié)點(diǎn)每相的最大報(bào)裝容量和等效負(fù)荷情況。

順推節(jié)點(diǎn)電壓：選取上年度臺(tái)區(qū)最低電壓作為計(jì)算電壓，從臺(tái)區(qū)低壓側(cè)母線處逐支路逐節(jié)點(diǎn)推算電壓降落值。

從臺(tái)區(qū)低壓側(cè)母線處逐支路逐節(jié)點(diǎn)推算電壓降落值為

式中：S為前端節(jié)點(diǎn)視在功率；φ為電壓與電流之間的相位角；R為線路電阻；X為線路電抗；U1為前端節(jié)點(diǎn)電壓；ΔU為支路電壓降落值。

低壓配電網(wǎng)絡(luò)下一級(jí)節(jié)點(diǎn)電壓為

后端節(jié)點(diǎn)電壓U2為

逐節(jié)點(diǎn)計(jì)算直至該支路末端節(jié)點(diǎn)，完成該支路的計(jì)算過程。

最后將逐節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果與單相低電壓限值進(jìn)行比較，若判定該節(jié)點(diǎn)為低電壓節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)之后的所有掛接在該相的用戶均為低電壓用戶。

若該節(jié)點(diǎn)電壓值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則對(duì)下一節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算、比對(duì)，依次類推，直到最終確定臺(tái)區(qū)每條支路每一相上的低電壓范圍或全部節(jié)點(diǎn)電壓值均高于限值。

3 實(shí)施方式

配變臺(tái)區(qū)低電壓范圍判定方法包括以下步驟。

（1）通過供電公司掌握的既有配變臺(tái)區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)、臺(tái)區(qū)設(shè)備數(shù)據(jù)和用戶用電報(bào)裝情況，判斷發(fā)生低電壓的用戶最大范圍。

（2）對(duì)于判定用戶最大范圍外的用戶低電壓信息反饋，直接判定為錯(cuò)誤反饋。

遵循低壓配電網(wǎng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況和特點(diǎn)，確定如下研究限定條件：低壓臺(tái)區(qū)后端電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為輻射型結(jié)構(gòu)，不考慮環(huán)網(wǎng)情況；低壓臺(tái)區(qū)后端電網(wǎng)按對(duì)稱三相參數(shù)考慮，三相不平衡情況按照負(fù)荷不平衡引起考慮，三相參數(shù)不平衡及導(dǎo)線換相主要發(fā)生在高壓長(zhǎng)距離輸電網(wǎng)情境下，不適用于低壓配電網(wǎng)；低壓臺(tái)區(qū)后端電網(wǎng)為單電源網(wǎng)絡(luò)，臺(tái)區(qū)即為下端負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)的電源，不考慮末端接入分布式電源情況；單相線路的感抗值與三相線路的感抗值不同，但在工程計(jì)算中可以忽略其誤差，對(duì)380/220 V線路的電壓損失，導(dǎo)線截面為50 mm2及以下時(shí)誤差約1%，50 mm2以上時(shí)最大誤差約5%。因此可認(rèn)為單相線路感抗值等于三相線路感抗值。典型低壓配變臺(tái)區(qū)見圖1所示。

圖1 典型低壓配變臺(tái)區(qū)示意圖

本次研究重點(diǎn)放在如何利用更簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)資料確定可能存在低電壓的用戶范圍，希望僅通過基本的設(shè)備和報(bào)裝情況，以及臺(tái)區(qū)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定出低電壓范圍，并通過增加負(fù)荷預(yù)測(cè)、新增報(bào)裝資料及無(wú)功補(bǔ)償模塊，預(yù)測(cè)未來可能出現(xiàn)的低電壓范圍變化情況。

項(xiàng)目調(diào)研統(tǒng)計(jì)了國(guó)內(nèi)一些地區(qū)造成低電壓的因素。以某地為例，造成低電壓的幾個(gè)主要因素為：①低壓線路供電半徑過長(zhǎng)或線徑過細(xì)；②戶均配變?nèi)萘啃?；③三相?fù)荷不平衡。

因素①是長(zhǎng)期以來造成低電壓的最主要因素，因素②也是極為重要的因素，這2個(gè)因素均為顯見因素。而因素③三相負(fù)荷不平衡因素在近年來尤為明顯，這主要是由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，居民家用電器增多，單相負(fù)荷近年來由原來的20%以下，突增到70%以上，在基層供電企業(yè)掛接線時(shí)沒有考慮相平衡而導(dǎo)致的突出因素。

因此，考慮到目前導(dǎo)致低壓用戶造成低電壓的原因中三相負(fù)荷不平衡所造成低電壓的占比越來越高，在確定低電壓范圍之后，應(yīng)重點(diǎn)考慮三相負(fù)荷不平衡給用戶低電壓范圍帶來的影響。

針對(duì)這個(gè)問題，本研究專門對(duì)負(fù)荷三相不平衡情況做了重點(diǎn)分析，利用支路等效電流三相不平衡度方法，通過判斷新增報(bào)裝引起的支路電流不平衡度的變化，及將引起的支路低電壓范圍的變化，判斷新增報(bào)裝位置的合理性，直接提出在低壓負(fù)荷裝接過程中可能存在的問題。

對(duì)于低電壓網(wǎng)絡(luò)中存在的大量用戶，難以同時(shí)測(cè)量其實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，因此不能準(zhǔn)確確定各節(jié)點(diǎn)電壓，但通過用戶負(fù)荷報(bào)裝情況及裝接位置，可以對(duì)用戶負(fù)荷進(jìn)行等效判斷，確定出能夠產(chǎn)生低電壓的范圍。大大節(jié)省供電部門診斷和確定用戶低電壓的投入。同時(shí)在低電壓用戶主動(dòng)上報(bào)低電壓前，由供電公司主動(dòng)確定可能發(fā)生低電壓的用戶范圍，在預(yù)防與改造前，能夠做到心中有數(shù)。

由于低壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)際接線情況存在差異，負(fù)荷分配的不平衡會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)中各相潮流較大差異，因此在進(jìn)行低電壓范圍判定時(shí)，采用分相計(jì)算法，逐節(jié)點(diǎn)、逐相進(jìn)行計(jì)算。

具體算法如下。

（1）建立臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)資料

在開始低電壓范圍計(jì)算之前需要先建立以下臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)資料。

·建立導(dǎo)線阻抗參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)：主要是LJ（鋁絞線）、LGJ（鋼芯鋁絞線）、TJ（硬銅線）及電纜；不同截面下的導(dǎo)線電阻和感抗值。

·建立臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)資料庫(kù)：根據(jù)臺(tái)區(qū)下端網(wǎng)絡(luò)情況，建立臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，包括每段導(dǎo)線型號(hào)、長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)，以節(jié)點(diǎn)方式記錄。

·建立臺(tái)區(qū)用戶資料庫(kù)：根據(jù)臺(tái)區(qū)報(bào)裝情況，建立臺(tái)區(qū)供電用戶負(fù)荷情況數(shù)據(jù)庫(kù)，包括：負(fù)荷點(diǎn)節(jié)點(diǎn)位置、負(fù)荷性質(zhì)以及負(fù)荷分配相，以節(jié)點(diǎn)方式記錄。

·繪制臺(tái)區(qū)下端圖紙：標(biāo)注節(jié)點(diǎn)應(yīng)與臺(tái)區(qū)線路參數(shù)資料庫(kù)和用戶參數(shù)資料庫(kù)匹配。

（2）為臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥壿嬀幪?hào)

為臺(tái)區(qū)內(nèi)各支路節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分層邏輯編號(hào)，通過供電公司提供的臺(tái)區(qū)中各負(fù)荷點(diǎn)的位置、報(bào)裝容量及負(fù)荷性質(zhì)，以層節(jié)點(diǎn)標(biāo)記，通過節(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系匹配，進(jìn)而確定該臺(tái)區(qū)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。根據(jù)臺(tái)區(qū)下端用戶的報(bào)裝容量、負(fù)荷性質(zhì)及負(fù)荷位置，分相對(duì)總體報(bào)裝容量及實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行等效計(jì)算，得到分相等效的負(fù)荷分布。

對(duì)臺(tái)區(qū)下端全部支路重復(fù)上述編號(hào)過程，編號(hào)過程中不可出現(xiàn)重復(fù)節(jié)點(diǎn)。

要求各節(jié)點(diǎn)按照順支路法由臺(tái)區(qū)低壓側(cè)向末端編號(hào)；在線路不同導(dǎo)線型號(hào)連接處設(shè)置節(jié)點(diǎn)；線路產(chǎn)生分流設(shè)置節(jié)點(diǎn)；用戶接入點(diǎn)設(shè)置節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)上述4項(xiàng)規(guī)則在標(biāo)●處設(shè)置節(jié)點(diǎn)并編號(hào)，具體見圖2所示。

圖2 典型低壓配變臺(tái)區(qū)節(jié)點(diǎn)編號(hào)示意圖

（3）逆推節(jié)點(diǎn)負(fù)荷

通過前述生成的臺(tái)區(qū)用戶負(fù)荷資料，根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，對(duì)臺(tái)區(qū)內(nèi)每一條支路依次從最末端節(jié)點(diǎn)開始，分別對(duì)A、B、C三相所掛接負(fù)荷逐相、逐節(jié)點(diǎn)向上逆推，根據(jù)負(fù)荷位置，容量和負(fù)荷特性得出每一節(jié)點(diǎn)每相的最大報(bào)裝容量和等效負(fù)荷情況，如表1。

表1 每一節(jié)點(diǎn)每相的最大報(bào)裝容量和等效負(fù)荷

A21為三相負(fù)荷，按照各相負(fù)荷平均分配，即A、B、C三相負(fù)荷均為100/3 kW，A2=A21+A22+A23，三相負(fù)荷分別為：100/3 kW+50 kW、100/3 kW+70 kW和100/3 kW+80 kW。進(jìn)而得到節(jié)點(diǎn)O處的三相最大報(bào)裝和

（4）順推節(jié)點(diǎn)電壓

為確定最大低電壓用戶范圍，選取上年度臺(tái)區(qū)最低電壓作為計(jì)算電壓。從臺(tái)區(qū)低壓側(cè)母線處逐支路逐節(jié)點(diǎn)推算電壓降落值。

已知首端電壓和視在功率，則支路電壓降落值可通過下式（5）表示

式中：S為前端節(jié)點(diǎn)視在功率；φ為電壓與電流之間的相位角；R為線路電阻；X為線路電抗；U1為前端節(jié)點(diǎn)電壓。

在低壓配電網(wǎng)絡(luò)工程計(jì)算中，考慮線路壓降往往忽略縱分量帶來的影響，參見各種配電手冊(cè)中關(guān)于線路壓降的計(jì)算說明，因此在推算低壓配電網(wǎng)絡(luò)下一級(jí)節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)采用公式（6）進(jìn)行計(jì)算

式中：U1為前端節(jié)點(diǎn)電壓，S為前端節(jié)點(diǎn)視在功率。后端節(jié)點(diǎn)電壓U2為（式7）。

節(jié)點(diǎn)A1處的電壓為

由于U0a、U0b、U0c已知，S0a、S0b、S0c已知，R、X、L已知，故只要給定cosφ，則節(jié)點(diǎn)A1電壓可確定。cosφ可根據(jù)地區(qū)或之路實(shí)際情況實(shí)測(cè)，一般給定低壓臺(tái)區(qū)cosφ=0.8。

（5）比較電壓，確定低電壓范圍

根據(jù)GB/T 12325—2003《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》中的要求，220 V單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的+7%、-10%，即最低允許電壓值為198 V。

故將步驟（4）中逐節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果與單相低電壓限值198 V進(jìn)行比較，此處低電壓限值可結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加以修正的低電壓限值進(jìn)行比對(duì)，若判定該節(jié)點(diǎn)為低電壓節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)之后的所有掛接在該相的用戶均為低電壓用戶；若該節(jié)點(diǎn)電壓值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則對(duì)下一節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算、比對(duì)，依次類推，直到最終確定臺(tái)區(qū)每條支路每一相上的低電壓范圍或全部節(jié)點(diǎn)電壓值均高于限值，計(jì)算完全部節(jié)點(diǎn)電壓，完成計(jì)算過程。

通過實(shí)地調(diào)查分析，隨著用戶負(fù)荷逐年增大，低壓臺(tái)區(qū)下端三相不平衡對(duì)用戶低電壓造成的影響越來越不可忽視。目前的三相不平衡情況主要是由于低壓用戶裝接不平衡造成的。由于目前低壓用戶中大量單相負(fù)荷用戶的存在，而供電所在進(jìn)行負(fù)荷裝接時(shí)由于線路延伸情況及人員等各種條件的限制，難以做到將單相負(fù)荷平衡掛接于低壓線路中，一旦出現(xiàn)某相裝接容量過多，那么將出現(xiàn)在該相上電壓的快速下降，造成了該相用戶容易出現(xiàn)低電壓。

可以這樣說，在低壓配電系統(tǒng)中，三相不平衡主要不是由運(yùn)行引起的，而是在裝接時(shí)候就已經(jīng)存在的，這屬于從根源引起的低電壓，這種情況通過更換導(dǎo)線、增加配變?nèi)萘康瘸Ｒ?guī)改造手段均難以達(dá)到治理效果，但如能調(diào)整負(fù)荷裝接位置就能達(dá)到事半功倍的效果。

然而，需要強(qiáng)調(diào)的是，由于低電壓臺(tái)區(qū)一般饋出多條支線，雖然下端網(wǎng)絡(luò)支路存在較大的負(fù)荷裝接不平衡問題，但如果僅通過臺(tái)區(qū)低壓側(cè)三相電壓、電流的幅值及相位進(jìn)行判斷，往往得出臺(tái)區(qū)三相平衡的結(jié)論。難以真正的揭示三相不平衡造成的問題。舉例來說，臺(tái)區(qū)下的某條支路從某一節(jié)點(diǎn)處開始由A、B、C三相均掛接負(fù)荷轉(zhuǎn)為只在A相掛接負(fù)荷，而另2條支路從某一節(jié)點(diǎn)處由A、B、C三相均掛接負(fù)荷分別轉(zhuǎn)為只在B、C相掛接負(fù)荷，而恰巧這3條支路的單相負(fù)荷又相互平衡，那么采用上文介紹的通過臺(tái)區(qū)出口三相電壓計(jì)算得出的結(jié)果就會(huì)是該臺(tái)區(qū)為三相負(fù)荷平衡的臺(tái)區(qū)，然而實(shí)際情況卻是這3條支路的三相負(fù)荷全都不平衡。因此通過臺(tái)區(qū)電壓、電流值計(jì)算出的三相不平衡度對(duì)反應(yīng)臺(tái)區(qū)用戶低電壓?jiǎn)栴}并不適用。

基于以上分析，本研究從具體支路的三相電流不平衡度角度考慮，逐條支路計(jì)算其電流不平衡度。由于用戶用電具有隨機(jī)性，因此無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所有用戶的實(shí)時(shí)負(fù)荷，但確定的是用戶用電過程中產(chǎn)生的最大負(fù)荷不會(huì)超過其報(bào)裝容量。因此采用用戶各相報(bào)裝容量等效其電流，計(jì)算等效的三相電流不平衡度。

通過已知分相報(bào)裝容量S0a、S0b、S0c關(guān)系，進(jìn)行序分量的求取，通過下式可以得到正、負(fù)、零序分量值

根據(jù)規(guī)程GB/T 15543—2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》得到由容量等效計(jì)算出的支路電流不平衡度

4 實(shí)例驗(yàn)證

以某臺(tái)區(qū)為例構(gòu)建模型。如圖3所示。

圖3 某臺(tái)區(qū)現(xiàn)狀供電模型

進(jìn)行仿真計(jì)算如圖4所示。

圖4 仿真計(jì)算分析

從各節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果可以看出，29號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓值為197.26 V，電壓偏差-10.34%，如圖5所示。根據(jù)GB/T 12325—2008《電能質(zhì)量供電電壓偏差》中220 V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%的規(guī)定，存在低電壓情況。

圖5 29號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓及偏差

在晚上19：00實(shí)際測(cè)量該點(diǎn)電壓，電壓值為190.3 V，軟件計(jì)算值為197.26 V，偏差3.66%。

通過仿真和實(shí)測(cè)均可得到如下結(jié)論：當(dāng)支路報(bào)裝容量在各相分配不均時(shí)，產(chǎn)生的支路電流三相不平衡度值較高；當(dāng)三相報(bào)裝容量分配完全一致時(shí)，支路電流三相不平衡度值為0。因此在臺(tái)區(qū)支路新申請(qǐng)用電時(shí)，可以通過計(jì)算等效的支路電流三相不平衡度來確認(rèn)用電接入情況是否合理。

如：某節(jié)點(diǎn)處新增用電申請(qǐng)后，按照現(xiàn)有出線情況該負(fù)荷接入點(diǎn)僅引出A相線路，那么按照原有工作流程該新增負(fù)荷將接入A相，通過本文的計(jì)算方法，在接入前重新計(jì)算ε值，那么如果ε值增加較大，并帶來低電壓范圍的擴(kuò)大，就建議供電部門考慮將該新增負(fù)荷改接到其他相供電或通過其他方法，以控制ε值的增加。在評(píng)估出低電壓擴(kuò)大范圍情況之后，可考慮根據(jù)影響情況來決定是否采取在該負(fù)荷點(diǎn)前延伸三相線路，以改變?cè)撠?fù)荷的接入情況，或通過調(diào)整其他容易改接線的負(fù)荷點(diǎn)接入相達(dá)到控制支路電流不平衡度值等方法。如通過新增負(fù)荷點(diǎn)的接入，引起支路三相電流不平衡度的降低，那么就認(rèn)為該接入是合理的。

通過等效三相電流不平衡，也可以校核目前現(xiàn)有臺(tái)區(qū)下各支路負(fù)荷裝接的合理情況，如計(jì)算出某支路等效電流三相不平衡度數(shù)值較大，實(shí)際該支路中又存在較多的低電壓用戶，可以考慮通過調(diào)整負(fù)荷裝接，線路延伸等方法有效改善低電壓情況。對(duì)于電流三相不平衡度數(shù)值大的支路，采用上述方法將比增加臺(tái)區(qū)布點(diǎn)、縮短供電線路半徑等方法更有效和經(jīng)濟(jì)。

負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行極其重要。準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)是實(shí)現(xiàn)規(guī)劃方案科學(xué)性和正確性的保證，也是保證電網(wǎng)可靠供電，優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的一項(xiàng)前瞻性工作。負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)低電壓預(yù)判主要有以下3個(gè)方面的輔助作用。

（1）結(jié)合上述計(jì)算結(jié)果與臺(tái)區(qū)電壓受上級(jí)負(fù)荷增長(zhǎng)的影響，預(yù)判低電壓范圍的變化，提前給出治理方案。

（2）結(jié)合上述計(jì)算結(jié)果與預(yù)測(cè)出的臺(tái)區(qū)下級(jí)負(fù)荷自然增長(zhǎng)率，預(yù)判低電壓范圍的變化，及時(shí)采取解決措施。

（3）根據(jù)已知的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，填入臺(tái)區(qū)內(nèi)新報(bào)裝的用戶位置，負(fù)荷性質(zhì)及報(bào)裝情況，自動(dòng)匹配到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行新增用戶支路低電壓范圍的計(jì)算。

4 結(jié)束語(yǔ)

本次研究成果可以滿足供電公司確定臺(tái)區(qū)可能發(fā)生低電壓范圍的目的，同時(shí)對(duì)目前實(shí)際存在的由于負(fù)荷接入不平衡導(dǎo)致的三相不平衡進(jìn)而引起的低電壓進(jìn)行了重點(diǎn)分析，提供了接入前的等效電流不平衡度試算方法，通過電流不平衡度數(shù)值的增減以及對(duì)低電壓用戶范圍的變化判斷接入點(diǎn)選擇是否合理，在接入前能夠避免由于人為因素加劇用戶低電壓情況的發(fā)生。實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)到線的思路轉(zhuǎn)換，一定程度上提高了確定低電壓用戶的效率，為治理低電壓提供了有效方法。

［1］ 李瑞桂.農(nóng)網(wǎng)低電壓綜合治理［J］.北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2012（2）：216-217.

［2］ 李隆先.農(nóng)網(wǎng)低電壓分析及治理［J］.新疆電力技術(shù)，2011（2）：27-30.

［3］ 李穎峰.低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方式及優(yōu)化研究［J］.電氣應(yīng)用，2008，27（19）：53-55.

［4］ 楊志宏，李銘蔚.“低電壓”產(chǎn)生的原因和對(duì)策研究［J］.農(nóng)村電氣化，2012（6）：8.

［5］ 邱志鵬，呂平，張健，等.配電網(wǎng)居民客戶端低電壓治理方案探討［J］.供用電，2015，32（11）：75-78.

［6］ 于曉牧，李立鵬，徐建范.農(nóng)村低電壓?jiǎn)栴}分析與解決辦法［J］.陜西電力，2011，42（4）：46-49.

［7］ 田一焜.農(nóng)村低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行的危害及其防范措施［J］.科技展望，2014，24（18）：28.

Study on low voltage predictive method in distribution area

LIFeng1,XUYou-lin2,SUNYuan-wen1,YANJun2,LIBo2
（1.State Grid Weihai Power Supply Company,Weihai 264200,China;2.Tianjin Tianda Qiushi Electric Power High Technology Co.,Ltd.,Tianjin 300384,China）

Through the distribution transformer operation data,equipment data,the situation of consumer expanding that power supply company masters,the maximum low-voltage range is judged,which helps the company determine the possible areas of low-voltage happening and analyze the reasons of three-phase imbalance by imbalanced loads.This paper provides the calculation method of equivalent current unbalance degree before installing.By the changes of current imbalance value and low-voltage consumers’range,the junctions is determined whether is reasonable to avoid the occurrenceof low-voltagebecauseof thehuman factorsbeforejunction.

distribution area;low voltage;three-phase imbalance;prejudgingmetho

TM71

B

1009-1831（2017）06-0037-05

10.3969/j.issn.1009-1831.2017.06.009

2017-06-29；

2017-08-09