工業(yè)園區(qū)電能質(zhì)量相關(guān)性分析

李潔+黨曉圓

摘 要：具有重負(fù)荷工業(yè)用戶的工業(yè)園區(qū)擁有大量大型用電設(shè)備，在其啟停和運(yùn)行過程中會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響，可能對(duì)園區(qū)其它電氣設(shè)備的正常工作和供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行造成危害，因此對(duì)這類工業(yè)園區(qū)的電能質(zhì)量進(jìn)行分析研究具有工程實(shí)踐指導(dǎo)意義。本文選擇了重慶市某工業(yè)園作為研究對(duì)象，對(duì)園區(qū)供電變電所和園區(qū)內(nèi)典型重負(fù)荷企業(yè)煉鋼廠的電能質(zhì)量進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，并在Matlab中搭建煉鋼廠與園區(qū)供電變電站電能質(zhì)量相關(guān)性分析仿真模型，研究煉鋼廠電能質(zhì)量問題對(duì)園區(qū)變電站供電的各企業(yè)的電能質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

關(guān)鍵詞：工業(yè)園區(qū)；電能質(zhì)量；Matlab建模；相關(guān)性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.129

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建成了大量工業(yè)園區(qū)，工業(yè)園區(qū)的供電電能質(zhì)量影響園區(qū)各企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可能造成產(chǎn)生廢品，引起較大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是具有重負(fù)荷工業(yè)用戶的工業(yè)園區(qū)，重負(fù)荷企業(yè)擁有大量大型用電設(shè)備，在其啟停和運(yùn)行過程中會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響，可能對(duì)其它電氣設(shè)備的正常工作和電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行造成危害。因此本文以重慶市某工業(yè)園區(qū)為案例進(jìn)行分析，通過采集電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分析，評(píng)估園區(qū)的典型重負(fù)荷企業(yè)對(duì)園區(qū)內(nèi)電能質(zhì)量影響。

1 電能質(zhì)量相關(guān)性分析方法

本文采用最小二乘法線性回歸進(jìn)行相關(guān)性分析，在工程中大量此方法進(jìn)行相關(guān)性分析，其計(jì)算方法如下：

2 鋼廠對(duì)工業(yè)園區(qū)電能質(zhì)量影響分析

為研究重負(fù)荷企業(yè)對(duì)工業(yè)園區(qū)的電能質(zhì)量影響，前期對(duì)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的典型重負(fù)荷企業(yè)煉鋼廠進(jìn)行了電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，并對(duì)為園區(qū)供電的變電所進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。根據(jù)采集數(shù)據(jù)對(duì)煉鋼廠與供電變電站進(jìn)行了電能質(zhì)量相關(guān)性分析。

根據(jù)110 kV變電站方提供的資料，將變電站內(nèi)的三相三繞組變壓器歸算至中壓側(cè)（38.5kV）得到的等值電路模型如圖1所示。

煉鋼廠與變電站的中壓側(cè)（即2號(hào)接線點(diǎn)）相連。圖1為在Matlab中做的有關(guān)煉鋼廠和變電站電壓相關(guān)性分析仿真模型。變電站用變壓器的電壓有效值為38.50kV， 根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)煉鋼廠可用電阻表示，其電阻值147.59Ω，輸電線路可用電抗表示，其電抗值為5.535Ω，并在煉鋼廠一側(cè)加有一電流源作為干擾信號(hào)。

根據(jù)電路原理相關(guān)知識(shí)可計(jì)算得未加干擾源時(shí)變電站與輸電線路相連的節(jié)點(diǎn)處的電壓有效值為37.17kV，電流有效值為為259.83A。

利用第前述的最小二乘法線性回歸分析方法，對(duì)煉鋼廠發(fā)生電流波動(dòng)與變電站中壓側(cè)電壓值進(jìn)行相關(guān)性分析（即2號(hào)接線點(diǎn)處電壓與輸入值相關(guān)性分析），可得回歸方程為y=-0.03075x+37170，Matlab中得到的的擬合波形如圖3所示?？梢钥闯霎?dāng)煉鋼廠發(fā)生電流波動(dòng)時(shí)，為其供電的變電站中壓側(cè)電壓值也會(huì)發(fā)生變化：煉鋼廠外加電流用x表示，單位A，變電站中壓側(cè)電壓值用y表示，單位V。由表達(dá)式可知其相關(guān)性擬合系數(shù)高達(dá)0.99，即每當(dāng)煉鋼廠發(fā)生電流波動(dòng)，必然會(huì)導(dǎo)致變電站中壓側(cè)電壓值發(fā)生變化。

因此，煉鋼廠的電能質(zhì)量情況會(huì)對(duì)變電站的電能質(zhì)量情況產(chǎn)生較大影響，即而可知，煉鋼廠的電能質(zhì)量問題會(huì)對(duì)變電站供電的各企業(yè)的電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

3 小結(jié)

本文通過采用的最小二乘法線性回歸分析方法對(duì)煉鋼廠與變電站電能質(zhì)量相關(guān)性進(jìn)行分析，得出煉鋼廠的電能質(zhì)量問題會(huì)對(duì)變電站的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而影響該變電站供電的各企業(yè)的電能質(zhì)量，因此需要對(duì)煉鋼廠及工業(yè)園區(qū)該進(jìn)行電能質(zhì)量治理。

參考文獻(xiàn)：

[1]管春.電能質(zhì)量綜合檢測(cè)與分析系統(tǒng)研究[D].重慶大學(xué)博士學(xué)位論文，2011.

[2]孫軼群.現(xiàn)代化工業(yè)園區(qū)電能質(zhì)量分析與治理措施[M].北京：中國(guó)電力出版社，2015.

[3]劉毅，周雒維，馮浩.電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)錄波數(shù)據(jù)壓縮方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（04）：199-203.

作者簡(jiǎn)介：李潔（1987-），女，碩士，講師，研究方向：電能質(zhì)量分析與治理。