基于用電信息采集系統(tǒng)的配電網(wǎng)無功補償?shù)攸c選擇

裴坤遠

（國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司，河南 鄭州 450006）

近年來，配電網(wǎng)的運行水平得到了廣泛關(guān)注[1-3]，如何提高配電網(wǎng)穩(wěn)定性、降低配電網(wǎng)損耗成為了重要課題。無功補償是提高配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和降低配電網(wǎng)損耗的重要手段，因無功補償?shù)脑瓌t是就地補償平衡，所以無功補償?shù)攸c的選擇顯得尤為關(guān)鍵。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，通過用電信息采集系統(tǒng)可以獲得配電網(wǎng)大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[4-5]，根據(jù)專變和公變的功率因數(shù)，結(jié)合客戶用電信息設(shè)置并計算選擇指數(shù)，可以確定配電網(wǎng)專變和公變無功補償?shù)膬?yōu)先順序，這是確定配電網(wǎng)無功補償?shù)攸c的一種十分經(jīng)濟有效的方式。

1 無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)的設(shè)置

配電網(wǎng)專變和公變無功補償?shù)攸c的準(zhǔn)確選擇是高效經(jīng)濟實施配電網(wǎng)無功補償?shù)年P(guān)鍵，由于投資等因素，在配置有限的情況下，需準(zhǔn)確選取無功補償?shù)攸c。本文設(shè)置無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)作為確定無功補償?shù)攸c的指標(biāo)，計算方法如下。

式中：Y為無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)，數(shù)值大的專變和公變需優(yōu)先進行無功補償；cosφ為功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；cosφ'為實際功率因數(shù)。

通過用電信息采集系統(tǒng)采集專變和公變的功率因數(shù)，按照功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)[6]，如配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)小于應(yīng)執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則計算出本次的選擇指數(shù)，同時計數(shù)1次，用N表示配電網(wǎng)專變和公變未達到功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的次數(shù)；如配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)不小于應(yīng)執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則選擇指數(shù)Y為0。用電信息采集系統(tǒng)凍結(jié)1次數(shù)據(jù)所需的時間用T表示，一般為15 min。在某一段時間內(nèi)進行無功補償?shù)攸c的選擇時，可將該時間段內(nèi)的所有選擇指數(shù)相加，得到該時間段內(nèi)的選擇指數(shù)。

2 無功補償?shù)攸c選擇的實際應(yīng)用

基于用電信息采集系統(tǒng)選擇配電網(wǎng)無功補償?shù)攸c的實際應(yīng)用見圖1。

圖1 基于用電信息采集系統(tǒng)選擇配電網(wǎng)無功補償?shù)攸c的實際應(yīng)用圖

專變用戶計量方式不同，計量裝置安裝位置也不同，高供高計安裝在一次側(cè)，高供低計安裝在二次側(cè)；公變一般為高供低計，計量裝置安裝在變壓器低壓側(cè)。通過用電信息采集系統(tǒng)采集配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)，結(jié)合客戶用電信息，按照功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)配電網(wǎng)專變和公變的功率因數(shù)小于應(yīng)執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)時就計數(shù)1次，同時經(jīng)過分析計算得出選擇指數(shù)，進而獲得無功補償最優(yōu)地點。如有專變或公變的選擇指數(shù)相同，則根據(jù)N的大小進行選擇，N值較大的優(yōu)先進行無功補償。

2.1 配電網(wǎng)公變無功補償實際應(yīng)用

1）公變的臺區(qū)考核表可記錄公變的功率因數(shù)。

2）用電信息采集系統(tǒng)通過采集裝置可采集到公變的功率因數(shù)。

3）每15 min凍結(jié)1次數(shù)據(jù)并上傳至用電信息采集系統(tǒng)。

4）根據(jù)公變的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如采集到的公變實際功率因數(shù)小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則計數(shù)1次，并計算出本次選擇指數(shù)；如采集到的公變實際功率因數(shù)不小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則本次選擇指數(shù)Y為0。

5）通過計算機分析計算出某一時間段內(nèi)配電網(wǎng)各公變無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)。

6）按時間段內(nèi)公變選擇指數(shù)大小進行排序，給出公變無功補償最優(yōu)地點。

2.2 配電網(wǎng)專變無功補償實際應(yīng)用

1）專變的計量裝置可以準(zhǔn)確記錄專變的功率因數(shù)。

2）用電信息采集系統(tǒng)通過采集裝置可采集到專變的功率因數(shù)。

3）每15 min凍結(jié)1次數(shù)據(jù)并上傳至用電信息采集系統(tǒng)。

4）結(jié)合專變用戶用電信息，確定其對應(yīng)的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如采集到的專變用戶實際功率因數(shù)小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則計數(shù)1次，并計算出本次選擇指數(shù)；如采集到的專變實際功率因數(shù)不小于功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則本次選擇指數(shù)Y為0。

5）通過計算機分析計算出某一時間段內(nèi)配電網(wǎng)各專變用戶的無功補償選擇指數(shù)。

6）按時間段內(nèi)無功補償選擇指數(shù)大小進行排序，給出專變無功補償最優(yōu)地點。

3 無功補償?shù)攸c選擇的實例分析

以實際運行的一條配電線路為例進行分析，該配電線路下有4臺公變和6個高壓專變用戶，其中2個為高供高計專變用戶，4個為高供低計專變用戶。時間范圍取配電網(wǎng)正常運行時間的1 h，用電信息采集系統(tǒng)凍結(jié)1次數(shù)據(jù)所需時間T=15 min，各類數(shù)據(jù)信息見表1。

表1 配電網(wǎng)專變和公變數(shù)據(jù)信息

經(jīng)計算機的分析計算程序可計算出各專變和公變的無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)，序號1到序號10的專變和公變無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)Y分別為0，0，0.01，0.25，0，0，0，0.1，0.04和0.04，相應(yīng)的N值分別為0，0，1，3，0，0，0，4，4和2。

根據(jù)計算結(jié)果可知，公變中序號4的選擇指數(shù)最大，專變中序號8的選擇指數(shù)最大，序號1、序號2、序號5、序號6、序號7的選擇指數(shù)為0，無需進行無功補償，序號9和序號10的專變選擇指數(shù)相同，但序號9的N值較大，所以該配電線路公變無功補償?shù)膬?yōu)先順序為4，3，專變無功補償?shù)膬?yōu)先順序為8，9，10。

計算結(jié)果可為配電網(wǎng)無功補償?shù)攸c的選擇提供依據(jù)。對于優(yōu)先進行無功補償?shù)墓?，供電企業(yè)可優(yōu)先加裝自動無功補償裝置，專變則需要向用戶下發(fā)《用電檢查結(jié)果通知書》，督促用戶提高無功補償裝置的可靠性。該方法可有效改善配電網(wǎng)用電設(shè)備的功率因數(shù)，減少配電網(wǎng)損耗，提高配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

智能電網(wǎng)的建設(shè)對配電網(wǎng)運行水平的要求越來越高，無功補償是降低配電網(wǎng)損耗、提高電壓穩(wěn)定性的重要手段，其地點選擇的準(zhǔn)確性是配電網(wǎng)無功補償?shù)年P(guān)鍵。本文介紹了一種利用用電信息采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)確定配電網(wǎng)無功補償?shù)攸c的方法，首先介紹了無功補償?shù)攸c選擇指數(shù)的設(shè)置，然后介紹了該方法的具體方案和實際應(yīng)用情況，最后通過實例分析驗證了該方法的可行性、經(jīng)濟性和有效性。