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基于UPFC的配电网线路损耗控制研究

2017-03-06李春波

商情 2016年46期
关键词:配电网控制

李春波

【摘要】在经济与科技的带动下,用电量逐渐增加,随着用电量的提升,线路损耗也成为供电企业最难解决的问题,过多的线路损耗不仅可以影响供电企业经济效益,还会影响电网正常运行,这就需要控制好线路损耗。UPFC的控制性与灵活性较好,可以有效调解系统功率,是减少配电网线路损耗的得力助手。因此,本文将从减少配电网线路损耗的必要性入手,结合UPFC降损性质,分析与研究基于UPFC的配电网线路损耗控制措施。

【关键词】UPFC 配电网 线路损耗 控制

我国配电网建设速度相对较慢,部分设施也相对老旧,再加上供电线路较长,很容易出现线损等情况,不仅促使大量无功电流快速流动,还极大的增加了有功损耗,这些问题的存在在一定程度上增加了能源损耗。因此,有必要对配电网线路损耗控制展开研究。

一、减少配电网线路损耗的必要性

线损的出现会增加发电成本,不仅会给企业造成一定损失,还会消耗大量资源,据不完全统计,我国每年的线损率接近8%,降低1%的线损,至少可以节省122亿度电,折合成资金每年至少可以节约100亿元。而我国多数配电网都存在建设落后,网架结构薄弱的情况,线损率因此增加。同时,随着线路损耗的出现,在浪费能源的同时,也会恶化生态环境,情节严重的还会诱发电力安全事故,给企业与国家都带来了严重的经济损失,因此,怎样做好配电网线路损耗控制就成为现阶段最重要的工作。

二、UPFC降损性质

所谓的UPFC就是统一潮流控制器,属于柔性交流输电技术中的一部分,通过实证研究得知,UPFC的应用可以有效减少线路损耗,能够为电力企业节省大量资源。之所以将UPFC应用到配电网线路损耗控制中,主要是由于以往的无功补偿设备灵活性较差,如果电网电压下降,电容器补偿无功率也会大大降低,进而弱化了系统电压综合性能。而UPFC则可以有效弥补以往无功补偿设备的不足,不仅可以有效提升线路输送能力,还能有效减少系统线路损耗。

三、基于UPFC的配电网线路损耗控制措施

(一)构建配电网模型

通过研究我国配电网可以发现,多数配电网都呈现辐射状,然而,很多配电网的输电线路相对较长,负荷节点也十分多样,所以,为实现安全用电,就需要将配电网由原来的辐射状转变为环网状,这就需要做好配电网环网状模型设计,以环网状配电网为主。然后适当提高供电电压,这也是减少线路损耗的有效措施。

(二)UPFC对配电网线路损耗控制

UPFC的综合性能较好,不仅可以控制好母线电压,还具有良好的潮流调节功能,尤其是它的串联侧可以有效控制电压,也可以防止线路循环功率的出现,对调配电流潮流有一定的促进作用,这样就可以起到控制配电网线路损耗的作用。为实现对配电网线路损耗的控制,应做好以下两点设计:第一,串联侧控制器设计,在UPFC的串联侧控制中,需要在被控线路中应用副值与相位,它们的作用是调控电压,由于串联变流器中融入了SPWM技术,所以在实际设计中可以将部分线路的事实功率当做反馈量,且将环网线路最小功率作为参考值,这样就可以顺利完成配电网线路损耗控制。第二,并联侧控制器。在UPFC并联侧控制器设计中,可以将传统的PI控制应用其中,它的应用可以保证直流侧电容两端电压始终处于恒定状态,能够确保UPFC的运行更加稳定。同时,随着它的应用,接入点母线的电压稳定性也明显提升,这样也可以有效减少线路损耗的出现。

为充分发挥UPFC的降损作用,要做到UPFC位置安装准确。在实际安装UPFC的过程中,可以将双机5节点模型应用其中,随着它的利用不仅可以促进网中潮流整合,还能降低网损的出现。如在某配电网降损中,设置了几个节点,其中两个节点与变电站母线连接在一起,这两个节点上的无功相对充足,另一个节点与变电站之间的距离较远,无功相对匮乏。一般来讲,距离变电站越远的母线,电压水平就越低,线路损耗也就越多,之所以会出现这种情况主要是由于缺少了无功的支撑。为减少无功损耗,就要选择UPFC并联补偿,并按照实际情况做好设计,所以,距离变电站较远的节点就成为了最佳安装UPFC的地方。通过进一步研究发现,当UPFC被安装到距离变电站较远的地方,母线电压始终处于高水平状态,无功功率与网损明显降低,由此可将,将UPFC安装到距离变电站较远的地方不仅可以有效减少系统损耗,还能有效提升母线电压水平,促进电能质量提升,通过这种方式也可以最大程度的减少能源消耗,保护生态环境不受损害,真正实现了经济效益与环境效益共同增长。

四、结束语

经济发展固然重要,但生态环境保护也必不可少。由于我国配电网建设并不完善,其中还存在一定缺陷与不足,严重影响了配电网应有作用的发挥,尤其是线损问题较为严重,针对这种情况,就需要应用合适的控制技术,减少配电网线路损耗的出現,UPFC是现阶段应用较多、综合性能较好的一种设备,将其应用到配电网线路损耗控制中不仅可以降低供电成本,还能减轻用户经济负担,更可以节省大量发展建设资金,因此,应重视UPFC在配电网线路损耗中的应用。

参考文献:

[1]仉志华,徐丙垠,陈青,冯晨星.基于串补有功最小的双电源配电环网潮流优化控制策略的研究[J].电力系统保护与控制,2012.

[2]姜飞,涂春鸣,杨健,庄士成,刘子维.适用于主动配电网的多功能串联补偿器研究[J].电工技术学报,2015.

[3]何小栋,程瑶.配电网主动闭环运行经济性分析[J].江苏电机工程,2016.

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