岳超 李鑫 李洛

摘要：近年来，随着科学技术的不断进步，出现了分布式发电的协调控制与管理技术，其为主动配电网的电压调节提供了技术支持，从而将主动配电网的电压协调控制变成了可能。鉴于此，本文将首先对分布式发电对于配电网电压及其控制的影响进行简单的分析，然后以此为基础对主动配电网电压协调控制体系和策略进行讨论和分析，以期为日后相关单位强化对主动配电网电压的协调控制水平，提高配电网的电压质量提供一些建议和理论参考。

关键词：主动配电网；主动电压；协调控制；影响；策略

引言

现阶段，无功电压控制技术在高压配电网中的应用已经比较普遍，并且取得了比较可观的效果。与之相比，无功电压控制技术在中压配电网中的应用却比较滞后，这与中压配电网分布广泛，投资成本较高有着直接联系。然而，主动配电网给中压配电网的无功电压协调控制带来了发展机遇。接入分布式发电以后，主动配电网需要安装测控装置，从而提高了中压配电网中的可观测点的数量，为其无功电压协调控制带来了数据基础。除此以外，分布式发电丰富了控制手段，从而实现了电压和无功的协调优化。

一、分布式发电对于配电网电压及其控制的影响

由于分布式发电会对配电网的电压产生一定的影响，因此现阶段仍无法大规模的接入配电网。对于传统的配电网而言，其潮流在从配电网流向用户的过程中，会使得每个节点的电压值沿馈线降低，变电站的主变分接头位置调节、馈线电压调节以及电容器组的投切控制等站内电压控制都是根据这种设定进行的。当分布式发电大规模的接入到配电网以后，网络潮流就会变得不确定，其电压也不再是单调的，所以传统的电压调节方式已经无法发挥作用[1]。经过实际调查，发现分布式电压对于配电网电压的影响主要有以下三个方面。

（一）分布式发电对于配电网电压水平的影响

当分布式发电向馈线注入有功或者是无功功率时，必然会影响节点电压的变化。也就是说，接入分布式发电以后，节点的电压水平有可能被抬升，也有可能被降低，这一方面与分布式发电的类型有关，另一方面也与分布式发电的控制模式有关，并且海域馈线参数和负荷的大小等有密切的联系。

（二）分布式发电对于变电站电压控制的影响

大规模的分布式发电，尤其是以逆变器为基础的光伏发电，一般只会发出有功功率的分布式发电。在这些分布式发电单元接入馈线之后，能够直接使变电站的主变低压侧检测到有功功率以及功率因数发生的变化，因此，极有可能使得变电站的电压控制装置出现误动。

（三）分布式发电对馈线电压控制的影响

馈线电压调节装置是保证馈线负荷节点电压处于正常范围之内的重要调节手段，其可以根据馈线电压最低点和安装点的电压值来调节分接头档位，从而保证馈线电压调节装置安装点下游的节点电压不超出正常范围。然而，当接入分布式发电以后，馈线最低点的电压就会受到影响，因此很有可能使得馈线电压调节装置出现误动。

二、主动配电网电压协调控制

当不同种类的分布式发电接入配电网以后，原有的馈线电压水平和电压调节控制便会受到本质的影响。因此，主动配电网的电压协调控制应当充分考虑这些变化，并且不断协调分布式发发电和有功与无功控制设备，从而实现主动配电网对于馈线电压的协调控制。

（一）控制结构

主动配电网的电压协调控制区域是变电站母线下的所有10V馈线中压配电网络，其主要包括馈线电压协调控制器以及变电站电压协调控制器及其交互两大部分。馈线电压协调控制器主要是通过控制馈线上的SVR、分布式发电的无功功率、以及SVC等来对单一馈线进行电压协调控制。变电站电压协调控制器一方面要对电容器组实现投切控制，另一方面还要和馈线电压协调控制器进行交互，从而实现对主变分接头的调节，并保证所有低压母线的电压水平。

（二）馈线电压协调控制

要实现对馈线电压的协调控制首先应当对其电压水平进行估算，也就是估算其最大值和最小值。由于无法在所有的节点上安装测量单元，因此很难实时监测最大电压值和最小电压值，不过安装的馈线自动化终端FTU以及分布式发电接入点能够实现对电压的采集。馈线的电压最大值一般位于接入点或者是馈线首段，可以表示为Uf，max=max（Ui，U0），i∈SDG，其中Ui为接入点电压值，U0为馈线首段电压值，SDG为分布式电源接入点集合。馈线的最小电压一般以分段开关作为边界，通过对每个区域的最小值進行估算，最终选出实际的最小电压值，其可以表示为Udp，min=（U1+U2）{1/2-[（P1-P2）R+（Q1+Q2）X]/（8U1U2）}，其中R和X分别为双端域线路总阻值和电抗值，U1为首段电压，U2为末端电压，P1和P2分别为首段和末端的有功功率，Q1和Q2分别为首段和末端的无功功率[2]。

（三）变电站电压协调控制

变电站电压协调控制的目的是调节馈线的电压水平，一般是通过调节主变分接头的档位来实现。在变电站电压协调控制器和馈线电压协调控制器交互获得最大和最小电压估计值以后，便能够根据逻辑控制来调节多馈线电压水平，其中最大电压估计值为Ub，max，最小电压估计值为Ub，min。①若Ub，max≤Umax，Ub，min≥Umin，表示馈线电压水平正常，不需要进行调节；②若Ub，max>Umax，Ub，minUmax，Ub，min>Umin，表示存在电压越上限的馈线，需要根据△T=ceil[（Ub，max-Umax）/△UT]调节变压器分接头档位；④若Ub，max

三、结语

本文对分布式发电对于配电网电压及其控制的影响进行了简单的介绍，然后提出了一些主动配电网电压的协调控制策略。然而要进一步提升配电网电压协调控制效果依然并非易事，相关单位和技术人员应当在工作实践中不断发现问题，积累经验，加强学习，争取不断优化主动配电网电压控制措施，从而保证配电网的电压质量，为我国的经济发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]张佳琦，王林川.主动配电网电压协调控制策略[J].东北电力大学学报，2017，37（4）：14-19.

[2]陈飞，刘东 陈云辉.主动配电网电压分层协调控制策略[J].电力系统自动化，2015，39（9）：61-67.

[3]梁华彬，王健，杜兆斌.基于紧急需求响应的主动配电网电压协调控制策略[J].电力科学与技术学报，2017，32（2）：70-76.

（作者单位：中国电建集团青海省电力设计院有限公司）