农网配电台区电能质量现状分析及智能综合治理技术、

农网配电台区电能质量现状分析及智能
综合治理技术、
摘要：作为世界工业强国，我国对能源的需求量较高，但化石能源短缺与
环境污染等问题限制了科技的发展速度，太阳能作为一种易获得、环保的可再生
能源已得到广泛关注。

随着配电网规模扩大，大量非线性、随机性负载分散接入
电网，谐波、无功、三相不平衡等问题越发突出且多问题并存，导致电能质量陷
入问题多样、治理决策手段缺乏、应用实现困难的局面。

传统的电能质量治理设
备配置策略多采用点对点就地补偿的形式投入应用，缺乏协调性，实际效率低。

事实上，电能质量治理设备类型多样且相互耦合，配电网亟需面向电网全局的多
电能质量治理设备综合优化配置策略，以使治理设备可以充分共享，避免资源浪费。

当前，我国的农村得到了很大的发展空间，但正是因为农村发展空间较大，
导致农村的用电量得到了非常大的提升，对于农村的配电网也提出了更高的要求。

一般来说，在农村的配电网中，是由配电台区直接进行供电，由于供电数量比较
庞大，可能会出现电压不稳，造成一定的安全隐患。

但是随着近年来智能配电技
术的应用，能够解决当前农村的用电问题。

关键词：农网配电台区；电能质量；智能综合治理技术
引言
智能配电技术有着集成度高、涉及范围广的技术特点，除了能够对用电信息
进行及时的检测和管理之外，还可以减少能源的消耗，迎合了当前我国的环保理念。

智能配电技术是我国比较关键的配电技术，如果将其应用到农村配电网当中，不仅可以提高农村配电台区的建设强度，为广大农村居民提供安全稳定的电源，
还可以满足当前农村经济发展的需要，具有非常关键的作用。

1现有配电台区存在的疑问
乡村低压配电网是电网的终端，与电力低压用户直接相连。

在现有农网配电
台区的智能化建造过程中存在许多疑问，首要表如今如下两个方面：
1.1配电台区虽然装置了包含配电变压器监测终端、电能表、负荷操控终端、会集抄表器等在内的一种或多种终端设备，但这些台区装备多样、设备涣散、功
用单一、重复装设，没有一个统一的配电监测设备，就形成设备重复出资、管理
混乱等景象。

1.2跟着社会经济的高速开展，广阔电力用户对电能的请求也越来越高，电
能质量监测以及管理开端得到注重，可是现在关于电能质量各项目标的丈量还处
在专门丈量阶段，现有监测设备功用单一，实时性差，没有形成对电能质量的长
时间接连监测，缺少对配电台区电能质量疑问（包含无功、电压、谐波和三相不
平衡等）的有用监控与管理。

1.3在需要侧信息管理领域，存在着电能量收集与计费系统、配变监测系统、负荷管理系统等多个系统并存的格式，形成资本糟蹋、功用堆叠、应用功率低下。

要使农网配电台区到达信息化、自动化、互动化（“三化”）的请求，完成
台区智能化自管理、经济牢靠运转，就亟需树立一套完好的多功用于一体的农网
低压配电智能台区一体化处理方案来处理当时农网智能化建造中面对的疑问，进
步农网智能配电台区工程建造规范化和规范化水平，满意农网智能化开展需要和
客户对供电才能、供电质量和供电效劳的新请求，进步供电才能和供电牢靠性，
进步运转管理水平和效劳才能。

2智能台区综合管理系统
现在我国有些县域台区没有装置智能化收集设备，对线路运转参数不能及时
把握，关于运转中的线路、变压器的电压、电流不能及时收集最新精确数据。

并
且有些台区未装置无功赔偿设备，缺少对配电台区电能质量疑问（包含电压、无
功赔偿、谐波管理和三相不平衡管理等）的有用监控与综合管理。

2.1树立智能配电台区综合管理系统，
可以将已有和新建实时/准实时监测系统的数据用统一的渠道进行收集、存储，覆盖智能配电台区监控的各类数据信息，形成实时数据综合数据库。

2.2统一的数据中心源
项目统一收集汇聚台区监测的现场数据，形成完备的本地区会集的现场数据
中心源，形成本地区供电公司经营、出产的应用数据源泉。

2.3统一建模
克服了已有各系统各自涣散独立建造运用的建模方法，“既规范又不兼容”
的局势，采纳统一编码，根据规范CIM/CIS建模，支撑各专业、业务部门的各项
应用。

2.4综合应用的支撑
对于电力公司营配调一体化管理模式进行优化大趋势，可以支撑将来电力公
司的深层综合应用；对于电力公司与电力用户及公司工作人员互动的需要，可以
较好地满意现场管理需要。

3智能台区变静止无功发生装置系统原理
3.1电压支撑原理
装置对补偿点电压进行采样，将电压信息传递给内部处理器，以判断补偿点
电压是否超过设定值，当电压超过电压上限(Umax)时，装置输出感性电流，降低
电压;当电压低于调压下限时(Umin)，装置输出容性电流，提升电压，最终使各
相电压稳定在正常范围内。

3.2无功补偿原理
装置通过外部电流互感器实时检测系统或者负载电流，利用瞬时无功算法计
算当前的功率因数，当系统功率因数低于设定的功率因数目标值时，快速计算出
待补偿的无功电流，生成IGBT的PWM控制信号，使装置发出容性或感性的无功
电流注入系统，实现动态无功补偿的目的，保证系统功率因数始终不低于设置值。

3.3三相不平衡调整原理
装置通过外部CT检测系统电流，并将系统电流信息发送给内部控制器作分
析处理，以判断系统是否处于不平衡状态，同时计算出达到平衡状态时各相所需
要转换的电流值，然后将信号发给内部IGBT并驱动其工作，将不平衡电流从电
流大的相转移到电流小的相，最后达到三相平衡状态;
3.4谐波滤除原理
装置实时检测系统电流，基于瞬时无功理论将谐波电流逐次分离出来，按照
设定的滤波百分比生成控制信号驱动IGBT输出与谐波电流相位相反的补偿电流，达到谐波抵消的目的。

4智能台区变静止无功发生装置功能
4.1电压调整
通过综合控制电容器的投切来提升末端电压，能够有效的抑制电压闪变，稳
定电网电压，避免电压闪变造成用电设备损坏;
4.2功率因数调整
具有双向连续输出无功容量的功能，可以提高功率因数，降低线路损耗，治
理容性过补偿现象，提高变压器的有效应用容量;
4.3谐波滤除
谐波滤除可达25次，进而降低线路损耗、延长用电设备的应用寿命，保障
继电保护装置的可靠运行;
4.1三相不平衡调整
能够有效的治理三相不平衡，消除中性点电压偏移，降低变压器损耗和线路
损耗，提高变压器的带载能力。

结语
农网智能配电台区一体化解决方案配备配电台区设备，从中低压配电网承接
部开始，综合配电变压器、低压配电网、大用户和低压居民用电的各种实时运行
数据的采集，为供电企业提供了快速、真实、精确地了解各个供电区域和各种电
力用户实际的供电情况、电能质量、负荷情况、电量、无功功率等信息的平台。

农网智能配电台区一体化解决方案的实施与建设有效地保证了台区安全稳定运行，降低了台区低压线损，同时使配电台区为农村低压电网智能化、管理科学化、资
源节约化起到至关重要的作用。

参考文献：
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