智能配网串补技术;解决配网电压质量问题的新兴手段

       随着我国经济近年来的发展和配网建设的加快，山区小水电呈逐年增长的趋势。当前，山区配电网的电压调节能力较低，由于小水电存在季节性特点，在丰水期所发出的电能无法就地平衡，因此在其分布区域的周边会产生程度不同的高电压现象，影响用户用电，甚至令用电设备损坏；而山区线路往往供电半径长，负荷集中在线路末端，当枯水期时会呈现不同程度的线路末端低电压现象。因此，如何解决分布有小水电系统的配网线路的高电压和低电压问题是当前配电网建设中的一项重点和难点。

       线路导线通常呈感性，线路长度与感性阻抗呈正比，因此越长的线路其末端电压降相对越严重，电能输送能力也越低。 特别是末端负荷分布较多的情况，低电压的现象也更为明显。对于小水电线路来说，合理的调控手段是保证电压质量所必不可少的。当前的一些措施基本还是以利用调压设备进行电压调节为主。目前比较普遍采用的调压手段有：有载调压改造；并联电容电压调节器；并联电抗电压调节器；调节用户变压器分接头；集中变电站调压等。

       这些措施虽可在一定程度上起到电压改善的作用，但操作步骤繁琐、设备效率偏低、损耗高。例如常用的调压器：1.装置本身有一定的损耗，频繁使用也会导致变压器故障；2.装置分接头调节需要时间，因此对于电压的调节并不是实时的；3.调节范围有一定局限性，针对某些特定的情况无法调节电压至理想水平；4.需要更多的运行管理和人员操作，使用效率不高。5.在一条接有调压器的线路中，电气设备可能会因线路单相接地故障而承受频繁且较长时间的过电压。

       相比上述的一系列传统措施，智能配网串补技术是解决配网电压质量问题的一种新兴手段，具备以下独特的技术和经济优势：

1. 改善电压的效果更明显，即线路低电压或高电压现象越严重，配网串补的使用效果往往会更好。

2. 补偿效果自适应于负荷的变化，实时响应无时滞。并且，串补装置不需要根据负荷情况的变化进行投切，既不会在负荷重时无法达到补偿效果，也不会在负荷轻载时出现过补偿的问题。

3. 智能配网串补装置不受单相接地短路的影响。

4. 配网串补装置不仅可改善电压，同时具有提高功率因数、降低线损、抑制电压闪变等其他措施不具备的效果。

5. 节能效果显着，仅降低线路损耗一项，通常在1~2年内即可收回加装智能配网串补装置的全部设备投资。

       基于串联补偿技术对改善配网线路电能质量的明显优势和迄今已投运的智能配网串补装置的成功工程经验，浙江桂容谐平科技有限责任公司(简称“桂容谐平”)和国网浙江缙云供电公司联合科研立项，针对当地小水电分布较多，配网线路电能质量问题日益突出的情况展开专项课题研究。在双方选定的小水电接入配网典型线路上充分调研，收集大量运行数据，以进行深入的理论分析和系统仿真研究。经过双方数月的共同努力，系统仿真结果与实际案例计算均证实了配网串联补偿技术可有效解决所选线路存在的季节性电压不合格的问题，即同一套智能配网串补装置既可解决由于供电半径过长引起的低电压问题，也可解决丰水期时小水电发电引起的高电压现象。在此专题研究的基础上，当地电力部门计划将进一步推进智能配网串补装置在本地区小水电接入配网线路上的实际工程应用。可以预见：智能配网串补技术适应我国小水电发展过程中日益增长的电压质量综合治理的需求，具有较高的工程应用价值和市场推广前景。