一、技術(shù)名稱：配電網(wǎng)全網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制技術(shù)
二、適用范圍：縣級(jí)供電企業(yè)配電網(wǎng)電壓及無(wú)功協(xié)調(diào)控制及綜合治理
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，傳輸距離長(zhǎng)，降壓層次多，點(diǎn)多面廣，運(yùn)行狀態(tài)受運(yùn)行方式和負(fù)荷變化的影響較大，這些狀況導(dǎo)致配電網(wǎng)在一定區(qū)域和時(shí)段處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，需要對(duì)電壓和無(wú)功等指標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施電壓無(wú)功控制存在以下難點(diǎn)：
1)由于目前配電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化程度遠(yuǎn)低于輸電網(wǎng)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)及能控點(diǎn)比例低，且控制動(dòng)作影響面廣，故無(wú)法確知可控設(shè)備動(dòng)作后對(duì)無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的影響，只能通過(guò)限值或動(dòng)作預(yù)算來(lái)保證;
2)低壓用戶端無(wú)法實(shí)現(xiàn)電壓控制，只能通過(guò)調(diào)整上級(jí)配變、線路調(diào)壓器或母線電壓達(dá)到改善低壓用戶電壓質(zhì)量的目的;
3)設(shè)備動(dòng)作依據(jù)除按本地監(jiān)測(cè)量外，還要考慮上下級(jí)電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，否則容易引起設(shè)備動(dòng)作震蕩;
4)直接面向的用戶改動(dòng)頻繁，用戶負(fù)荷波動(dòng)呈現(xiàn)較大的隨機(jī)性，短期、超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)難度增大。
四、技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
通過(guò)用戶用電信息采集系統(tǒng)、10kV配變無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS無(wú)線通訊通道)、10kV 線路調(diào)壓器運(yùn)行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無(wú)線通訊通道)、10kV線路無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無(wú)線通訊通道) 、縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA)等系統(tǒng)采集縣網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)遙測(cè)遙信量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化計(jì)算;并根據(jù)計(jì)算結(jié)果形成對(duì)有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的調(diào)節(jié)、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備投切等控制指令，各臺(tái)配變分級(jí)頭控制器、線路無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備控制器、線路調(diào)壓器控制器、主變電壓無(wú)功綜合控制器等接收主站發(fā)來(lái)的遙控指令，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)內(nèi)各公配變、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、主變的集中管理、分級(jí)監(jiān)視和分布式控制，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電壓無(wú)功的優(yōu)化運(yùn)行和閉環(huán)控制。
2.關(guān)鍵技術(shù)
1)以電壓調(diào)整為主，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損降損的前提是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的需求，在具體實(shí)施過(guò)程中，一個(gè)周期的控制命令可能既包含分接頭調(diào)整，又包括補(bǔ)償裝置動(dòng)作，如果分接頭及補(bǔ)償裝置同屬一個(gè)設(shè)備，則先調(diào)整分接頭，下一周期再動(dòng)作補(bǔ)償裝置。
2)電壓自下而上判斷，自上而下調(diào)整這一要求需要兩種措施來(lái)保證：一是通過(guò)短期、超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，合理分配開關(guān)在各時(shí)段的動(dòng)作次數(shù);二是如果低電壓現(xiàn)象在一個(gè)區(qū)域內(nèi)比較普遍，則優(yōu)先調(diào)整該區(qū)域上級(jí)調(diào)壓設(shè)備。
3)無(wú)功自上而下判斷，自下而上調(diào)整無(wú)功自上而下判斷， 如果上級(jí)電網(wǎng)有無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枨?，?yīng)首先向下級(jí)電網(wǎng)申請(qǐng)補(bǔ)償，在下級(jí)電網(wǎng)無(wú)法滿足補(bǔ)償要求的情況下，再形成本地補(bǔ)償?shù)目刂泼?。而控制命令的?zhí)行應(yīng)自下而上逐級(jí)進(jìn)行。如此，既能滿足本地?zé)o功需求，又能減少無(wú)功在電網(wǎng)中的流動(dòng)，最大限度降低網(wǎng)損。
3.工藝流程
全網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制技術(shù)的工作流程見圖1。
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1)變電站、線路、配變電壓無(wú)功三級(jí)聯(lián)調(diào);
2)電壓無(wú)功監(jiān)測(cè)范圍可覆蓋變電站、線路、配變、客戶端;
3)可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，開環(huán)建議，提高電壓無(wú)功控制水平;
4)容量315kVA(100kVA) ;
5)空載損耗480W(200W) ;
6)負(fù)載損耗3830(1500);
7)短路阻抗4.0;
8)空載損耗1.4(0.7)。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)在安徽、山東、江蘇、陜西、浙江、湖南、甘肅等地得到應(yīng)用。技術(shù)經(jīng)過(guò)中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心、電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心國(guó)家電網(wǎng)公司信息網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室的安全測(cè)評(píng)，中國(guó)電力科學(xué)研究院軟件工程實(shí)驗(yàn)室功能確認(rèn)測(cè)試，2011年通過(guò)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)成果鑒定。
二、適用范圍：縣級(jí)供電企業(yè)配電網(wǎng)電壓及無(wú)功協(xié)調(diào)控制及綜合治理
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，傳輸距離長(zhǎng)，降壓層次多，點(diǎn)多面廣，運(yùn)行狀態(tài)受運(yùn)行方式和負(fù)荷變化的影響較大，這些狀況導(dǎo)致配電網(wǎng)在一定區(qū)域和時(shí)段處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，需要對(duì)電壓和無(wú)功等指標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施電壓無(wú)功控制存在以下難點(diǎn)：
1)由于目前配電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化程度遠(yuǎn)低于輸電網(wǎng)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)及能控點(diǎn)比例低，且控制動(dòng)作影響面廣，故無(wú)法確知可控設(shè)備動(dòng)作后對(duì)無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的影響，只能通過(guò)限值或動(dòng)作預(yù)算來(lái)保證;
2)低壓用戶端無(wú)法實(shí)現(xiàn)電壓控制，只能通過(guò)調(diào)整上級(jí)配變、線路調(diào)壓器或母線電壓達(dá)到改善低壓用戶電壓質(zhì)量的目的;
3)設(shè)備動(dòng)作依據(jù)除按本地監(jiān)測(cè)量外，還要考慮上下級(jí)電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，否則容易引起設(shè)備動(dòng)作震蕩;
4)直接面向的用戶改動(dòng)頻繁，用戶負(fù)荷波動(dòng)呈現(xiàn)較大的隨機(jī)性，短期、超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)難度增大。
四、技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
通過(guò)用戶用電信息采集系統(tǒng)、10kV配變無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS無(wú)線通訊通道)、10kV 線路調(diào)壓器運(yùn)行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無(wú)線通訊通道)、10kV線路無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無(wú)線通訊通道) 、縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA)等系統(tǒng)采集縣網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)遙測(cè)遙信量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化計(jì)算;并根據(jù)計(jì)算結(jié)果形成對(duì)有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的調(diào)節(jié)、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備投切等控制指令，各臺(tái)配變分級(jí)頭控制器、線路無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備控制器、線路調(diào)壓器控制器、主變電壓無(wú)功綜合控制器等接收主站發(fā)來(lái)的遙控指令，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)內(nèi)各公配變、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、主變的集中管理、分級(jí)監(jiān)視和分布式控制，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電壓無(wú)功的優(yōu)化運(yùn)行和閉環(huán)控制。
2.關(guān)鍵技術(shù)
1)以電壓調(diào)整為主，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損降損的前提是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的需求，在具體實(shí)施過(guò)程中，一個(gè)周期的控制命令可能既包含分接頭調(diào)整，又包括補(bǔ)償裝置動(dòng)作，如果分接頭及補(bǔ)償裝置同屬一個(gè)設(shè)備，則先調(diào)整分接頭，下一周期再動(dòng)作補(bǔ)償裝置。
2)電壓自下而上判斷，自上而下調(diào)整這一要求需要兩種措施來(lái)保證：一是通過(guò)短期、超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，合理分配開關(guān)在各時(shí)段的動(dòng)作次數(shù);二是如果低電壓現(xiàn)象在一個(gè)區(qū)域內(nèi)比較普遍，則優(yōu)先調(diào)整該區(qū)域上級(jí)調(diào)壓設(shè)備。
3)無(wú)功自上而下判斷，自下而上調(diào)整無(wú)功自上而下判斷， 如果上級(jí)電網(wǎng)有無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枨?，?yīng)首先向下級(jí)電網(wǎng)申請(qǐng)補(bǔ)償，在下級(jí)電網(wǎng)無(wú)法滿足補(bǔ)償要求的情況下，再形成本地補(bǔ)償?shù)目刂泼?。而控制命令的?zhí)行應(yīng)自下而上逐級(jí)進(jìn)行。如此，既能滿足本地?zé)o功需求，又能減少無(wú)功在電網(wǎng)中的流動(dòng)，最大限度降低網(wǎng)損。
3.工藝流程
全網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制技術(shù)的工作流程見圖1。
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1)變電站、線路、配變電壓無(wú)功三級(jí)聯(lián)調(diào);
2)電壓無(wú)功監(jiān)測(cè)范圍可覆蓋變電站、線路、配變、客戶端;
3)可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，開環(huán)建議，提高電壓無(wú)功控制水平;
4)容量315kVA(100kVA) ;
5)空載損耗480W(200W) ;
6)負(fù)載損耗3830(1500);
7)短路阻抗4.0;
8)空載損耗1.4(0.7)。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)在安徽、山東、江蘇、陜西、浙江、湖南、甘肅等地得到應(yīng)用。技術(shù)經(jīng)過(guò)中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心、電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心國(guó)家電網(wǎng)公司信息網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室的安全測(cè)評(píng)，中國(guó)電力科學(xué)研究院軟件工程實(shí)驗(yàn)室功能確認(rèn)測(cè)試，2011年通過(guò)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)成果鑒定。
