“無功設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常，通過數(shù)據(jù)分析，可以通過低壓光伏用戶接入申請。”2月17日，天津城東供電公司運(yùn)檢部員工蘇強(qiáng)查閱設(shè)備(資產(chǎn))運(yùn)維精益管理系統(tǒng)、配電云主站上的數(shù)據(jù)，核對臺區(qū)運(yùn)行情況，評估光伏用戶接入是否影響臺區(qū)整體的供電質(zhì)量。
近年來，隨著分布式光伏、新能源汽車充電設(shè)施大規(guī)模接入配網(wǎng)，配網(wǎng)由單向無源網(wǎng)絡(luò)向源網(wǎng)荷儲多要素共存的有源網(wǎng)絡(luò)演變，功率因數(shù)、諧波等電能質(zhì)量指標(biāo)也受到一定影響。為保障民生供電、優(yōu)化電力營商環(huán)境，國網(wǎng)天津市電力公司從配電變壓器無功智能監(jiān)測、交直流柔性低壓配網(wǎng)建設(shè)、臺區(qū)三相不平衡治理等方面入手，加強(qiáng)配網(wǎng)低壓智能監(jiān)控，提升配網(wǎng)供電質(zhì)量管控水平。
實現(xiàn)無功智能監(jiān)測提升臺區(qū)運(yùn)維精準(zhǔn)度
“蘭3204臺區(qū)數(shù)據(jù)已傳到主站，電容器投用正常，三相電壓正常，功率因數(shù)0.99。”2022年10月20日，城南供電公司完成了河西區(qū)蘭水園小區(qū)配電變壓器智能物聯(lián)改造提升工程。以前，配電變壓器配套的無功設(shè)備缺乏無功補(bǔ)償策略。此工程在配電臺區(qū)的智能融合終端上部署無功設(shè)備精益化管理軟件，實現(xiàn)了功率因數(shù)等數(shù)據(jù)在配電臺區(qū)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控平臺的實時傳輸。
配電臺區(qū)的供電質(zhì)量和客戶用電質(zhì)量息息相關(guān)，直接影響低壓居民客戶的用電體驗。為低壓客戶供電的配電臺區(qū)數(shù)量龐大，僅天津市中心城區(qū)就有2萬多個配電臺區(qū)，以往的人工管理方式很難做到精益化。
2022年，國網(wǎng)天津電力著力提升配電臺區(qū)智能化管理水平，利用配電變壓器智能融合終端市區(qū)全覆蓋的優(yōu)勢，創(chuàng)新研發(fā)無功設(shè)備精益化管理軟件，通過智能控制和主站通信掌握配電臺區(qū)無功設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配電臺區(qū)數(shù)據(jù)的實時讀取、智能分析。
“我們深挖配電臺區(qū)無功管理的潛力，在配電臺區(qū)智能融合終端上部署無功管理軟件，讓它成為配電無功設(shè)備的‘眼睛’，從而優(yōu)化運(yùn)行策略，達(dá)到優(yōu)質(zhì)供電、降損增效的目的。”國網(wǎng)天津電力設(shè)備部技術(shù)處副處長滿玉巖介紹。
截至1月30日，國網(wǎng)天津電力已經(jīng)在天津城區(qū)的1000個配電臺區(qū)完成無功設(shè)備精益化管理軟件的部署，治理了158個功率因數(shù)低于0.9的臺區(qū)，實現(xiàn)降損電量155萬千瓦時。
建設(shè)交直流柔性低壓配網(wǎng)提升供電靈活性
貽成學(xué)府壹號小區(qū)位于天津中新生態(tài)城中部核心區(qū)域，占地8.8萬平方米，共規(guī)劃建設(shè)21棟樓。2022年5月，濱海供電公司在該小區(qū)5座總?cè)萘?.532千伏安配電室的基礎(chǔ)上，部署了9套交直流柔性互聯(lián)設(shè)備及本地協(xié)同控制系統(tǒng)。
加裝交直流柔性互聯(lián)設(shè)備及本地協(xié)同控制系統(tǒng)實現(xiàn)了交直流混合供電和臺區(qū)間互聯(lián)互濟(jì)。供電臺區(qū)相當(dāng)于等效擴(kuò)容12.5%，提升了配網(wǎng)對各類用電需求的承載能力，為靈活轉(zhuǎn)供分布式光伏、新能源汽車充電等隨機(jī)性、間歇性負(fù)荷創(chuàng)造了更好的條件，臺區(qū)負(fù)載實現(xiàn)動態(tài)均衡，電能損耗減少10%以上。
國網(wǎng)天津電力在貽成學(xué)府率先應(yīng)用了低壓三端口交直流柔性互聯(lián)裝置，采用互聯(lián)臺區(qū)“云-邊”協(xié)同控制技術(shù)，構(gòu)建了低壓交直流配網(wǎng)典型供電模型，實現(xiàn)了交直流混合供電對不同新型源荷接入導(dǎo)致的復(fù)雜電能質(zhì)量問題的綜合治理，大幅提高供電可靠性。針對居民小區(qū)交直流負(fù)荷不同的接入場景，國網(wǎng)天津電力分別構(gòu)建了輻射式、直流母線式、末端互聯(lián)式三種典型低壓交直流供電模式，滿足分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)、新能源汽車等直流負(fù)荷靈活接入的需求。
同時，交直流柔性互聯(lián)裝置具備快速識別交流系統(tǒng)故障及隔離功能，在20毫秒內(nèi)可完成交直流電源無縫切換，實現(xiàn)客戶不間斷供電。
“交直流柔性配網(wǎng)實現(xiàn)了分布式光伏與各類交直流負(fù)荷的即插即用，豐富了居民小區(qū)發(fā)用電場景，提高了區(qū)域源網(wǎng)荷儲資源的可觀可測可控能力，促進(jìn)分布式能源的開發(fā)利用。”濱海供電公司運(yùn)檢部電能質(zhì)量專責(zé)孫建剛介紹。
部署分布式補(bǔ)償裝置提升供電可靠性
在往年的用電高峰期，西青區(qū)辛口鎮(zhèn)第六埠村容易出現(xiàn)配變不平衡問題。今年，城西供電公司在該村安裝了分布式有源動態(tài)三相不平衡裝置，免去了每年夏天和冬天都要到現(xiàn)場調(diào)相的煩瑣工作，動態(tài)均衡三相電流也使供電質(zhì)量明顯提高。“村里電力設(shè)施升級了，以后冬天再也不怕電暖器開不起來了。”第六埠村村民李明說。
近年來，隨著交流充電樁的單相接入，低壓臺區(qū)單相負(fù)載數(shù)量大幅增加。為此，國網(wǎng)天津電力開展了臺區(qū)改造，將單相分支接線方式改為了四線延伸至分支末端的接線方式，對供電電源的各相進(jìn)行平均分配，解決了因單相分支負(fù)荷過大導(dǎo)致的臺區(qū)三相不平衡問題。
但該治理方案需要配合低壓線路技術(shù)改造、電網(wǎng)改造等項目立項，實施周期較長，在根本解決該問題的過渡期間，還是需要采取人工調(diào)相的方式緩解三相間的不平衡。
在改造項目實施前，國網(wǎng)天津電力在臺區(qū)各支路和主干線上加裝分布式有源動態(tài)三相不平衡補(bǔ)償裝置，實時檢測線路三相電流并分析數(shù)據(jù)。裝置可以實時調(diào)節(jié)相間電流，達(dá)到臺區(qū)分支側(cè)、主干線側(cè)三相平衡的目的。同時，線路上零線電流也相應(yīng)降低，末端電壓得以均衡。
經(jīng)過治理，2022年，國網(wǎng)天津電力共有628個臺區(qū)實現(xiàn)低壓無功補(bǔ)償狀態(tài)監(jiān)測，低壓電容器配置率、可用率均達(dá)100%;依托智能融合終端、用電信息采集系統(tǒng)，共有60463個臺區(qū)實現(xiàn)電壓監(jiān)測，監(jiān)測率96.80%，治理效果顯著。（楊培斌 高聰穎 張野）
作者：楊培斌 高聰穎 張野
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