智能配電網(wǎng)中有載調(diào)壓技術(shù)及TVR的應(yīng)用探討
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三、TVR的應(yīng)用
TVR的主要特點(diǎn)是能按要求自動(dòng)、分級快速調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓和頻繁、雙向調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，特別適用于長度超過10km且電壓變動(dòng)超過±7%的配電線路;易發(fā)生電壓驟變的重負(fù)荷線路(如采石場、木材廠、冷凍機(jī)等) ，包括驟增負(fù)荷和甩負(fù)荷;逆向潮流下正常調(diào)壓的分布式電源接入線路等場合。在配電網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用中，通常采用以下原則進(jìn)行布點(diǎn)安裝：1)配電線路電壓變動(dòng)超過±7%的分段節(jié)點(diǎn)，快速調(diào)節(jié)電壓;2)出現(xiàn)電壓驟變的重負(fù)荷進(jìn)線節(jié)點(diǎn)，抵制電壓變動(dòng);3)分布式電源并網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)，快速調(diào)節(jié)電壓。
以某市10kV人石線配電線路為典型線路為例，說明TVR在國內(nèi)10kV配電線路的應(yīng)用。
表2 線路參數(shù)表
序號 | 參數(shù)項(xiàng)目 | 單位 | 參數(shù)指標(biāo) | |
1 | 線路總長 | km | 43.168 | |
2 | 變壓器 | 臺 | 74 | |
3 | 總?cè)萘?/div> | kVA | 8380 | |
4 | 人石線 | 變壓器 | 臺 | 6 |
容量 | kVA | 415 | ||
5 | 石油分支 | 變壓器 | 臺 | 1 |
容量 | kVA | 20 | ||
6 | 根見分支 | 變壓器 | 臺 | 25 |
容量 | kVA | 3415 | ||
7 | 環(huán)海支路 | 變壓器 | 臺 | 4 |
容量 | kVA | 345 | ||
8 | 玉皇山后 分支 | 變壓器 | 臺 | 14 |
容量 | kVA | 1425 | ||
9 | 橫山后分支 | 變壓器 | 臺 | 13 |
容量 | kVA | 1395 | ||
10 | 宋河支路 | 變壓器 | 臺 | 10 |
容量 | kVA | 1185 | ||
按照TVR布點(diǎn)安裝原則，對線路數(shù)據(jù)作如下處理：容量就近整合;線路未安裝電容補(bǔ)償器，即線路感抗所帶來的電壓降不能忽略;按變壓器容量近似計(jì)算得出各支線壓降，如圖4。
如圖4所示，根據(jù)人石線線路損耗計(jì)算得出，從乳山寨變電站到40#桿及12#桿線損電壓下降分別為758.56V及1150.16V，電壓下降變動(dòng)分別達(dá)到7.6%和11.5%，該兩點(diǎn)電壓降落差比較大，后段線路負(fù)荷多，為保證后段線路電壓的合格率，因此選取該兩點(diǎn)安裝TVR，通過在該兩點(diǎn)安裝TVR后，能快速補(bǔ)償電壓，使電壓維持在10kV±5%的范圍內(nèi)。
此外，TVR憑借其高可靠性、免維護(hù)、壽命長、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在日本等國外也得到了廣泛的運(yùn)用，并取得了良好的運(yùn)行效果。
如圖6，日本的典型應(yīng)用是調(diào)節(jié)電壓下降用的TVR1設(shè)置于輸電線中;抑制重負(fù)荷電壓變動(dòng)用的TVR2設(shè)置在變動(dòng)負(fù)荷旁。通常，在較長配電線路或在電壓突變的配電系統(tǒng)中裝設(shè)自動(dòng)電壓調(diào)整裝置TVR，如圖7，原來末端線路電壓為6.9～6.3kV，安裝TVR之后末端線路電壓達(dá)到6.8～6.6kV，有效地將電壓維持在6.6kV±3%的范圍內(nèi)，明顯改善當(dāng)?shù)亻L期供電不穩(wěn)定性的狀況。通過對安裝過TVR的線路電壓進(jìn)行監(jiān)控和分析，其TVR的輸入輸出波形圖如圖8所示。
如圖8所示，日本配電線路電壓為6.6kV，TVR的輸入電壓波形在△630V之間波動(dòng)，通過TVR的自動(dòng)調(diào)壓后，輸出電壓波動(dòng)范圍明顯減小，范圍為△210V左右。通過實(shí)踐分析說明，TVR可以有效地解決線路電壓不穩(wěn)定，可靠性低等問題，適合在配電線路廣泛推廣和使用。
四、結(jié)論
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，基于晶閘管有載調(diào)壓的電壓調(diào)整器——TVR是有載調(diào)壓技術(shù)的發(fā)展方向。其能按要求自動(dòng)調(diào)節(jié)配電網(wǎng)電壓;而且沒有機(jī)械動(dòng)作部分，能夠頻繁進(jìn)行電網(wǎng)電壓調(diào)整;可雙向調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，適應(yīng)電網(wǎng)的潮流方向變化;適用于安裝在10kV配電線路上，可稱之為自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)器[3]。通過國內(nèi)外應(yīng)用實(shí)例，TVR可有效解決長線路低電壓、易發(fā)生電壓驟變的諸如光伏發(fā)電或重負(fù)荷線路電壓、分布式電源并網(wǎng)/脫網(wǎng)帶來的電網(wǎng)電壓波動(dòng)等電壓偏差的控制和調(diào)整問題，提高智能配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，具有良好的市場應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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[2] 黃俊杰，李曉明 電力電子有載調(diào)壓裝置的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]，電力自動(dòng)化設(shè)備，2003，23(7)：54～56.
[3]倫濤，劉連光，劉宗歧等 10kV晶閘管分級電壓調(diào)節(jié)器的主電路和功能設(shè)計(jì)[J]，現(xiàn)代電力，2002，19(5)：31～35.
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