配电网的设计改进浅析:什么是配电网设计

时间：2019-05-16 03:27:18　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘要】：随着经济的不断发展，人们对用电质量的要求越来越高，这对配电网提出了更高的要求，本文将配电网的无功优化设计、DFACTS技术的应用、配电网保护、配电网的智能化设计简要分析配电网的设计改进措施，以供大家学习参考之用。
　　【关键词】：配电网;设计改进;用电质量;延伸技术
　　 Abstract: With the development of economy, people of electricity quality have become increasingly demanding, the distribution network has put forward higher requirements, the distribution network reactive power optimization design, the application of DFACTS technology, the protection in distribution network, distribution network intelligent design brief analysis of distribution network design improvement measures, in order to study for reference purposes.
　　Key words: distribution network; design improvements; power quality; extension technology
　　
　　中图分类号：TU994文献标识码：A文章编号：
　　
　　改革开放以来，随着社会经济的不断发展，配电网也面临着发展的问题，其中最关键的就是如何为用户提供可靠、优质、环保、经济的电能。然而实际中，配电网仍存在很多急需解决的问题，这需要采用新技术新材料新设备对配电网进行改进，并且应在根源采取措施，这是解决问题关键。本文将从配电网的无功优化设计、DFACTS技术的应用、配电网保护、配电网的智能化设计等方面简要探讨配电网的设计改进措施，以供大家参考学习之用。
　　一、配电网的无功优化设计
　　电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响，无功则是影响电压的一个重要因素。对确定规模的10 kV配电网络终端系统，无功过剩一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电网电压，另一方面，电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电网的运行成本, 电力系统无功潮流分布是否合理，不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，优化无功，对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。
　　在具体设计的时候应合理的选择无功补偿点以及补偿容量，这样能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用。而且目前配电系统的无功配电可以采用以下几种方案：变电站集中补偿方式，补偿装置包括并联电容器、电抗器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电站的电压和补偿主变的无功损耗；杆上补偿方式，采用并联电容器安装在架空线路的杆塔上进行无功补偿，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的；用户终端分散补偿方式，《供电系统设计规范》指出，容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。
　　二、利用DFACTS技术对配电网设计进行改进
　　随着知识经济信息社会的到来，用户对电能质量的要求越来越高，而且由于资源能源的紧张，更过企业用户趋于采用新的设备来提高其生产效率增加企业的竞争力，而居民用户则更多的购买新型电力设备，来提高其生活质量，然而这些新设备正常工作时对于电能质量的要求则不同以往，比较苛刻，而配电网作为整个电力系统的中间环节，直接面对用户，以目前的传统设备无法满足要求，这对配电网来说是一个挑战，传统的配电网改善电能质量的常用设备与方法有：变压器有载调压、安装备用电源自动投切、采用备用发电机组、对敏感设备装设不间断电源等，然而由于大多数是机电型设备，往往难以达到对问题的快速响应，连续调节，准确调节等要求，即使一些设备能达到这样的要求，然而却不够经济。在这种情况下，FACTS应运而生。FACTS技术作为近年来电能输送系统研究的新热点，其对于提高输送容量，控制潮流，改善电能质量的工效已经被逐渐证明，DFACTS作为其延伸技术，成为改善配电网电能质量的有效技术而拥有广泛的前景。
　　目前采用的DFACTS技术装置能够较好的改善配电网的电能质量，其设备装置主要有如下几类：静止无功发生器、有源电力滤波器、动态电压恢复器、固态断路器及故障电流限制器等。这些新型设备的出现，为配电网的设计改进中提供了必要的技术支持，对改善电能质量起到了很重要的作用。然而需要注意的是，配电网是一项系统工程，若要从根本上提高配电网的电能质量，需要大量系统的配套设施，也只有多项措施和技术一起多管齐下才能从根本上改善目前面临的问题。
　　三、配电网的保护设计改进
　　考虑到经济和技术方面的原因，我国配电系统中线路主要采用速断和过流保护的方式，变压器主要采用熔断器保护方式，这种保护配置存在以下几个问题：保护级数过多，难以配合；电流保护实现配电网保护的前提是将整条馈线视为一个单元，当馈线发生故障的时候将整条线路切掉，并不考虑对非故障区域的恢复供电，这对保证供电可靠性非常不利；依靠时间极差实现保护的选择性，会导致故障切除时间过长而影响设备寿命和恢复供电时间；线路较长时候，难以保证末端故障时保护的灵敏性。
　　针对以上问题，在配电网的设计中可以采用如下改进措施：第一，采用馈线自动化，这种方法的意义是在提高供电可靠性，就是当配电网发生故障或异常运行的时候，能迅速查处故障区段，快速隔离故障区段，及时恢复对非故障区域用户的供电，缩短停电时间，减少停电面积；第二，采用分布式发电对配电网进行保护，这种方法可以提高供电的可靠性，实现节能和环保双赢等原因，分布式电源将在电能生产中占有越来越大的比重。
　　四、配电网的智能化设计
　　配电网智能化设计能确保供电的质量, 提高网络的供电能力, 减少用户的停电概率。通过采用配电网智能化系统, 提高设备的故障判断能力, 实现自动隔离故障、快速恢复非故障线路。同时, 配电网智能化系统能极大地提高配电网的运行管理水平, 不仅能确保供电、多供电, 而且通过系统的应用, 达到降低配电网的损耗的目的。配电网的智能化设计方案主要有以下几个方面：环网电缆方案
　　以电缆作为配电主干线的配电网自动化方案, 以环网开关柜为主体, 负荷开关柜一般为二进四出, 当进出线回路较多, 规模更大时可转变为开闭所。环网柜一般以负荷开关与熔断器相配合, 当一路电源发生故障后, 会有另一路电源快速切换到母线, 恢复正常的供电；架空线路方案，以裸线架空导线和架空绝缘导线为主,这种配电方式结构简单, 布置形式灵活, 设备都集中在户外安装,受环境条件的影响较大, 正常条件下乙电源开关为开路运行,由甲电源供电。当情况异常时, 由乙电源供电；辐射型配电网方案，辐射性配电网主要应用在单电源供电的配电网络, 控制设备由变电所主开关作保护, 配电线路可根据需要设多级重合器和分段器保护, 达到自动隔离和恢复供电的目的。
　　五、结束语
　　由于我国经济的飞速发展及各种新技术新材料的不断出现，在配电网设计方面我们已经采取了很多的改进措施，以为人们提供可靠、优质、环保、经济的电能。作为一名技术人员，应该在实践中不断总结经验，并注意借鉴类似工程的先进经验，不断学习，为我国配电网的设计改进做出应有的贡献。
　　【参考文献】
　　[1]《配电网自动化系统》许克明等，重庆大学出版社
　　[2]《现代电力与FACTS&DFACTS技术》韩英铎等，清华大学出版社
　　[3]《实用配电网技术》李景禄等，水利水电出版社

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