一、技术名称:配电网全网无功优化及协调控制技术
二、技术所属领域及适用范围:县级供电企业(110kV 及以下电网无功协调控制)
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
国外主要提出了基于大电网的电压三级控制,没有涉及 110kV 及以下的配电网电压无功协调控制,与我国电网尤其是农网方式相差甚远,没有太大可比性和借鉴 性。该技术在设计过程中贯穿的主题思想是首先通过对电网运行数据采集,然后经 过优化计算,生成并执行协调控制策略或分析出电压不合格主要原因,最终确保优 化对象即关键节点电压合格。配电网全网电压无功优化协调控制系统主要通过采集终端用户运行数据、配变运行数据、10kV 线路无功补偿设备运行数据、10kV 馈线调压器运行数据、变电站运行数据,从全局角度出发,经过优化分析计算,生成并执行对主变档位调整、变电站无功补偿设备投切、10kV 馈线调压器档位调整、10kV线路无功补偿设备投切、配变无功补偿设备投切、配变档位调整综合协调控制策略,完成对变电站、线路、配变电压无功设备的集中管理、分级监视和协调控制,实现配网全网电压无功闭环控制,最大程度改善关键节点电压、关口无功功率因数。目前,仅有约 15%左右变频调速运行。目前该技术可实现节能量 2 万 tce/a,CO2 减排约 5 万 t/a。
四、技术内容
1.技术原理
通过用户用电信息采集系统、10kV 配变无功补偿设备运行监控主站系统(基于GPRS 无线通讯通道)10kV 线路调压器运行监控主站系统(基于 GPRS 无线通讯通道)、10kV 线路无功补偿设备运行监控主站系统(基于 GPRS 无线通讯通道)、县调度自动化系统(SCADA)系统采集县网各节点遥测遥信量等实时数据,进行无功优化计算,并根据计算结果形成对有载调压变压器分接开关的调节、无功补偿设备投切等制指令,各台配变分级头控制器、线路无功补偿设备控制器、线路调压器控制器、主变电压无功综合控制器接收主站发来的 “遥控”指令,实现相应的动作,从而实现对配网内各公配变、无功补偿设备、主变的集中管理、分级监视和分布式控70制,实现配电网电压无功的优化运行和闭环控制。
2.关键技术
(1)以电压调整为主,同时实现节能降损降损的前提是电网安全稳定运行及满足用户对电能质量的需求,在具体实施过程中,一个周期的控制命令可能既包含分接头调整,又包括补偿装置动作,如果分
接头及补偿装置同属一个设备,则先调整分接头,下一周期再动作补偿装置。
(2)电压自下而上判断,自上而下调整这一要求需要两种措施来保证:一是通过短期、超短期负荷预测,合理分配开关在各时段的动作次数;二是如果低电压现象在一个区域内比较普遍,则优先调整该区域上级调压设备。
(3)无功自上而下判断,自下而上调整无功自上而下判断,如果上级电网有无功补偿的需求,应首先向下级电网申请补偿,在下级电网无法满足补偿要求的情况下,再形成本地补偿的控制命令。而控制命令的执行应自下而上逐级进行。如此,既能满足本地无功需求,又能减少无功在电网中的流动,最大限度降低网损。
3.工艺流程
变电站、线路、配变电压三级联调:基于配电网全网电压无功综合分析,自动生成变电站、线路、配变的电压无功协调控制策略并准确下发控制命令;具有闭环控制和开环控制两种运行方式。