智能配電網(wǎng)中有載調(diào)壓技術(shù)及TVR的應用探討

三、TVR的應用

TVR的主要特點是能按要求自動、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且電壓變動超過±7%的配電線路;易發(fā)生電壓驟變的重負荷線路(如采石場、木材廠、冷凍機等) ，包括驟增負荷和甩負荷;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)實際應用中，通常采用以下原則進行布點安裝：1)配電線路電壓變動超過±7%的分段節(jié)點，快速調(diào)節(jié)電壓;2)出現(xiàn)電壓驟變的重負荷進線節(jié)點，抵制電壓變動;3)分布式電源并網(wǎng)接入節(jié)點，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配電線路的應用。

表2 線路參數(shù)表

按照TVR布點安裝原則，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，電壓下降變動分別達到7.6%和11.5%，該兩點電壓降落差比較大，后段線路負荷多，為保證后段線路電壓的合格率，因此選取該兩點安裝TVR，通過在該兩點安裝TVR后，能快速補償電壓，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、壽命長、自動化程度高等優(yōu)點，在日本等國外也得到了廣泛的運用，并取得了良好的運行效果。

如圖6，日本的典型應用是調(diào)節(jié)電壓下降用的TVR1設置于輸電線中;抑制重負荷電壓變動用的TVR2設置在變動負荷旁。通常，在較長配電線路或在電壓突變的配電系統(tǒng)中裝設自動電壓調(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?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，通過TVR的自動調(diào)壓后，輸出電壓波動范圍明顯減小，范圍為△210V左右。通過實踐分析說明，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。其能按要求自動調(diào)節(jié)配電網(wǎng)電壓;而且沒有機械動作部分，能夠頻繁進行電網(wǎng)電壓調(diào)整;可雙向調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，適應電網(wǎng)的潮流方向變化;適用于安裝在10kV配電線路上，可稱之為自適應電壓調(diào)節(jié)器[3]。通過國內(nèi)外應用實例，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，具有良好的市場應用前景。

參考文獻

[1] 劉媛媛，段義隆，李佳 智能電網(wǎng)的配電可靠性與電能質(zhì)量問題研究[J]，Proceedings of the 29th Chinese Control Conference July 29-31, 2010, Beijing, China.

[2] 黃俊杰，李曉明 電力電子有載調(diào)壓裝置的控制系統(tǒng)設計[J]，電力自動化設備，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計[J]，現(xiàn)代電力，2002，19(5)：31～35.