“無功設備運行狀態(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檢部員工蘇強查閱設備(資產(chǎn))運維精益管理系統(tǒng)、配電云主站上的數(shù)據(jù)，核對臺區(qū)運行情況，評估光伏用戶接入是否影響臺區(qū)整體的供電質量。
近年來，隨著分布式光伏、新能源汽車充電設施大規(guī)模接入配網(wǎng)，配網(wǎng)由單向無源網(wǎng)絡向源網(wǎng)荷儲多要素共存的有源網(wǎng)絡演變，功率因數(shù)、諧波等電能質量指標也受到一定影響。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、臺區(qū)三相不平衡治理等方面入手，加強配網(wǎng)低壓智能監(jiān)控，提升配網(wǎng)供電質量管控水平。
實現(xiàn)無功智能監(jiān)測提升臺區(qū)運維精準度
“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備缺乏無功補償策略。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)運行狀態(tài)監(jiān)控平臺的實時傳輸。
配電臺區(qū)的供電質量和客戶用電質量息息相關，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)無功設備的運行狀態(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備的‘眼睛’，從而優(yōu)化運行策略，達到優(yōu)質供電、降損增效的目的。”國網(wǎng)天津電力設備部技術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。
建設交直流柔性低壓配網(wǎng)提升供電靈活性
貽成學府壹號小區(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21棟樓。2022年5月，濱海供電公司在該小區(qū)5座總容量1.532千伏安配電室的基礎上，部署了9套交直流柔性互聯(lián)設備及本地協(xié)同控制系統(tǒng)。
加裝交直流柔性互聯(lián)設備及本地協(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。供電臺區(qū)相當于等效擴容12.5%，提升了配網(wǎng)對各類用電需求的承載能力，為靈活轉供分布式光伏、新能源汽車充電等隨機性、間歇性負荷創(chuàng)造了更好的條件，臺區(qū)負載實現(xiàn)動態(tài)均衡，電能損耗減少10%以上。
國網(wǎng)天津電力在貽成學府率先應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，構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致的復雜電能質量問題的綜合治理，大幅提高供電可靠性。針對居民小區(qū)交直流負荷不同的接入場景，國網(wǎng)天津電力分別構建了輻射式、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，促進分布式能源的開發(fā)利用。”濱海供電公司運檢部電能質量專責孫建剛介紹。
部署分布式補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量明顯提高。“村里電力設施升級了，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行平均分配，解決了因單相分支負荷過大導致的臺區(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，達到臺區(qū)分支側、主干線側三相平衡的目的。同時，線路上零線電流也相應降低，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)低壓無功補償狀態(tài)監(jiān)測，低壓電容器配置率、可用率均達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）
評論