（鹤庆供电有限公司）
摘要：随着社会经济的发展，社会生产生活各行业的用电需求与日俱增，配电系统中的用户电力技术作为一种新的电力技术类型，在多方面都具有明显优势，能够进一步确保电力配电系统的稳定安全运行。本文从用户电力技术的基本概述入手，分析电力用户在用电环节存在的问题及不足，在此基础上，结合相关案例探究用户电力技术在配电系统中的具体应用及发展方向。
关键词：用户电力技术；配电系统；应用；方向
电力配电系统在维护社会稳定，促进经济发展方面起到重要作用。在社会领域用电需求大幅攀升的新时期，在配电系统中着力采用用户电力技术，一方面可以结合用户用电需求，合理确定配电系统开关器件功率大小，另一方面能够使配电系统运行效率得以提升，其应用价值较为显著。
一、用户电力技术基本概述
用户电力技术，有效结合了配电自动化技术和功率较大的电力电子技术，能够基于用户的用电及电能质量需求，针对性地开展电力供应及配置服务，从这一角度上看，用户用电技术也通常被称为电力定制技术[1]。在技术措施的运用上，用户电力技术充分结合了功率半导体制造与计算机技术，从而使配电系统的开关器件功率及切换达到了更高效率。
二、用户电力技术的具体技术类型
（一）用户配电系统测试及评估技术
这一技术主要有以下内容：1.计算网络阻抗、配电系统母线断路电流以及短路容量；2.计算供电节点中供电电压的质量限值、用电负荷干扰限值；3.测试供电节点中供电电压的质量、用电负荷干扰、供电设备电磁兼容、评估用电设备的性能，如节能性，安全性等。4.针对用户电力技术相关问题，给出分析及解决方案。
（二）电能质量智能控制技术
这一技术主要是通过电压源，准确、连续、及时地控制电能传输及供电质量，以此确保电能供电质量的提高。现阶段电能质量智能控制技术中，较为常用的技术装置有静止无功补偿器、故障电流限制器、动态电压恢复器、固体断路器等。用户电力技术中的智能控制技术主要是源于模糊控制及神经网络等技术的完善和发展。在电能质量智能控制技术的应用中，山大华天走在技术研发前列，其用户包括了中国重汽、中国石油、京沪高铁、玲珑轮胎等，应用效果较好。
（三）固态开关技术
在用户用电需求及电网配电量不断提升的背景下，配电系统对其开关闭合提出了更高要求，由此也促使固态开关技术，如固态断路器得以研发并使用。在固态开关技术中，GTO元件开关、600A开关、13kV开关等得以在美国变电站中应用，达到了有效减短开关闭合时间0.3ms的应用效果，我国贵阳供电局小关变电站也于2012年投入运行了固态开关，完美解决了电路电流超标问题。此外，固态开关还能够在预先设计的电压（流）相位上进行闭合，由此也提高了配电系统设备的安全性和耐用性[2]。
三、结合案例，探究用户电力技术在配电系统中的具体应用
在上世纪80年代开始，国外的电力公司及技术公司开始着力研究配电系统中的电力用户技术，研究出来众多用户电力技术产品，如DVR（动态电压恢复器）、SSTS（固态切换开关）等，与此同时，在能量储存技术、电能质量调节器等技术产品上也成效显著，并得以在以下工程案例中应用。
2008年，美国一家汽车生产厂家为解决生产环节出现的电压骤降等问题，在工厂配电系统中加装了固态切换开关（SSTS），此设备主要由断路器、隔离开关、闸管开关等构成，通过40kV配电网进行电源供应，借助用户电力技术中的SSTS装置，有效稳定了电压。2003年，美国半导体加工企业Intel通过在其配电系统中加装了12.47kV的动态电压恢复器（DVR），使电路负荷容量得以提升，电压补偿率达到31%，有效提高了电压的稳定度。我国一航天企业受制于配电系统电压暂降及供电中断的影响，采用了中电普瑞公司的用户电力技术，在10kV配电网种加装了SSTS、DVR设备，有效提升了企业生产过程中的用电质量。马鞍山创新钢厂在生产过程中由于涉及到众多耗电设备，其在运行中伴随有多次的高次谐波，导致其功率因数不合格，给企业效益造成严重损害，基于这一现状，企业采用了自动补偿装置及滤波装置，其功率因素由0.6提升到0.9，取得了显著的节能成效。
图 美国某汽车厂家采用SSTS用户电力技术示意图
从以上应用案例中可以看出，用户电力技在配电系统中的有效应用，能够极大地改善供电质量，在满足用户用电需求方面起到了良好效果。但笔者认为，用户电力技术要达到更加高效的应用效果，需要分析及研究用户电力技术应用中存在的某些不足，借助先进的电力技术及控制技术，以使用户电力技术更加成熟。
四、用户电力技术在实际应用中凸显的问题及应对措施
（一）用户电力技术应用中存在的问题
1.电能质量环节
电力配电系统在运行中产生的电能质量问题，一是由于电网较易被干扰，二是供电电压的稳定性有所欠缺。电网干扰指的是电力配电系统受到无功波动、有功冲击、负序电流、无功不均衡、谐波电流及短路电流的影响较大。供电电压失稳主要源于配电系统元器件在电压及频率上形成偏差，电压运行中出现骤降、畸形及波动等状况等。
2.电能节约环节
在电力配电系统中，如侧电压过高，既会引发电力浪费，又极易加速电力设备的老化进度，制约电力设备的应用周期。此外，在配电系统的日常运行中，设定的功率因数一般处于较低水平，这也会加大电网无功损耗。
3.电能安全运行环节
电力配电系统中，主要通过安装继电保护装置来提高电力配电系统的安全稳定性，但在电力系统出现短路故障时，由于继电保护装置在开关时间上反应较为滞后，极易导致电压处于长期的骤降状态，从而导致设备故障出现。另外，继电保护装置的开关不具备灵活便捷的投切操作性，在此过程中也容易伴随电力故障。
（二）相应的应对措施
首先，应借助测试及计算设备对电力配电系统的电路及电磁兼容性加以评估，通过节点测试的方式，对配电系统的分段电压进行评测，找出电能质量问题，采取相应的补救措施。其次，针对电能质量环节出现的问题，可以通过逆变器进行相应的质量控制管理。第三，电力配电系统要达到安全稳定，需要电流电压能够达到即时关断，以免瞬时电压过大而引发设备损耗，要达到这一效果，可以采用电力电子控制器来予以调节。
五、配电系统中用户电力技术改进及发展方向
（一）动态化电能质量智能控制技术
动态化电能质量智能控制技术依托于电压源及电流源，能够对电力供应的传输及质量加以更加精确的控制，从而有效提升电能供应质量[3]。这一技术在现阶段电力市场中将发挥其独特技术优势。其装置构成主要包括：UPS（不间断电源）、APF（并联有源滤波器）、DVR（有效串联补偿装置）、DS—Unicon（补偿装置系统）及DS—STATCOM。
（二）SMES及能量变换技术
SMES是指超导储能能源，该能源能够经由电能转换而形成可供配电系统使用的三相交流电，SMES能源与电能转换技术的结合，为用户电力技术的发展指明了新的方向。从技术优势上看，SMES能量储存具备较高密度，在运行上支持四象限，并具备了充电放电快捷，电能转换率高等优点，可以与配电系统实现有功功率调节的有机结合，从而促进配电系统供电质量的提升。
（三）固态断路器
如前所述，电力用电需求不断攀升的背景下，配电系统对相应的设备性能要求更高，要保障供电质量，需要着重解决短路电流超标等问题。固态断路器借助于柔性交流电系统，能够更加灵活精准地控制配电设备的运行，在大功率配电系统元件及串并联更加便捷的设备不断涌现，功率半导体元器件和新型断路器研发趋于成熟的背景下，固态断路器能够有效解决配电系统设备通态损耗等弊端。
结语：
随着电力行业技术研发力度的加强，用户电力技术在配电系统中应用的频率及规模不断扩大，在满足人们的用电需求及用电质量方面发挥了其独特的技术优势。针对用户用电环节出现的问题和缺陷，电力行业应加大技术研究力度，借助高新技术成果，不断提高用户电力技术的应用水平。
参考文献：
[1] 黄亚非.用户电力技术在配电系统的应用[J].煤炭技术,2012,(11):43-44.
[2] 彭晓峰.配电系统中的用户电力技术探讨[J].科技资讯,2015,(13):33.
[3] 王宇.智能配电系统的关键技术与系统结构[J].河南科技,2013,(6):111.
论文作者:许福江
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：电力论文; 技术论文; 系统论文; 用户论文; 电能论文; 电压论文; 质量论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;