摘要：自动补偿技术是一种常见的电能质量问题解决方法，利用相关监测设备获取配电系统供电装置的基本运行情况，再通过远程遥控指令方式，使这些供电装置进行自动补偿运行模式。本文通过细化配电原则、规范补偿误差等手段，搭建一种新型的电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法，并通过设计对比实验的方式，突出说明该方法的实用性价值。
关键词：电力配电系统；电能质量；自动补偿技术
1典型配电自动化系统的构成
配电自动化系统硬件主要由后台主站、配电终端和通信平台组成；应用软件由配电自动化应用软件平台体系支撑。配电主站与配电终端构成其核心系统，调度自动化系统及变电站综合自动化系统与该系统关系密切。配电终端采集的配电网运行及状态数据，通过通信平台系统传输至后台数据存储服务器，后台应用服务器则完成数据分析处理，实现其应用功能。配电自动化系统利用信息总线，与生产、营销等相关应用系统互联，完成信息交互，实现数据共享。其中，主站是配电自动化系统的监控、管理中心，实现数据监控、分析和处理；配电终端实现一次设备的实时数据采集和控制；通信系统为数据采集、传输与远程控制提供通道支撑；信息总线则是基于IEC61968标准的总线机制，可以实现各个系统之间的数据共享。
2现代电能质量标准
现阶段，全球大部分国家都制定了基于本国实际情况的电能质量标准。为了确保全球各国能够拥有一个更加统一化、规范化的标准，国际电工委员会（IEC）组建了专门的技术委员会，同时制定出了指导性标准。对于国内来说，当前正式颁布的电能质量标准有6个：GB/T14549-1993，确定了公用电网谐波的具体允许值以及规范的测试方法；GB/T15543-1995，明确规定了三相电压不平衡度的允许值和计算、取值办法；GB/T15945-1995，提出了电力系统频率允许偏差值以及针对测量仪表的要求；GB/T18481-2001，规定了交流电力系统作用于电气设备的暂时过电压以及瞬时过电压，明确了电气设备的具体绝缘水平和过电压保护措施；供电电压允许偏差GB12325-2003，明确规定了供电电压的允许偏差。上述6个电能质量标准从发电、供电以及用电端对电能质量给出了清楚规定，其的颁布实施很大程度上促进了我国电能质量的提升。然而，上述标准中很多虽然已经进行了二次修订，但其标龄基本上已经超过10年，很多内容已经不符合当前的实际情况，无法准确全面地衡量和评价当前的电能质量。近年来，人们对电能质量的认识逐渐深入，电能质量相关技术也逐渐被完善，所以应当尽快制定更新、更全的电能质量标准。
3电能质量问题出现的原因
电能质量出现问题往往涉及很多因素，通常能够归纳为以下三点。第一，电力系统元件出现非线性问题，即电气元件出现的谐波电流，通常见于发电机、变压器或者直流输电方面，其中直流输电属于电力系统中最大的谐波源。第二，非线性负荷的存在。非线性负荷在工业用电和人民群众日常生活用电中占据了相当大的比重，是谐波问题的重要源头。目前，能够看到的电弧炉即主要的非线性负载，其谐波是因为电弧非线性和起弧时延造成的。实际生活中，经常使用的荧光灯也属于非线性，会产生十分严重的谐波电流。同时，大功率变频装置也会形成非常大的谐波电流，导致电网污染。第三，电力系统故障问题。电力系统在自身实际运行过程中不可避免会存在一些问题和故障，常见的有短路、误操作、雷击等。这些因素往往会造成电能质量的降低。同时，当电网出现故障后，励磁系统和发电机的运行状态都会出现较大变化，也会对电能质量带来相当大的影响。
4 DEA自动补偿方法的搭建
4.1配电系统成分划分
差动式电能质量测微仪作为配电系统的核心组成设备，能够对精度处于0.1~0.7μm之间的电力因子进行自动补偿校准。为保证电能质量自动补偿技术能对电源并网行为进行可行性分析，测微仪采用16位的A/D转换电路，并通过缩短两个配电节点间规定步距差的方式，使由不规则配电平面引起的电能质量突变情况得到有效缓解。配电工作台通过螺距误差补偿表与A/D转换电路相连，当配电系统中电能质量发生改变时，系统配电参数首先感知到这种变化趋势，并通过自动评价的方式使得电能质量系数达到一定的补偿条件。然后配电系统的显示窗口会根据电能质量的具体变化幅度，调整补偿数据的变化趋势，直至实现系统的协调配电。最后差动式电能质量测微仪对配电系统中的剩余电能质量系数进行统计整理，根据自动补偿标准对这些系数进行筛选处理，对所有满足电力配电应用标准的数据参量进行建表处理，生成全新的螺距误差补偿表，供A/D转换电路进行配电消耗。
4.2 DEA补偿误差确定
DEA补偿误差是调节电力配电系统电能质量参数存在状态的关键指标。当差动式电能质量测微仪在自动补偿标准的促进下，生成全新螺距误差补偿表后，电力配电系统电能质量管控中心的相应测试程序，会生成一条与DEA补偿误差信息相关的G代码。随着配电系统输电总量的不断增加，这些G代码会在既定运行周期内规划电能质量因子的运动路径，并利用运行补偿软件的方式判断电能质量参数是否超过规定的配电周期。若多数电能质量因子在输电运动过程中，已经超过配电周期，则该次DEA补偿误差结果不具备实用性价值；若仅有一个或几个电能质量因子在输电运动过程中，已经超过配电周期，则该次DEA补偿误差结果可以对电力配电系统的输电操作进行约束。在不计配电电能质量反向间隙值的条件下，DEA补偿误差结果是螺距误差补偿表生成的主要依据，若差动式电能质量测微仪始终处于稳定状态，则DEA补偿误差的确定与配电电能质量的变化范围产生之间联系。
4.3自动补偿流程完善
电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法以配电信号传递作为起始环节。当核心输电单元产生大量配电信号时，中转所与主供电设备、与各级输电装置直接相连的传输模式，不能及时将这些配电信号传输至系统各级电能质量因子，易导致自动偿调节不及时等现象的出现。为解决上述问题，DEA补偿误差在避免无能耗供电情况发生的前提下，与大型配电机械联合，对系统的配电周期进行判定调节，再利用A/D转换电路中的配电子单元对电能质量因子的运动路径进行重新规划。在G代码保持不变的前提下，电力配电系统电能质量管控中心的测试程序可根据螺距误差补偿表中自动补偿标准的存在形式，对电能质量反向间隙进行缩小或扩大调节。当所有电能质量因子稳定通过每一级配电装置后，完成一次自动补偿操作，详细自动补偿流程如图1所示。整合上述操作原理，完成电力配电系统电能质量自动补偿技术研究。
.png)
图1 自动补偿流程图
5结束语
与传统电能质量自动补偿技术相比，电力配电系统DEA电能质量自动补偿方法的搭建过程相对简单，且能够对DEA补偿误差进行逐级细化。从实用性方面考虑，这种新型的自动补偿方法不需复杂的计算过程来完成参数提取操作，且强化了A/D转换电路的重要性，更能体现电力配线系统中电能质量因子的应用价值，值得大力推广。
参考文献：
[1]耿浩，王祥胜，高参，等.电能质量综合管理系统的研究与应用[J].电子设计工程，2017，25（5）:170-174.
[2]何巨龙，王根平，刘丹，等.基于提升小波和改进BP神经网络的配电网系统电能质量扰动定位与识别[J].电力系统保护与控制，2017，45（10）:69-76.
论文作者:杨阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：电能论文; 质量论文; 系统论文; 误差论文; 电力论文; 谐波论文; 螺距论文; 《基层建设》2019年第27期论文;