摘要：传统电能质量自动补偿方法不能对电源并网行为进行可行性分析，且易导致配电指标失衡现象的出现。为解决上述问题，提出一种新型的电力配电系统电能质量自动补偿方法。通过分析配电自动化构成的方式，分析自动化配电原则、控制电力输入输出情况，完成电力配电系统的自动化装配。在此基础上，通过划分配电系统成分确定DEA补偿误差，并利用该结果完善补偿应用流程，完成新型自动补偿方法的搭建，实现电力配电系统电能质量自动补偿技术研究。
关键词：配电系统；电能质量；自动补偿；电力控制
在过去很长的一段时间里，我国相关单位及部门通过分布式电源供电的方式，使配电系统中的电压闪变量保持稳定，并通过外加谐波畸变电流的方式，确定电力配电系统中不平衡电压的存在区间[3]。这种方式能够在一定程度上增加电能质量治理的可引导性，但随着电能输出总量的不断增加，不能对电源并网行为进行可行性分析的弊端，易导致配电指标出现严重失衡问题。为避免上述情况的发生，在保留传统补偿方法应用优势的基础上，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，突出说明该方法的实用性价值。
1电力配电系统的自动化装配
电能质量是电力系统中所有电子的质量总和，在理想状态下，始终保持正弦波变化状态，且上下两部分能够维持完美的对称状态。但一些外界因素会导致实际波形偏离对称正弦的变化状态，导致电能质量问题的出现。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。
1.1配电自动化构成分析
配电系统自动化处理能够协调各电能补偿单元的操作任务及补给功能。电力配电系统中各级单元模块呈现明显的分层状态，其中供电通信层包含一个远程终端和多个中转所，且每个中转所直接控制一个电力调配设备，能够自主感知整个电力配电系统的运行状态。主站配电层中包含大量的输电补偿控制线路，且这些线路大多以光纤电缆作为核心传输介质，能够在借助电能自动化运行技术的基础上，解决区域性配电补偿不均衡问题。质量感知层以大型配电机械作为核心搭建设备，作为配电系统的核心控制层结构，能够通过自动补偿手段与其它层结构保持连通状态。
1.2自动化配电原则
在实际应用过程中，电力配电系统为具备更高性价比的输电操作，会在适当降低供电质量的基础上，对单个大型配电机采取定点平衡的处理方法，而该项操作处理所遵循的标准即为自动化配电原则。当电力配电系统中的电能质量降低时，中转所向主供电设备提供的输出电能也会随之降低，此时在自动补偿技术的调解下，大型配电机械中的运载电能质量不会产生明显变化。但随着系统运行时间的不断增加，自动补偿技术达到调节极限，电能质量感知层会面临无能耗供电的风险。为避免上述情况的发生，在自动化配电原则影响下，下级中转所会控制对各级输电装置传输的电能质量，并通过主站配电层将这些电能质量信息传输至大型配电机，弥补暂时的自动补偿空缺。
1.3电力输入输出控制
电力配电系统的电力输入输出控制可以在对电能质量成分进行分析解释的同时，完成对分布式供电电源电力平均水平的监测处理。电力配电系统的输入控制采取电能质量评估的手段，确定系统内大型配电机的供电容量和电压接入等级，再利用分布式电源的逐级接入法则，限制自动补偿技术应用过程中，电力配电系统电能存储装置的质量等级]。电力配电系统的输出控制以联系各级输电装置作为自动补偿技术的应用基础，再经由中转所对系统中的电能质量系数进行汇总分析。这些分析结果以质量控制报文的形式，存储于系统中转所内部。当待输出的电能因子通过中转所时，已确定电能质量等级的配电能量会在自动补偿技术的促进下，直接进入大型配电机，完成一次电能质量的采集处理。
2DEA自动补偿方法的搭建
2.1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[10]。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。具体配电系统成分结构划分情况如图1所示。
2.2DEA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。
2.3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。
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.
[3]武文广，杜峰，李俊臣，等.依托用电信息采集系统的配电网电能质量判定技术研究[J].电网与清洁能源，2017，33（5）：69-73.
论文作者:张鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：电能论文; 质量论文; 系统论文; 电力论文; 误差论文; 因子论文; 螺距论文; 《电力设备》2019年第2期论文;