摘要:本文简述了导致电力系统三相不平衡原因，以及传统的治理方式，基于此提出了智能台区一体化解决方案，对其功能架构进行设计，并验证方案的治理效果，分析其社会增益。
关键词：三相不平衡；智能台区一体化解决方案；SVG
一 系统三相不平衡背景
在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中，由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。
传统三相不平衡治理方式主要依靠逆变器或者电容器调节，主要存在（1）电容调补功率因数高的网络上，电容调节三相不平衡的效果比较差；（2）容调补仅通过功率转移实现配变低压出口三相负荷平衡，不能从根本上解决实际负荷均衡分配问题；（3）逆变器原理的平衡装置成本高、损耗高、噪音高；（4）逆变器调节的是台区输出电流平衡，线路负荷依然存在不平衡问题。
为了改变三相不平衡治理方式，提升三相不平衡装置工作质量、工作效率、监管效能，确保电网设备及负荷的安全，本文提出了“智能台区一体化解决方案”。该项目研制出的一套智能解决方案，适合治理低中压电网三相负荷不平衡，对提高运维工作效率，减轻工作量，减小系统损耗，避免重复性作业具有重要作用。
二 智能台区一体化解决方案
低压静止式动态无功发生装置（简称SVG）。该装置既能提供容性无功，又能提供感性无功，能有效稳定系统电压，提高系统的功率因数、改善三相不平衡等，但是SVG只能改善变压器出口端的不平衡，不能解决终端三相不平衡。有源型JP柜采用先进的电力电子技术与传统JP柜实现完美结合，在满足电网对JP柜传统功能的基础上，加入了动态无功补偿装置---SVG模块。可以完美解决电网三相不平衡、谐波、无功等问题。
1.功能架构
图1
有源型JP柜中SVG单元检测CT0的电流信号，同时收集负荷侧各换相开关的负荷电流及相别，经内部计算和处理后，发出指令，控制换相开关动作，切换负荷到指定的相别，实现变压器输出电流的粗平衡。SVG发挥快速响应和动作的特点，实现不平衡电流的细调节与总控制，达到变压器输出电流的精细平衡。同步可以解决谐波问题与过补问题。当安装有CT1、CT2、…CTk时，换相开关可以实现各支路的三相电流平衡。在这种情况下，换相开关根据SVG的指令，以及本支路的三相电流的不平衡度，调节换相开关接入的相别，实现本支路的三相电流平衡。系统功能架构如图所示：
三相不平衡装置系统功能架构
通过三相负荷不平衡自动调节，有效降低了线路损耗及变压器损耗，提高用电质量，改善了因三相不平衡引起的末端低电压，延长设备使用寿命，治理前后效果较明显，降低了电网中功率损耗和电能损失，改善电能智能，在提高了用电设备的工作效率的同时降低故障率，可减小变压器等设备再投入成本。
2.实验结果
在实施智能一体化台区前三相不平衡度达54%，严重影响台区正常运行。安装实施智能一体化台区后三相不平衡度明显降低，有效降低了线路损耗及变压器损耗，提高用电质量，改善了因三相不平衡引起的末端低电压，延长设备使用寿命，治理前后效果较明显。
三 结论
通过运用此平台，可以很好的监测调整用户出现的低电压情况，能够及时发现问题，并解决问题，提高了公司现代化管理水平。通过信息资源共享，减少了业务流程中不必要的中间环节，使企业的管理体制更趋于合理。为公司各级领导能及时、准确、全面地了解低压台区运行情况，为经营管理提供详实、可靠的数据依据，并且节省了人力、物力，符合国家电网提出的减人增效的要求，为社会创造出更大的效益。
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论文作者:俞漂方
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/7
标签：不平衡论文; 负荷论文; 变压器论文; 电网论文; 低压论文; 智能论文; 装置论文; 《基层建设》2018年第33期论文;