一、技術(shù)名稱：配電網(wǎng)全網(wǎng)無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制技術(shù)
二、適用范圍：縣級供電企業(yè)配電網(wǎng)電壓及無功協(xié)調(diào)控制及綜合治理
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，傳輸距離長，降壓層次多，點多面廣，運行狀態(tài)受運行方式和負荷變化的影響較大，這些狀況導致配電網(wǎng)在一定區(qū)域和時段處于非經(jīng)濟運行狀態(tài)，需要對電壓和無功等指標進行協(xié)調(diào)控制。對配電網(wǎng)實施電壓無功控制存在以下難點：
1)由于目前配電網(wǎng)自動化、智能化程度遠低于輸電網(wǎng)，監(jiān)測點及能控點比例低，且控制動作影響面廣，故無法確知可控設(shè)備動作后對無監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)的影響，只能通過限值或動作預算來保證;
2)低壓用戶端無法實現(xiàn)電壓控制，只能通過調(diào)整上級配變、線路調(diào)壓器或母線電壓達到改善低壓用戶電壓質(zhì)量的目的;
3)設(shè)備動作依據(jù)除按本地監(jiān)測量外，還要考慮上下級電網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)，否則容易引起設(shè)備動作震蕩;
4)直接面向的用戶改動頻繁，用戶負荷波動呈現(xiàn)較大的隨機性，短期、超短期負荷預測難度增大。
四、技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
通過用戶用電信息采集系統(tǒng)、10kV配變無功補償設(shè)備運行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS無線通訊通道)、10kV 線路調(diào)壓器運行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無線通訊通道)、10kV線路無功補償設(shè)備運行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無線通訊通道) 、縣調(diào)度自動化系統(tǒng)(SCADA)等系統(tǒng)采集縣網(wǎng)各節(jié)點遙測遙信量等實時數(shù)據(jù)，進行無功優(yōu)化計算;并根據(jù)計算結(jié)果形成對有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的調(diào)節(jié)、無功補償設(shè)備投切等控制指令，各臺配變分級頭控制器、線路無功補償設(shè)備控制器、線路調(diào)壓器控制器、主變電壓無功綜合控制器等接收主站發(fā)來的遙控指令，實現(xiàn)相應的動作，從而實現(xiàn)對配網(wǎng)內(nèi)各公配變、無功補償設(shè)備、主變的集中管理、分級監(jiān)視和分布式控制，實現(xiàn)配電網(wǎng)電壓無功的優(yōu)化運行和閉環(huán)控制。
2.關(guān)鍵技術(shù)
1)以電壓調(diào)整為主，同時實現(xiàn)節(jié)能降損降損的前提是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及滿足用戶對電能質(zhì)量的需求，在具體實施過程中，一個周期的控制命令可能既包含分接頭調(diào)整，又包括補償裝置動作，如果分接頭及補償裝置同屬一個設(shè)備，則先調(diào)整分接頭，下一周期再動作補償裝置。
2)電壓自下而上判斷，自上而下調(diào)整這一要求需要兩種措施來保證：一是通過短期、超短期負荷預測，合理分配開關(guān)在各時段的動作次數(shù);二是如果低電壓現(xiàn)象在一個區(qū)域內(nèi)比較普遍，則優(yōu)先調(diào)整該區(qū)域上級調(diào)壓設(shè)備。
3)無功自上而下判斷，自下而上調(diào)整無功自上而下判斷， 如果上級電網(wǎng)有無功補償?shù)男枨?，應首先向下級電網(wǎng)申請補償，在下級電網(wǎng)無法滿足補償要求的情況下，再形成本地補償?shù)目刂泼?。而控制命令的?zhí)行應自下而上逐級進行。如此，既能滿足本地無功需求，又能減少無功在電網(wǎng)中的流動，最大限度降低網(wǎng)損。
3.工藝流程
全網(wǎng)無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制技術(shù)的工作流程見圖1。
五、主要技術(shù)指標：
1)變電站、線路、配變電壓無功三級聯(lián)調(diào);
2)電壓無功監(jiān)測范圍可覆蓋變電站、線路、配變、客戶端;
3)可實現(xiàn)閉環(huán)控制，開環(huán)建議，提高電壓無功控制水平;
4)容量315kVA(100kVA) ;
5)空載損耗480W(200W) ;
6)負載損耗3830(1500);
7)短路阻抗4.0;
8)空載損耗1.4(0.7)。
六、技術(shù)應用情況：
該技術(shù)在安徽、山東、江蘇、陜西、浙江、湖南、甘肅等地得到應用。技術(shù)經(jīng)過中國軟件評測中心、電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動化設(shè)備質(zhì)量檢驗測試中心國家電網(wǎng)公司信息網(wǎng)絡(luò)安全實驗室的安全測評，中國電力科學研究院軟件工程實驗室功能確認測試，2011年通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會成果鑒定。
二、適用范圍：縣級供電企業(yè)配電網(wǎng)電壓及無功協(xié)調(diào)控制及綜合治理
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，傳輸距離長，降壓層次多，點多面廣，運行狀態(tài)受運行方式和負荷變化的影響較大，這些狀況導致配電網(wǎng)在一定區(qū)域和時段處于非經(jīng)濟運行狀態(tài)，需要對電壓和無功等指標進行協(xié)調(diào)控制。對配電網(wǎng)實施電壓無功控制存在以下難點：
1)由于目前配電網(wǎng)自動化、智能化程度遠低于輸電網(wǎng)，監(jiān)測點及能控點比例低，且控制動作影響面廣，故無法確知可控設(shè)備動作后對無監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)的影響，只能通過限值或動作預算來保證;
2)低壓用戶端無法實現(xiàn)電壓控制，只能通過調(diào)整上級配變、線路調(diào)壓器或母線電壓達到改善低壓用戶電壓質(zhì)量的目的;
3)設(shè)備動作依據(jù)除按本地監(jiān)測量外，還要考慮上下級電網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)，否則容易引起設(shè)備動作震蕩;
4)直接面向的用戶改動頻繁，用戶負荷波動呈現(xiàn)較大的隨機性，短期、超短期負荷預測難度增大。
四、技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
通過用戶用電信息采集系統(tǒng)、10kV配變無功補償設(shè)備運行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS無線通訊通道)、10kV 線路調(diào)壓器運行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無線通訊通道)、10kV線路無功補償設(shè)備運行監(jiān)控主站系統(tǒng)(基于 GPRS 無線通訊通道) 、縣調(diào)度自動化系統(tǒng)(SCADA)等系統(tǒng)采集縣網(wǎng)各節(jié)點遙測遙信量等實時數(shù)據(jù)，進行無功優(yōu)化計算;并根據(jù)計算結(jié)果形成對有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的調(diào)節(jié)、無功補償設(shè)備投切等控制指令，各臺配變分級頭控制器、線路無功補償設(shè)備控制器、線路調(diào)壓器控制器、主變電壓無功綜合控制器等接收主站發(fā)來的遙控指令，實現(xiàn)相應的動作，從而實現(xiàn)對配網(wǎng)內(nèi)各公配變、無功補償設(shè)備、主變的集中管理、分級監(jiān)視和分布式控制，實現(xiàn)配電網(wǎng)電壓無功的優(yōu)化運行和閉環(huán)控制。
2.關(guān)鍵技術(shù)
1)以電壓調(diào)整為主，同時實現(xiàn)節(jié)能降損降損的前提是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及滿足用戶對電能質(zhì)量的需求，在具體實施過程中，一個周期的控制命令可能既包含分接頭調(diào)整，又包括補償裝置動作，如果分接頭及補償裝置同屬一個設(shè)備，則先調(diào)整分接頭，下一周期再動作補償裝置。
2)電壓自下而上判斷，自上而下調(diào)整這一要求需要兩種措施來保證：一是通過短期、超短期負荷預測，合理分配開關(guān)在各時段的動作次數(shù);二是如果低電壓現(xiàn)象在一個區(qū)域內(nèi)比較普遍，則優(yōu)先調(diào)整該區(qū)域上級調(diào)壓設(shè)備。
3)無功自上而下判斷，自下而上調(diào)整無功自上而下判斷， 如果上級電網(wǎng)有無功補償?shù)男枨?，應首先向下級電網(wǎng)申請補償，在下級電網(wǎng)無法滿足補償要求的情況下，再形成本地補償?shù)目刂泼?。而控制命令的?zhí)行應自下而上逐級進行。如此，既能滿足本地無功需求，又能減少無功在電網(wǎng)中的流動，最大限度降低網(wǎng)損。
3.工藝流程
全網(wǎng)無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制技術(shù)的工作流程見圖1。
五、主要技術(shù)指標：
1)變電站、線路、配變電壓無功三級聯(lián)調(diào);
2)電壓無功監(jiān)測范圍可覆蓋變電站、線路、配變、客戶端;
3)可實現(xiàn)閉環(huán)控制，開環(huán)建議，提高電壓無功控制水平;
4)容量315kVA(100kVA) ;
5)空載損耗480W(200W) ;
6)負載損耗3830(1500);
7)短路阻抗4.0;
8)空載損耗1.4(0.7)。
六、技術(shù)應用情況：
該技術(shù)在安徽、山東、江蘇、陜西、浙江、湖南、甘肅等地得到應用。技術(shù)經(jīng)過中國軟件評測中心、電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動化設(shè)備質(zhì)量檢驗測試中心國家電網(wǎng)公司信息網(wǎng)絡(luò)安全實驗室的安全測評，中國電力科學研究院軟件工程實驗室功能確認測試，2011年通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會成果鑒定。
