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低压三相不平衡成为热点问题的思考

更新时间:2018-05-14 点击数:201

低压三相不平衡成为热点问题的思


结合近年来在低压配电网的科研实践,谈谈低压配电网三相不平衡成为热点问题的原因:


01
低压系统三相负荷规划设计平衡而实际运行不平衡,并已成为常态问题。低压配电网普遍采用 TNS 系统,就是我们所说的三相四线制系统。在规划设计阶段充分地考虑三相负荷平衡性分配,用电设备是三相和单相共存,以单相设备为主,由于负荷用电行为的不一致性,造成运行配电网的三相不平衡已成为常态,只是对应不同运行工况的严重程度有所差别。


02
低压系统三相不平衡有别于中高压系统。对于低压三相四线制系统来说,不仅存在着基波负序不平衡,还存在着基波零序不平衡,大量使用了含单相电力电子变流器的用电设备,其产生的4h±1 次谐波还可能造成零序性谐波不平衡问题。对于中高压系统来说,采用的是三相三线制供电方式,只存在基波负序不平衡问题。
目前,我们所涉及低压配电网不平衡治理,主要是针对基波负序不平衡和零序不平衡。


03
负荷大多具有具有时段性和季节性特点。低压三相四线制系统以单相用电设备为主,设备容量小,但设备数量众多,单个用户日负荷用电行为的时变性和差异性,造成低压配电网三相不平衡问题具有显著的时段性,在冬季和夏季大量使用电空调的地区,三相不平衡问题也具有显著的季节性特点。


04
分布式电源接入低压配电网将加剧三相不平衡问题。随着储能和分布式新能源电源的发展和应用,将会有更多的单相储能和分布式发电装置接入低压配电网,如果不进行有序地接入管理和运行控制,将进一步加大低压配电网的三相不平衡问题,此点已经在一些先行开展光伏扶贫的地区低压配电网中显现。



05
电能替代技术和产品的推广和应用将加剧三相不平衡问题。为了响应国家节能减排和环境保护的要求,国家电网公司和南方电网公司在低压系统中大力推广电能替代技术,如油改电、煤改电和气改电等,集群化较大容量单相电能替代产品接入低压配电网,将加剧低压配电网的三相不平衡问题。



06
三相不平衡问题导致台区低电压问题。伴随配售电改革的背景,国家电网和南方电网加大力度治理配电台区的低电压问题,已经取得了显著的成效。基波零序电流在中性线路产生较大的压降,造成电力用户侧侧零地电位升高,导致三相供电电压的一相或者两相电压的降低,严重情况造成低电压问题。因此, 三相不平衡治理有益于解决台区的低电压问题。


07
三相不平衡治理措施。部分专家认为三相不平衡问题是可以通过运行 管理来加以改善的,根据我们接触到的工程应用数据,我认为这样的观点是错误的。对于低压系统三相不平衡问题,难以通过负荷控制和运行管理来加以改善, 必须通过设置不平衡治理装置,才能给有效的改善或者解决三相负荷不平衡问题。


08
微电网也有三相不平衡治理的需要。对于目前工程示范应用的微电网和交直流混合电网的交流电网部分,有大小容量不一的单相发用电设备,作为有源发电设备如果自己不具备三相不平衡补偿或治理功能,由于发电和用电的不平衡可能导致微电网的安全稳定运行,并降低微电网发电设备利用效益,在这些应用场景中,三相不平衡治理也可能成为刚需。

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