改善电压合格率技术措施

范江霞

(广西电网有限责任公司来宾供电局，广西 来宾 545203)

1 引言

电压合格率是电能质量的重要指标之一，电压质量反映了电力系统的运行情况。提高综合电压合格率需要从管理方式、无功控制技术等方面进行改进。城市综合电压合格率指标反映了电网结构、运行状况、无功电源和调压设备水平及配置情况，以及用户的负荷情况等。

文献[1－3]从管理层面阐述了如何提高电压合格率的具体措施，而文献[4－5]则从技术层面提出相应的改进措施。按照广西电网公司指标要求，来宾供电局城市 A类电压合格率考核标准为:合格率≥99.8%;据统计，从2013年1月至6月，来宾网区城市A类电压合格率平均为99.78%，未达到广西电网公司要求，故采取相应措施提高城市A类电压合格率刻不容缓。来宾网区电压合格率居于广西14个市局中第10位，电压合格率较差。分析原因主要有以下几点:(1)重视程度不够，没有将电压管理提高到和可靠性同等高度;(2)对电压质量缺乏常态分析，没有针对性的制定提升措施;(3)缺乏完整的电压监测系统及管理机制。

根据来宾网区电压合格率现状情况，采用由“点到面”的工作方式。首先对具体站点进行分析及采用相应的改进措施，从而提高该站点的电压合格率;然后将改进措施拓展应用至部分区域站点，提高区域电压合格率;最后实现全局的全面应用推广，达到全面提高来宾网区电压合格率的最终目标。为落实广西电网公司电能质量电压合格率要求，提高来宾网区电能质量，在总结来宾网区2013年工作和各区域电压合格率现状分析的基础上，持续推进电能质量深化创先工作，稳步提升来宾供电局电能质量，提出主题为“探索电压调节手段，提高来宾网区电压合格率”的活动。对影响来宾网区电压合格率的原因进行挖掘，从而提出相应的改进措施。

2 相关性基础理论

分析电压合格率之间的关系，采用了Pearson相关系数[6，7]理论进行分析。Pearson相关系数应用于描述数据之间的线性相关关系，同一地区网架具有连接关系，不同电压等级在进行无功补偿传递过程中，无功功率之间存在相关性，从而电压合格率也会存在一定相关性。两电压合格率相关性系数可由式(1)计算获得。

式中，n为数据记录个数;Uid为i类第d个电压合格率数据;Ujd为j类第d个电压合格率数据;μi和μj为类平均电压合格率;σi和σj分别为i类和j电压合格率标准差。

根据各类电压合格率的历史数据求取任意两个类的电压合格率之间相关性系数。则各类电压合格率之间的相关性关系可采用相关系数矩阵表示。如式(2)。

式中，rUiUj为类i和类j电压合格率相关性系数。

2 网区电压合格率现状

根据来宾供电公司城市A、B、C和D类监测点检测数据，统计来宾网区四类2013年1月至2014年4月电压合格率数据。如表1所示。

采用Pearson相关系数理论对来宾网区2013年1月至2014年4月城市A、B、C和D四类电压合格率进行相关性分析，从而找出它们之间的关系。由式(1)、(2)获得相关系数矩阵。

由相关系数矩阵可知，A与C、D电压合格率相关系数分别为0.9154和0.9402，相关程度大;而B与C、D的相关程度较小。而A类电压等级相对C、D类较高，说明通过处理与A类监测点的电压情况可以有效提高电压合格率。

表1 城市电压合格率(%)

来宾网区2013年1～6月城市A类监测点电压合格率调查结果绘制了柱型分布图，如图1所示。

图1 来宾网区2013年1～6月城市A类监测点电压合格率

由图1可以可知，来宾网区1～3月的城市A类监测点电压合格率均低于目标值。对2013年1～3月各监测点的电压合格率进行了调查。重点对低于指标值(99.8%)的监测点:红河站、旺村站、忻城站、武宣站、龙旺站的10kV母线电压合格率现状展开调查。

针对影响红河站、旺村站、龙旺站10kV母线电压合格率的问题进行了统计，统计结果如表2所示。

表2 影响红河站、旺村站、龙旺站电压合格率因素统计

根据统计结果绘制导致电压合格率降低的原因比例图，如图2所示。

图2 红河站、旺村站、龙旺站电压合格率影响因素

由表2及图2可知，影响来宾网区红河站、旺村站、龙旺站10kV母线电压合格率的主要因素为“电压无法调整”，所占比例达50%;其次就是当出现电压越限情况下未能及时调整电压，所占比例为23.4%。因此，影响电压合格率的主要症结为“电压无法调整”及“调压不及时”。

影响忻城站、武宣站10kV母线电压合格率的问题进行了统计，统计结果如表3所示。

表3 影响忻城站、武宣站电压合格率因素统计

根据统计结果绘制导致电压合格率降低的原因比例图，如图3所示。

由表3及图3可知，影响来宾网区忻城站、武宣站10kV母线电压合格率的主要因素为“调压不及时”，所占比例达到59.7%，其余原因影响程度相对较小。因此，影响电压合格率的主要症结为“调压不及时”。

图3 忻城站、武宣站电压合格率影响因素

3 原因分析

针对具体站点存在的“电压无法调整”及“调压不及时”具体问题进行仔细分析，获得导致问题的根本原因。分析如图4所示。

图4 原因分析图

由图4分析可知，影响来宾网区电压合格率的2个末端因素:(1)主变35kV无载调压分接头不合理;(2)系统电压越限报警设置不合理。

3.1 末端因素1处理方案

(1)电压抽样

针对部分110kV变电站出现10kV母线电压过低，35kV母线电压过高不谐调现象，小组成员在DF8003S系统上抽取了红河站某一时间段内的电压采样值进行分析。

(2)理论计算

为检验红河站是否因为主变35kV分接开关档位设置不合理而造成10kV与35kV电压不协调，小组成员进行了理论分析计算，计算公式为:

表4 红河站电压采样数据

(3)主变35kV侧无载调压分接头不合理影响电压合格率验证

根据计算，35kV的计算额定值为37.68kV，参照红河站#1主变各调压档位与额定电压、额定电流的关系表得出红河站#1主变35kV分接头应在4档，但实际上红河站#1主变35kV分接头从投运开始一直处于3档运行，故当前红河站主变35kV档位设置不满足电网运行方式要求，导致35kV、10kV电压不同步，很难调节35kV、10kV母线电压均在合格范围内。得出该结论后，小组成员向变管所提出了《关于调整红河站1#主变35kV档位的建议》，对红河站1#主变35kV档位进行停电调整。

(4)具体方案

通过对各站电压数据收集分析，并向车间领导提出调整红河站、龙旺站、旺村站主变35kV侧无载调压开关的建议。变管所根据停电计划分别安排对红河站、龙旺站、旺村站主变进行停电调整35kV侧档位。

3.2 末端因素2处理方案

(1)原因调查

经检查DF8003S系统电压越限报警所设的上限值=10.7，下限值=10，这意味着电压升高至10.7kV或下降到10.0kV时才会报警，而此时才开始调压的话，系统已开始采集不合格点数，同时由于调压过程需2～3min电压才会恢复，系统则会继续累计电压越限时间，严重影响电压合格率，没有达到验证标准。

(2)具体方案

在电压未达到上限值(10.7kV)或下限值(10kV)之前提前告警。因此，在DF8003S系统上修改原来设置的电压越限告警值，把电压越上限报警值设定为10.6kV，越下限报警值设定为10.1kV，即在电压准备越限时报警，值班员可以及时对电压进行调节。

修改电压越限报警设置后，电压达到10.6kV开始报电压越上限，低于10.1kV开始报电压越下限，此时就能让值班员及时发现电压越限情况，提前开始调压，不用等到电压真正达到越限值时才开始调。

4 效果分析

针对主要症结采取措施后，进行效果检查，对来宾网区2013年9～12月的城市A类电压合格率进行统计，结果表5所示。

表5 2013年9～12月城市A类电压合格率

根据来宾网区2013年9～12月城市A类监测点电压合格率绘制折线图，与来宾网区A类目标值及活动目标值进行对比。

图5 2013年9－12月城市A类电压合格率变化图

将活动前电压合格率均值、来宾网区A类目标值及活动后(2013年9－12月)电压合格率均值进行对比分析，如图6所示。

图6 城市A类监测点电压整改前后合格率变化情况

统计显示，来宾网区城市A类电压合格率有了明显的提高，9～12月平均电压合格率提升至99.97%，超出了来宾网区A类目标值0.17%，并超过活动目标值0.07%。超额完成指标值和活动目标值，达到了预期的调节目的。

5 结语

本文首先统计了来宾网区各县局A、B、C和D类电压合格率情况，了解来宾网区的基本情况;其次，针对具体站点进行调研，分析导致电压合格率下降的具体原因，从而采取相应措施提高城市电压合格率。

城市A类电压合格率的提高，有效带动了综合电压合格率的提高，改善了用户受电端的电压质量。同时，增加了设备出力，提高了功率因数，降低了10kV线路损耗，为我局带来一定经济效益的同时也提高了我局电压质量管理水平，同时也推动了创先工作的发展。

[1]朱琳.提高电压合格率有效降低网损[J].农村电气化，2011，(7).

[2]陈韶勇.现有设备条件下提高电压合格率的方法[J].供用电，1997，(3).

[3]吕华.县级供电企业电压合格率管理的研究及探讨[J].企业技术开发，2014，(12).

[4]王剑，黄吾康，杨慧，等.有效提高配电网电压合格率的措施[J].陕西电力，2010，(7).

[5]张晓峥.基于B/S和C/S的电压合格率监测系统研究[D].华北电力大学，2012.

[6]张宇镭，党琰，贺平安.利用Pearson相关系数定量分析生物亲缘关系[J].计算机工程与应用，2005，(33).

[7]葛芳君，赵磊，刘俊，等.基于Pearson相关系数的老年人社会支持与心理健康相关性研究的 Meta分析[J].中国循证医学杂志，2012，(11).