摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，人们生活质量在不断提高，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。设计对比实验结果表明，与传统技术手段相比，应用新型DEA电能质量自动补偿方法后，电源并网行为可行性提升35%左右，配电指标失衡情况得到有效抑制。
关键词：配电系统；电能质量；自动补偿；自动化原则；电力控制；补偿误差
引言
配电自动化系统（DAS）是配电企业变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统统称为配电自化系统。内容主要包括配电网的数据采集和监控、地理信息系统、工作管理系统等几个部分，而配电自动化（DA）是指采用计算机信息技术、网络技术和通信技术等多种先进的技术手段对配电网设备进行监测、保护、控制、管理，与用户建立密切负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，从而保证配电网的稳定运行。配电自动化是一个庞大复杂，综合性很高的系统性工程，它能够保障用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用，是一个统一的整体。本文对配电自动化的功能进行了简单的描述。
1电能质量问题产生原因分析
为更好地对电能质量问题进行深入了解和治理，本文对电能质量问题产生的原因进行分析和研究。据研究，电能质量问题贯穿于电力系统的发电、供电和用电环节，其中用电环节产生的电能问题最多。首先，在供电系统中产生电能质量问题的主要原因是大量的风电、光伏及分布式微网等新能源通过电力电子技术接入电网，而新能源发电具有波动性、间歇性和不确定性，对电网的频率与电压造成了一定的干扰。同时，新能源发电大都采用电力电子设备实现有功、无功和并网功能，使得发电系统中出现大量的低频振荡、电压波动和闪变等问题。其次，在配电系统中使用了很多的整流装置和变频等非线性负载和设备，这些非线性负载与设备在运行过程中会产生大量的谐波和无功，降低了系统的电能质量。最后，用户侧电能质量的污染主要以工业用户为主。工业用户存在大量的大型冲击性无功设备、电弧炉和非线性的电力电子设备，在使用过程中产生了冲击电压、谐波及谐振，是电力系统中最主要的电能质量污染源。另外，城市地铁、电气化交通工具的运行也对电力系统电能质量造成一定的污染。
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。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。
2.2信息技术
在整个配电系统的自动化运行过程中，信息技术都占有着举足轻重的地位，甚至于在每一个配电设备上都在应用信息技术，信息技术是控制配电系统自动化运行的重中之重。例如，在馈线自动化（FA）中，如果馈线发生了单相接地故障，或者是相间短路的情况，就可以利用信息技术，通过远方通信信道，做出报告和评估，推测故障发生的区域，然后在利用配电网系统的主战终端控制功能隔离出现故障的配电线路，并恢复一部分线路的供电功能。信息技术不单单只是信息方面的传递技术，同时也可以有效传输电力运行参数测量数据信息，通过信息的收集随时掌握远方设备的各个方面情况。信息技术还可以有效应用于电网资料分层管理方面。在电网资料分层管理的基础数据库领域，信息技术能够有效利用配电设备管理和用电营业提供的信息，与配电终端负荷评估报告信息想结合，构建配电网络的整体框架，对配电网络中的人员施工、设备维护运行、人员调度、设计等各个方面做出方案评估报告，有效减少工作人员的工作量，提高营业系统的工作效率、减少人工观测监察所带来的问题。
2.3电能质量治理装置选型、接入位置与参数设计
根据电能质量控制目标，确定电能质量治理装置的类型，控制目标要求高，影响装置类型选取和治理成本。根据电能质量干扰传递特性、电能质量干扰对配电网运行损耗的影响以及对配电网供用电设备安全稳定运行（如开关设备）的影响，来设计治理装置的接入位置为单体设备侧、设备群侧和系统侧。根据电能质量控制目标和干扰源发生量的大小，设计电能质量治理装置的参数与容量。
2.4扰源负荷发射机理与发射特性分析
干扰源负荷名称、类别、容量和用电性质（即阻抗的性质、阻抗的线性度、变化率和对称性）、生产工艺操作流程、耗电情况及允许中断供电时间，应重点关注以下内容：干扰源负荷的变流器类型（电压源型/电流源型）；是否是双向变流器；开关器件类型和开关频率；变流器入口是否设置滤波器；变流器产生的各次谐波发生量、频谱分布及变化率；干扰源负荷产生的无功功率大小及其变化率；三相、单相和相间干扰源负荷负序电流和零序电流的发生量及变化率。
2.5DEA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。
结语
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
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