結合近年來低壓配電網的研究實踐,探討了低壓配電網三相不平衡成為熱點問題的原因。
01
低壓系統的三相負荷規劃設計是平衡的,實際運行是不平衡的,已經成為一個正常的問題。TNS系統廣泛應用于低壓配電網,我們稱之為三相四線制。在規劃設計階段,充分考慮了三相負荷平衡分配。用電設備是三相設備和單相設備并存,以單相設備為主。由于負荷用電行為的不一致性,配電網三相不平衡運行已趨于正常,但不同運行工況的嚴重程度不同。
02
低壓系統的三相不平衡與中高壓系統不同。對于低壓三相四線制系統,不僅存在基波的負序不平衡,而且存在基波的零序不平衡。包括單相電力電子變換器在內的電力設備大量使用。系統產生的4h±1次諧波也可能引起零序諧波不平衡的問題。中高壓系統采用三相三線制供電,僅存在基波負序不平衡。
目前低壓配電網的不平衡治理主要針對基波的負序不平衡和零序不平衡。
03
大部分負荷具有時間和季節的特點。低壓三相四線制以單相電力設備為主,設備容量較小,但設備較多。單用戶日負荷行為的時變性和差異性導致低壓配電網三相不平衡具有顯著的時間周期。在冬季和夏季使用空調的地區,三相不平衡問題也具有明顯的季節性特征。
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配電網接入低壓配電網后,三相不平衡會加劇。隨著儲能和分布式新能源的發展和應用,將有更多的單相儲能和分布式發電裝置接入低壓配電網。如果不進行有序的接入管理和運行控制,低壓配電網的三相不平衡將進一步加劇。這一點在光伏扶貧先行地區的一些低壓配電網中已得到體現。
05
電能替代技術和產品的推廣應用將加劇三相不平衡。為適應節能減排和環境保護的要求,電網公司和南方電網公司大力推廣油電、煤電、燃氣等低壓系統電能替代技術。大容量單相電力替代產品向低壓配電網集聚,會加劇低壓配電網三相不平衡。
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三相不平衡引起站區低壓問題。在配售體制改革的背景下,電網和南方電網加強對配電站區低壓問題的治理,取得了顯著成效。基波零序電流在中性線產生較大的電壓降,導致用電側零地電位升高,三相供電電壓的一相或兩相電壓降低,低壓問題嚴重。因此,三相不平衡處理有利于解決站區低壓問題。
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三相不平衡處理措施。有專家認為,通過運行管理可以改善三相不平衡問題。根據我們聯系的工程應用數據,我認為這是錯誤的。對于低壓系統的三相不平衡問題,很難通過負荷控制和運行管理來改善。只有設置不平衡控制裝置,才能有效地改善或解決三相負荷不平衡問題。
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