创新实施“先算后调”策略,合力平衡台区三相负荷
摘 要：本案例依据国网A县供电公司（以下简称A公司）低压台区三相不平衡优化这一真实的案例，通过详细描述该公司在面临低压台区三相负荷不平衡导致配电网线损日益增大的现状，创新应用电力系统线损计算分析软件“先算后调”，联合发展、运检、营销从规划建设、运行维护、营销管理三方面确保运行中的配电变压器实现“表箱平衡、分支线平衡、主干线平衡、变压器低压出口侧平衡”的“四级平衡”，推进台区降损技术创新，提升台区线损管理水平，助推企业更大经济效益。
关键词：低压台区；三相负荷平衡；线损计算软件
中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）08-0177-01
1 背景描述
目前，在我国城乡低压配电网中普遍采用三相四线制供电方式，其主要原因是该供电方式既可以满足三相动力负荷的用电需求，也能够为众多的单相照明及其他单相负荷提供电源。在理想的三相四线制低压配电系统中，三相电流和电压具有相同的幅值，且A、B、C相位互相差120°，即三相平衡系统，这是配电网最理想的状态。然而，由于单相负荷的接入及其开、关的随意性，低压电网规划和分配到各相电源的负荷都很难做到均衡，即使按照设计容量进行了平衡分配，由于负荷运行是动态变化无法预控的，因此也造成了配电变压器普遍存在着三相负荷不平衡现象。三相负荷不平衡增加了配电网线路及配电变压器的损耗，不平衡度越大，损耗越大。
为降低三相负荷不平衡造成的配电变压器单相过载、改善台区电能质量，降低台区电能损耗，提升台区同期线损合格率，A公司开展技术降损，进行配变三相负荷不平衡优化，实现低压台区三相平衡全过程管理。
2 技术创新
随着电力网线损管理的日益深入和现代计算机应用软件的不断完善，电力系统线损计算分析软件从功能到内容都有了质的提高。A公司在面对由于低压用电客户用电负荷、用电性质不断变化，三相负荷不平衡造成低压线损日益增大，但负荷调整缺乏依据，调整结果难易达到预期的问题时，创新提出并实施应用线损计算分析软件“先算后调”策略，首先通过软件进行模拟计算调整，确保计算结果合理后，再进行现场接线相位调整，高效缩短施工停电时间，减少对用户的停电影响，大大提高了三相负荷不平衡的处理效率。A公司采用的计算分析软件设计原理、计算公式均根据国家电力行业标准《电力网电能损耗计算导则》（DL/T 686-1999）、《农村电网节电技术规程》（DL/T 738-2000），采用图模转换技术，用等值电阻法、均方根电流法进行线损理论计算分析。计算结果能够达到三相负荷平衡的预期目标，数据丰富、报表齐全。
3 主要做法
三相不平衡优化，就是追求配变出口、主干线、分支线、表箱零线上电流最少，从而最大程度的降低损耗。三相平衡计算分析要求根据负荷分布情况，计算每一相的电流及零相电流，然后根据优化原则计算出每个用户的最佳接入相，如图1所示。
低压台区三相不平衡优化具体做法如下：
3.1 确定典型台区
A公司设立三相不平衡监测专责，每天通过查看PMS系统和用电信息采集系统，观察台区一天早中晚用电高峰时段数据。凡是一个月内不平衡度连续10天超标30%及以上，或累计15天超标30%及以上，并且中性线电流大于额定相电流25%的配电台区，列为不平衡度严重超标配电台区。凡是一个月内不平衡度连续10天超标15%及以上，或累计15天超标15%及以上，并且中性线电流大于额定相电流25%的配电台区，列为不平衡度超标配电台区。凡是一个月内不平衡度有断续超标的情况，但未达到以上两种范围的台区，列为不平衡度重点关注的台区。综合上述三种配电变压器不平衡程度，根据多次台区线损理论计算结果，选取不平衡度严重超标的台区作为三相平衡优化的典型台区。
3.2 基础资料收集
确定不平衡度严重超标配电台区后，A公司下发此台区三相平衡整改任务单。对该台区进行基础资料数据收集，具体参数涉及台区到表箱用户之间每段导线的长度、型号、类型（三相四线、三相三线、单相二线），表箱名称、用户数量、用户名称、用户编号、电表类型、接入相别。
3.3 台区拓扑结构建立
根据搜集的台区基础参数在线损计算分析软件中建立对应的台区拓扑模型，如图2所示。
3.4 运行数据录入
在线损计算分析软件中进行运行数据录入，所录运行数据涉及台区首端日有功电量、日无功电量、24点电流、用户日抄见电量等，运行数据可批量导入。
3.5 三相不平衡优化计算
基于基础模型与运行数据，即可开展台区的三相不平衡优化计算；生成优化调整方案，方案生成后系统将自动生成各相对应的调整方案，以及优化前后各相电量、不平衡度、总损耗、线损率对比情况，还有优化前后各相电量对比柱状图。
3.6 三相平衡优化调整改造
A公司基于系统三相不平衡调整方案为辅助决策，结合现场实际情况，进行三相不平衡优化调整。并将调整后的相位安排表反馈至供电所，供电所根据三相平衡优化方案进行现场接入相的调整施工，对表箱、表箱内用户进行相序调整。实施过程采用T+0工作机制，供电所接到三相不平衡调整任务单后，当日现场进行勘察，制定实施方案，上报工作计划，一周内完成台区三相不平衡优化调整工作。
4 结语
通过实施“先算后调”技术创新策略，对三相负荷不平衡进行优化，有效降低了三相负荷不平衡造成的配电变压器单相过载、改善台区电能质量，降低台区电能p耗，提升台区同期线损合格率，实现低压台区三相平衡全过程管理。