0 引言

电压合格率是电网安全运行的重要指标之一，也是供电企业服务电力用户能力的直观体现。近年来，我国配电网建设投入不断加大，但用电水平相对国际先进水平仍有差距，城乡区域发展不平衡，供电质量有待改善。国家能源局2016年供电监管报告中指出，目前配电网建设发展不均衡、网架基础薄弱，部分地区供电半径过长，配变设备与线路陈旧老化，存在线路“卡脖子”与低电压现象^[1]。

内蒙古电力（集团）有限责任公司（以下简称公司）承担着锡林郭勒盟、乌兰察布市、呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、乌海市、阿拉善盟8个盟市总计71万km²供电面积的供电业务。2015年公司城市供电综合电压合格率为98.63%，主网电压合格率为99.31%，完成预定目标。但在电压无功管理工作中仍存在一些问题，如部分地区供电电压合格率指标管理不规范、电压合格率数据失真等问题。

1 电压无功监测管理系统功能架构 1.1 系统概况

为解决上述问题，确保供电电压质量以及数据的完整性、准确性和及时性，实现公司供电电压数据的自动采集、监测、统计、考核全过程管理，公司于2016年建设了电压无功监测管理系统，可满足公司范围内的电压指标管理、考核与分析应用。截至2017年7月，已实现3525个上报测点100%自动采集，综合电压合格率为97.629%，同比提升7.237%；城市综合电压合格率为98.330%，同比提升3.570%；农村综合电压合格率为96.982%，同比提升12.459%。满足城市居民用户受电端电压合格率不低于95%，10 kV以上供电用户受电端电压合格率不低于98%的要求^[2]，具体统计数据如图 1所示。

1.2 系统架构

根据公司生产精益化管理需要及信息一体化工作要求，电压无功监测管理系统采用“一级部署，多级应用”的模式建设，各盟市、各分县局不再独立建设电压无功监测管理系统。在装置接入方面，系统统一按照《内蒙古电力（集团）有限责任公司电压无功监测管理系统通信规约》，实现全网所辖城、农网供电电压监测装置的直接接入。对A类供电电压监测点及电网电压监测点，由于变电站测控装置已经采集该部分数据，通过与调度自动化系统集成完成数据接入。电压无功监测管理系统架构如图 2所示。

1.3 系统功能

电压无功监测管理系统主要由电压测点管理、装置管理、数据采集统计、供电电压应用与电网电压应用等模块组成，系统全部采用B/S模式，公司相关管理人员可通过浏览器统一登录系统。具体功能构成如图 3所示。

1.3.1 电压测点管理

电压测点管理用于记录和管理各单位电压监测点指标数量、各类监测点台账等静态信息，实现电压监测点标准化管理，可进行监测点异动流程申请与审批，并对监测点设置情况进行考核。

1.3.2 装置管理

装置管理功能可展示当前用户所辖各级单位的监测装置台账信息，实现监测装置的工况展示及异常告警，以及装置的远程维护和校验管理，避免发生装置台账信息不规范、维护不及时等问题。

1.3.3 数据采集统计

数据采集系统采用双前置主备采集模式，按照各通道通信稳定性情况，将任务分配到采集成功率较高的前置服务器和通道，正常情况下主前置负责采集，异常情况下将自动切换到备用前置。采集方式可支持网络、GPRS方式。系统试运行结果表明，系统采集成功率不低于99%。数据采集后通过统计程序完成各单位综合电压合格率等指标的统计计算。

1.3.4 供电电压应用

该功能主要实现公司各级单位综合电压合格率相关数据的展示和应用，提供合格率异常告警事件展示、电源点关联对比分析等。该功能为各专业管理人员分析电压异常问题、提升电压合格率提供有效数据支撑。

1.3.5 电网电压应用

电网电压应用主要针对35 kV及以上电压等级母线电压的应用，系统可支持电网电压合格率及电压曲线的统计及展示，主要用于辅助电压无功管理，可分析上级电源点调整对供电电压合格率的影响。

2 电压无功监测管理系统应用

目前系统已实现了全公司3525个电压监测点数据的自动采集与上报，并增设965个电压观测点，每天自动计算统计相关电压合格率，每月自动上报合格率数据并进行考核排名。推动了公司电压无功管理的精细化水平，并重点解决了以下几方面问题。

（1）解决了监测点设置不合理、数量不足，统计不规范，无法满足《供电监管办法》要求的问题，实现了系统测点有效管理。可根据电网规模及公用变压器数量等信息核对上报监测点数量，并与实际电压监测点设置数量进行对比，通过实测率考核各单位的电压监测点设置是否满足要求。同时规范了电压监测点命名规则，避免出现测点设置不合理情况。

（2）解决了基础台账不准确、运行维护不及时、电压监测统计数据不真实、无法反映用户受电端实际电压情况的问题。系统对已接入的3508个电压监测装置，提供装置台账管理、校验管理及装置工况等信息。统一对电压相关基础台账进行备档，每天告警装置离线数量，督促各供电单位及时开展故障维护异常处理工作。在现场安装前开展装置入网检测及规约检测，并通过台区首末两端及上下级电源电压曲线关联对比，可有效发现电压监测统计数据不真实情况。

（3）解决了无法对“12398”“95598”等用户投诉信息进行有效分析和整改落实的问题。系统上线运行后，结合内蒙古电网实际情况，分别从中压供电线路、低压供电台区的供电质量2个方面，对问题线路、台区开展识别、分析、治理、管控等工作，通过相关运维管控及技术治理手段完成部分问题台区的改造工作，提升了内蒙古电网供电电压合格率。

截至2017年8月，已发现电压异常台区30个，完成台区整改5个。

3 实例分析 3.1 实例1

乌兰察布电业局110 kV新风变电站918芦子庙线路许家村台区首末端装设电压监测点后，发现该台区在2017-04-18前系统预警台区首端电压合格，但台区末端用户电压连续越下限，当月电压合格率不足50%。在系统中对测点进行电压曲线对比，发现该台区电压波形波动较大，首末端有约10 V的电压降。

针对此情况，经现场调研，发现许家村台区供电范围达到3.069 km, 其中，许家村方向供电范围为1.415 km, 水井方向供电范围为1.654 km, 台区拓扑图如图 4所示。水井方向主干线长794 m（红色线路），许家村方向主干线长802 m（蓝色线路），许家村台区供电半径较长。根据《Q/GDW 738—2012配电网规划设计技术导则》要求，D类供电区域供电半径不宜超过500 m^[2]。许家村台区供电半径严重超过了标准要求。同时通过电压无功监测系统可以发现台区首端与末端压差较大，末端电压越下限较严重，电压曲线如图 5所示，主要原因是末端用户在水井附近，与首端安装位置不在同一支路上且末端负荷较大、启停频繁，负荷波动较大，直接影响电压值。

基于该台区首末两端电压曲线数据，模拟将配电变压器分接头上调1档，对比调档前后电压合格率，发现末端电压合格率由45.210%升至92.450%，首端合格率由92.250%升至94.180%，在末端电压合格率明显改善的同时首端电压合格率基本未受影响。现场调档后提取首端和末端日电压合格率曲线，发现与模拟调档后的电压合格率曲线基本一致，治理前后电压合格率曲线如图 6所示。

3.2 实例2

呼和浩特供电局110 kV如意变电站讨号板线路花园小区台区完成电压监测点设置后，发现在2017-06-05前首末两端电压合格率均不足80%，越上限情况严重，系统连续预警。经现场调研，该台区所带负荷基本为居民负荷，每日用电峰谷时间与电压曲线波动吻合。分析该台区档案信息、设备参数及线路拓扑图后发现配电变压器档位共3档，目前运行在2档，经模拟计算，该配电变压器档位可下调1档，电压值下降5%（约11 V），现场调档后可同时保证首末两端电压在合格范围内，调档前后电压对比如图 7所示。

3.3 结论

以上2个台区治理案例充分利用了电压无功监测系统数据统计、应用分析功能，在提高电压无功月度分析质量、加强电压监测点越限分析、梳理排查指标提升影响因素、制订治理措施等方面发挥了有效作用，在电网规划建设、电压调整、无功平衡、设备运维等方面起到了重要的技术支撑作用。后期将继续合理设置电压监测点，充分利用现有自动化系统进行“低电压”实时监测，加强“低电压”预警^[3-4]。

4 结束语

目前大部分网省公司基本上实现了电压数据的自动采集和展示，但供电电压、电网电压及低电压治理工作的相互融合及深入分析工作还有待加强项目^[5-8]。基于上述现状，内蒙古电网应用电压无功监测管理系统深入开展供电电压的监测，根据电网电压异常数据开展影响原因分析，为电压异常治理与优化提供依据，实现了电网电压无功精益化管理，提升了内蒙古电网供电电压质量。