摘要：低压配电网影响着用电质量以及整个电网的效益，其运行安全会受到分布式电源接入影响，容易出现馈线负荷不均衡、末端电压异常、可再生能源消耗能力不足等问题。文章主要提出了三种末端低压调节方案：一种是基于BTB-VSC的荣柔性互联型低压配电网末端电压调节方案，一种是基于SOP有功-无功协同的低压配电网末端电压调节方案，一种是基于“云边端”协同的分布式光伏柔性调节体系。

关键词：低压配电网；电压越限；调压措施

引言：近年来，光伏发电日益兴起，成为缓解能源与环境矛盾的解决方案之一。大量分布式电源接入低压配电网，引起了一系列问题的发生，如电压波动与善变、短缺电流增大或是末端电压越限等。为了获得良好的调压效果，对低压配电网末端电压越限治理方案展开了研究。

一、基于BTB-VSC的柔性互联型低压配电网末端电压调节

该方案的研发借鉴了智能软开关概念，其优势在于首先，基于馈线互联、有功补偿等，保证了低压配电网各线路末端的电压具有一致性的特点，有效提升了末端电压质量。其次，实现了总负载功率的自然分配，其中主要的参考依据在于馈线容量。最后，即使出现某一条线路故障，末端负载也能够持续共享，并且共同承担负载，有效规避了过载等问题。经过实验分析后发现，BTB-VSC互联配电馈线，对配电网末端进行有功补偿以解决末端电压越限问题具有一定的可行性、科学性和有效性。

首先，拓扑架构。BTB-VSC在末端是利用直流线路实现的馈线间柔性互联。BTB-VSC一般被装设在配电网馈线的末端，其端口功率灵活可控，基于此，创设的柔性互联型低压配电网架构具有多端互联、网间功率以及互联功率可控等特点，解决了馈线以及网间负荷不平衡的问题，改善了配电网的运行水平，同时也减小了网损问题出现的可能。另外，共同承担、共同消纳过剩负荷形式提高了配电网的消纳能力，优化了供电质量。所以说，基于BTB-VSC的柔性互联型低压配电网末端电压调节架构能够改善配电网的运行水平，是主要发展方向之一。

其次，电压控制。BTB-VSC能够同时采集两条馈线的末端电压值，根据末端电压一致性的要求设计出调压方案。一种是可以采用交流电压偏差控制策略对馈线末端电压进行调控。另一种是BTB-VSC采用直流母线交互馈线有功功率的方式，让馈线末端电压保持一致。这种方式能够在保证直流母线电压稳定的同时实现独立控制。

最后，性能测试。一般情况下，当线路阻抗一定时，配电网馈线末端电压会与末端的有功功率维持线性关系。电压幅值会随着末端功率的增加而下降，随着末端电源功率的提升而上升。

二、基于SOP有功-无功协同的低压配电网末端电压调节

相较于其他调节方案，基于SOP有功-无功协同的低压配电网末端电压越限治理方案具有以下优势：首先，同等装置容量下，SOP相较于SVG无功调压和储能有功调压方案拥有更佳的调压性能，采用共同承担过剩功率的方式提升了配电网整体的消纳能力，减轻了不稳定电压对配电网运行的影响。其次，基于SOP的有功传递能够实现在调压时影响其他互联电路的电压，即能够同时治理低压配电网末端出现的电压越限问题。最后，普适性更高，多模态协同调压控制策略在基于SOP有功-无功协同的低压配电网末端电压调节中的应用，拓宽了该调压方案的使用范围，提高了该方案的普适程度。

SOP通过使用多个电压源换流器形成单个多端口靠背结构装置，让不同配电馈线与不同的端口相连接，从而实现配电馈线之间的柔性互联。SOP端口之间的功率调节灵活性很高，使得配电网线路之间能够实现有功功率的灵活交互，解决了馈线负荷不平衡的问题；即使配电线路出现故障，SOP能够通过快速地转供故障线路的负荷，提高供电的可靠性和稳定性。SOP实现了线路间过剩功率的共同承担和相互消纳，所以低压配电网的整体消纳能力有所提升。另外，SOP内部直流具有直接储能、馈线间储能共享、波动功率平滑等功能，从时间的维度上提升了灵活性，既是出现末端电压越限的问题，也能够在协调控制的基础上进行多馈线电压调节和治理。

在低压配电网末端电压越限的实际调节中，首先，主要采用的是换流器调制方式、电流-电压双环控制策略，是设备层面控制的具体体现。在低压配电网中，因不平衡电流与线路阻抗相作用以非对称故障等引起的三相电压不平衡是一种很常见的现象。为了应对三相电压不平衡对SOP调压性能的负面影响，在设备层面控制中附加了负序电流补偿环，通过补偿用户端的不平衡电流，解决不平衡问题，以此消除三相电压不平衡对SOP调压性能的影响。其次，主要是根据低压配电网末端固有电压划分低压配电网的运行模态，并制定出换流器级控制指令，从而实现柔性互联配电网多模态协同调压。

三、基于“云边端”协同的分布式光伏柔性调节体系

“云边端”协同的分布式光伏柔性调节体系由配电云主站、光伏逆变器规约转换器等一系列关键设备组成，其运行原理如下：配电云主站负责每个台区控制指令的生成以及下发，最终形成的各台区控制指令、调度计划曲线等会被发布到智能终端群中。边侧负责执行下发的整体控制策略，与台区“协同”运行。智能重点会收集有关数据并上报所需数据。依托5G技术，实现与云主站的实时数据交互，并将有关数据传输到云主站中，而后收集云主站的控制指令等[2]。端侧负责通信、指令或是策略的传递。规约转换器的研发和应用主要是为了满足多端口的通信需求，通过转化不同的本地通信协议，完成数据的收集、上报、下发等，从而实现群控群调。

“云边端”协同的分布式光伏柔性调节体系架构在末端电压越限治理中具有应用的可行性。光伏逆变器能够精准相应下达的有功、无功调控指令等问题并采取放哪解决，调控指令下发时延满足有关要求，能够保证低压配电网分布式光伏正常运行。另外，借助光伏逆变器务工容量有效规避了光伏发电资源的浪费[2]。

结论：低压配电网的正常运行对供电质量、效率、稳定性等影响较大。低压配电网末端电压越限问题会导致供电质量以及稳定性等受到影响。所以，应展开配电网末端电压越限问题的研究，在分析和了解原有方案的基础上研发出新的调压方案，以提升配电网的消纳能力、供电稳定性等。

参考文献：

[1]周剑桥，张建文，席东民，张傲哲，张伟鹏，蔡旭.基于SOP有功-无功协同的低压配电网末端电压越限治理[J].电力系统自动化，2023，47（6）：110-122

[2]刘洋，于海东，刘文彬，黄敏.基于“云边端”协同的分布式光伏柔性调节体系架构[J].山东电力技术，2023，50（7）：23-29