Stegspänningsregulatorlösningar för att förbättra stabilitet och effektivitet i landsbygdsfördelningsnät

I. Teknisk princip och kärnfordelar​

​1. Arbetsprincip​
32-stegsvoltageregulator är en spänningsregleringsenhet av typen tap-switching som reglerar spänningen genom att automatiskt växla mellan tappositioner i serieväggningar:
• ​Förstärkning/Försvagningssätt:​​ En växlingskontakt väljer den relativa polariteten för serien och parallellväggningen, vilket ger en ±10% spänningsregleringsomfattning.
• ​32-stegsfinjustering:​​ Varje steg justerar spänningen med 0,625% (totalt 32 steg), vilket förhindrar plötsliga spänningsändringar och säkerställer kontinuerlig strömleverans.
• ​Make-Before-Break-växling:​​ Använder ett "tvåkontaktdesign + brodelsreaktor". Under tapväxling omdirigeras belastningsströmmen tillfälligt genom reaktorn, vilket säkerställer oförstörd ström till belastningen.

​2. Fordelar för anpassning till landsbygdsnät​

Tabell: Prestandajämförelse mellan traditionell utrustning och 32-stegsregulator

​II. Spänningsproblem och krav i landsbygdsfördelningsnät​

Landsbygdsnät är sårbara för spänningskvalitetsproblem på grund av följande egenskaper:

1. ​För långa leveransradier:​​ Betydande spänningsfall uppstår vid linjens ändar.
2. ​Allvarliga belastningsfluktuationer:​​ Jordbruksbelastningar (t.ex. irrigationsutrustning) orsakar betydande dag-natt spänningsavvikelse (hög spänning under dagen, låg spänning natten).
3. ​Trefasobalans:​​ Koncentrerade enfasbelastningar orsakar neutralpunktens förskjutning, vilket förvärrar spänningsinstabilitet.
4. ​Åldrande utrustning:​​ Små ledardiametrar och otillräcklig transformatorkapacitet förvärrar linjeförluster.

​III. Löstillämpningsdesign​

​1. Systemarkitektur​
Använder en hierarkisk distributionsstrategi:
• ​Utgång från station:​​ Installera Typ B-regulatorer (konstant uppmuntring) för att stabilisera huvudledarens spänning.
• ​Mitten/slutet av långa grenar:​​ Distribuera Typ A-regulatorer (t.ex. VR-32) för att kompensera lokala spänningsfall.

​2. Nyckelimplementeringssteg​
• ​Placeringsprincip:​​ Basera platstilldelningen på spänningsfallskurvan vid maximal belastning; installera vid noder där spänningsfallet överstiger 5%.
• ​Kapacitetsmatchning:​​ Välj regulatorernas kapacitet baserat på topplinjeström (t.ex. VR-32 i Zhangwu County stöder en 7700 kVA-belastning).
• ​Intelligent samordning:​​

• Samordna med statiska var-generatorer (SVG) för att dämpa fluktuationer från induktiva belastningar.
• Kombinera med PV-inverter reaktiv effektreglering för att mildra dagtidsovervolt.

​3. Kommunikation och automatisering​
• ​Lokal kontroll:​​ Spänningsensorer ger realtidsfeedback, vilket utlöser tap-förändringar (ingen central kommando behövs).
• ​Fjärrövervakning:​​ Ladda upp driftdata (spänning, tap-position, belastningsgrad) till det centrala kontrollsystemet för att stödja prediktivt underhåll.

​IV. Tillämpningsfall och resultat​

​V. Innovationsriktningar och framtida trender​

1. ​Synergi med distribuerade energiresurser (DER):​​
   Integrera med PV-energilager (DES), använda regulatorer för att undertrycka spänningsöverträdelser orsakade av förnybar energifluktuationer.
2. ​Artificiell intelligensoptimering:​​
   Använd djupförstärkningslärande (DRL) för att förutsäga belastningsändringar och förhandsjustera tap-positioner (t.ex. förhandsförstärk spänning i förväntan på irrigationspeaks).
3. ​Hybridvoltageregelningssystem:​​
   Kombinera med Soft Open Points (SOP) för att forma flernivåregelningssystem: SOP reglerar aktiv/reactiv effekt, medan regulatorer hanterar stillastående spänningsfall.

​VI. Ekonomi och sociala fördelar​

• ​Avkastning på investering:​​ Kostnaden för en enskild regulator ligger runt 10k–15k USD, kan reducera linjeförluster med 3%–8%.
• ​Förbättrad strömleveranskvalitet:​​ Spänningskvalifikationsgrad ökar från <90% till >99%, stödjer landsbygdens industrialisering (t.ex. stabil drift av kylkedja och bearbetningsutrustning).