无功电压管理及优化措施探讨——电网自动化调度角度

时间：2024-05-20

刘文滨

（国网江西万安县供电有限责任公司，江西吉安 343800）

无功电压管理及优化措施探讨
——电网自动化调度角度

刘文滨

（国网江西万安县供电有限责任公司，江西吉安 343800）

在衡量电能质量好坏的众多指标中，电压具有非常重要的地位，而利用无功补偿，则可以提高电能质量、平衡系统无功功率、降低线损，当前已普遍应用到不同电压等级的电网之中。在电网自动化调度中，无功电压管理质量如何，直接影响电网运行的安全性，本身具有极大的重要性。本文主要研究了电网自动化调度中的无功电压管理。

无功电压；优化管理；电网自动化

在电网运行中，始终存在着提高供电质量和降低电网损失这两项目标，对电网运行的安全性要求也越来越高，在电网的自动化调度中，无功电压管理质量直接影响着整个电网的安全性能，达到节能降损的目的，利用无功补偿，可以有效提高电压质量和降低电能损失，所以在电力系统的运行中，无功电压的管理具有非常重要作用。

1 电网自动化调度中无功电压管理的原则及目的

在电网运行时，变压器和用电设备、输配路等都会吸收一定数量的无功功率，从而造成整个电网的功率因数下降，同时使线路的电压压降上升，电能损耗增加同时，还会使电力设备遭到破坏，从而给电力系统造成严重的经济损失。一般情况下，在电网自动化调度中，要根据分层分区的特点，功率因数要保证在0.9以上，才能使我国电力系统稳定安全运行。

在电力系统运行中，利用改变发电站的发电系统转换优化电网中无功补偿设备、变压器的办法，使电力系统在运行中保持平稳，在电网自动化调度过程中，管理无功电压就是为了提高电网供电质量和使线损降到最少，争取使电网达到安全稳定运行。在当前的电力系统中，通常都是利用无功运行优化目标，从而使整个电网的损耗达到最小，这是电网稳定运行，优化无功电压控制的最佳手段。

2 电网自动化调度中无功电压管理存在的问题

2.1 无功补偿装置不合理

在我国的电力系统中，处于电网中的无功补偿设备应用设置方式都是环网手拉手，在设备运行时一般都是开环方式，应用这种方法，要求电网必须具备较高的安全性和稳定性。

2.2 管理难度较大

为了将电网的供电质量达到最佳，有效下降网损，则在不同层次，不同层次、不同区安装存在不少分散的无功补偿设备，这些设备可以提供功率因数，但针对电力系统来讲，由于这种无功补偿设备过于分散，所以在管理过程中既费时又费力，没有统一的管理这些无功补偿装置不能得到最大的优化。

3 优化策略

3.1 降低损耗措施

为了切实保证电压质量，降低电能损耗，在管理电网中的无功电压时，存在下面这些办法：

1）可以自电网的末端向开头部位，也就是电源部位进行逐级就地平衡依据由下而上的顺序。

2）明确适当的无功补偿设备的补偿容量。

3）对于电网调度中的每一个工作人员来讲，要随时注意整个电网的运行，使配电电网中的电压质量达到最佳，做到准时投放、切开无功补偿设备。

4）在改造变电站过程中，要注意到无功补偿设备的安装部位，和补偿容量，因时因地合理安装无功补偿设备。

5）处于电网中的中心调度部门，要随时依据电网中的负电荷曲线变化情况，以及电压调度的要求，随时调整电网中无功补偿设备，进行合理投放，使整个电网网损降到最低。

6）如果电网的无功负荷处于高峰期，那么电厂发电机中的无功电压就要增大，一直到监控地点的电压为止，保证供电需求和供电质量。

7）如果电网中的无功负荷位于最低时，那么电厂发电机就要减小无功电压，从而使监控地点的电压要讲到目标电压指，也可以使功率因数保持在0.95以上。

8）在电网的稳定运行过程中，首先应该保证无功补偿的就地平衡，应该合理运用负荷曲线，依据负荷曲线和不同时段投切无功补偿容量，调整变压器的档位。如果电网中的母线电压较低，可以首先投放一定数量的电容器组，然后通过调整主变压器的档位，使母线中的电压上升。如果电网中母线的电压过高，可以通过调整变压器的档位，使母线中的电压下降。

3.2 电压调整措施

1）在电压允许偏差范围内，利用调整发电机，使供电电压和电网高峰负荷时电压要比电网低谷负荷时的电压高。

2）在电网自动化调度中，不要使电网中各级电压母线超过负载运行。

3）在电网的安全运行中，首先应该使二次电压处于正常范围，然后通过合理地调节变压器档位，使变压器的铁芯磁通密度下降，达到变压器的安全运行，但需要注意的是，这项工作不能频繁进行，也不能长时间不调整，要依据变压器使用情况进行适当调整。

4）在6～10KV配电网运行中，变压器本身的损耗占到总损耗的70％以上，变压器空载损耗要占到总损耗的70％到80％。在一些电网中，深夜低负荷期间，用户不需较大的用电需求，可以在满足用户对电压偏移要求情况下，允许范围内依据电网中电压下限运行，这种操作方法可以使电能损耗降到最低。

3.3 电网自动化调度中无功电压管理的注意事项

第一，合理规划无功补偿装置。在规划电力系统的设计时，首先应该考虑到无功电压建设，要深入认识到各种情况下有效应用各种手段，防止出现电力不足的状况，要确保整个电网的供电质量。在规划设计电网时，最为紧要的就是在电网的不同部分，科学配置无功补偿设备，完成分组分时投切，完成合理补偿就地平衡。

第二，加强对高压用户的技术指导。电网高压用户的合理无功补偿设备，与电网的安全运行具有非常紧密的关系。所以，要定期检查高压用户的无功补偿设备的使用情况，在技术层面切实指导用户正确使用无功补偿设备。