浅谈乌兰察布地区电网无功电压管理措施

浅谈乌兰察布地区电网无功电压管理措施

潘非

（乌兰察布电业局内蒙古集宁012000）

摘要：结合地区电网实际运行情况，通过对乌兰察布地区电网无功现状分析，提出管理措施，通过加强电网无功电压管理，优化系统运行方式，合理配置无功补偿装置等工作的重点，确保地区电网安全经济稳定运行。

关键词：地区电网；无功电压；管理措施

引言

电压质量是电能质量的重要指标之一。电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件，保证系统电压质量，降低电网损耗，向用户提供电压质量合格的电能，满足地区经济发展对电网的需要。

乌兰察布地方经济保持平稳快速增长，地区电网用电负荷不断增长，新建的工业区负荷的集中接入，使部分变电站负荷偏大，造成局部地区电压波动过大，如果地区无功管理不善，无功补偿容量不足或者分布不合理，将会导致电网供电电压质量下降。电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、人民生活用电、用电损耗、工农业安全生产和产品质量都有直接影响。

1地区电网的无功现状

1.1、基本情况

截止2016年3月30日，乌兰察布地区电网现状如下：35kV及以上变电站59座，变压器126台，变电总容量12425.85MVA；其中220kV变电站18座，变压器55台，主变容量9426MVA；110kV变电站35座，变压器61台，主变容量2939.5MVA；35kV变电站6座，变压器10台，主变容量60.35MVA。

变电站无功补偿在装总容量1704.584Mvar，220kV变电站在装容量1299.2Mvar，占主变容量的13.78%；110kV及以下变电站在装容量405.384Mvar，占110kV及以下主变容量的13.51%。

根据潮流分析，2016年电网典型方式下220kV及110kV电压水平均能满足要求，但因地区负荷重，风和光电发电比重大，使得500kV系统与220kV系统形成的电磁环网中220kV系统内部交换潮流幅度大，造成系统电压波动大，部分区域变电站电容器是否足够和完好，对无功电压调节能力影响很大。

220kV线路功率因数均达0.95以上，地区电网的220kV线路交换无功约有500Mvar，且基本为送入，500kV丰泉变主变出现无功反送，经分析，该分区无功平衡能力较好，丰泉变由于丰镇电厂无功出力较大，使该分区无功可以平衡，无功反送实际来自丰镇电厂，如为避免无功反送，需降低电厂出力。总之，在理论上，乌兰察布市地区220kV层及110kV层电网无功基本可以实现自身平衡，但实际上受220kV变电站大量低压电容器无法投入或就地消化等影响，部分片区仍需通过500kV下送大量无功。为确保各220kV站都能更好就地平衡，减少500kV下送无功，须研究自动电压控制系统（AVC）接入策略原则，提高各220kV片区无功平衡能力，加强无功补偿容量配置及维护。

1.2、无功分层分区分布平衡分析

110kV变电站无功就地平衡，并尽量提高主变功率因数为原则，进行电压调节，根据分析，整体电压水平良好，220kV主变下送无功基本可控制在较小范围，220kV主变功率因数均能满足要求，但仍有部分分区110kV层无功不能平衡，且主要在黄旗海变、斗金山变、润字变和杭宁达莱变等重负荷区域，而兴广变、德胜变、旗台变等片110kV层无功平衡能力较差，存在负荷重，风、光电接入量大，导致该区域无功用量大。

黄旗海变、斗金山变、润字变和斗金山在电容器全部投入下，仍需220kV主变下送无功224Mvar、177Mvar、130Mvar、134.9Mvar来平衡，而兴广变、德胜变、旗台变虽然无功盈余，但仅为61.2Mvar、22.3Mvar、26.3Mvar，在实际运行中，可能因为电容器故障率较高，部分110kV无功电源配置不足，因部分变电站35kV或10kV电压偏高电容器无法投入，可投电容器投入率不高以及无功损耗等原因，部分分区需从220kV主网吸收大量无功来达到平衡。

1.3、电网无功电压管理工作重点

就地区电网电压波动大的问题，继续在电网内开展“逆调压”工作，加强电厂发电曲线管理，灵活调节地方电厂无功出力。

提高AVC运行管理，根据各分区变电站无功容量配置情况，及时调整AVC定值，不断优化调节策略，在保证电压无功均合理的条件下积极投切电容器和调整主变分头位置，使各站始终保持合理的电压水平，不断提高电压质量。

用户管理部门应加强用户侧功率因数考核，减少线路无功输送，保证母线电压水平。

编制无功电压装置运行管理实施细则，规范无功电压装置运行管理，统筹考虑电网的电压无功优化，实现无功优化和集中控制，降低网损和变损。

每月跟踪主变功率因数和母线电压统计，定期总结运行情况，加强变电站无功电压分析，找出存在的问题，分析原因，提出改进措施，并形成分析报告。每月进行无功电压调节设备缺陷统计，根据其对电网运行及经济调度的影响，分轻重缓急，与设备维护部门沟通，催促其尽快消缺。对于无功补偿容量有较大缺额的变电站，督促相关单位进行扩容，实现该区域的无功平衡，避免从上级或者长线路输送无功功率。

相关单位应将检查AVC装置运行情况做为日常巡视项目，以及时发现AVC装置异常情况。

加强对调度员的无功电压培训，要求调度员掌握无功电压调节措施和AVC动作原理并监控到位。

2无功电压运行管理措施

无功补偿装置在正常运行维护中，由于对其重视度不够，其故障及缺陷未能及时处理，或备品备件不足无法处理，设备维护管理部门应积极处理缺陷，做到有重点，有先后，保证电容器可投率在96%以上。

加强用户侧功率因数管理，用户管理部门应督促用户按负荷容量装设配置足额的无功补偿装置，应随负荷变化情况投退相应的电容器，并维护好电容器组，以保证无功就地平衡，尽量提高功率因数在0.95以上，尤其是针对重负荷变电站所在区域。

各变电站都应按《电力系统无功补偿配置技术原则》要求配置足够的无功补偿装置，配置电容器组是应尽量配置分组式电容器，容量选择应充分考虑高峰负荷及低谷时无功补偿需求，在配置无功补偿装置时还应考虑负荷的增长，以便于运行操作。

采用技术改造提高设备遥控、遥调，使运行人员远方进行设备的调整操作。加大先进技术和设备的应用，利用自动电压控制系统（AVC）技术，提高电网自动化水平及无功电压调整的及时性和灵活性。尝试在用户侧装设无功电压自动调节投退装置，用户侧装设的无功补偿装置，可采用按功率因数及电压进行自动投切。

定期进行无功优化计算，合理分配无功功率，做好无功功率平衡，同时根据无功优化计算结果制定具体的电容器与变压器分接头配合调整电压措施。

制定制度强化调度、监控、运行人员电压监控、调整的责任意识，加强与中调、用户沟通协调，充分利用无功电源、无功补偿设备和电压调节设备，结合本地区电网实际运行情况，进行有功电力调度和无功电压调整，相互配合做好地区电网电压监视调整。

采用技术手段处理电压显示、上传中出现的各种问题，为电压调整提供准确数据。

完善地区电网内电容器设备监管和考核制度，各级部门加强监管力度，通过定期检查试验，保证设备健康及时按需投入。

结束语

电力系统中无功功率直接影响电压的质量。为保证电压质量，满足用户的用电要求，加强电网无功电压管理是提高地区电网的电能质量和经济运行的重要工作。无功电压管理工作是一项即复杂又细致的工作，它关系到供电企业的生产和经营管理工作中各个部门与各个环节，供电系统各级管理单位都要重视其管理工作。

参考文献

【1】《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》

【2】《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》

【3】乌兰察布电业局《乌兰察布地区电网2016年度运行方式》

作者简介：潘非、男、1980年、本科、工程师、从事地区电网运行及无功电压研究工作。