电网自动化调度的无功电压管理优化

电网自动化调度的无功电压管理优化

申永辉1赵志辰2赵鹏3王光华4

（12国网河北省电力有限公司衡水供电分公司电力调度控制中心河北衡水053000；34国网河北省电力有限公司保定供电分公司电力调度控制中心河北保定071000）

摘要：国家地域广阔，电力设备的自动化调整影响着整个电网的结构，电力质量及社会的发展。如果一个地区的无功电压管理系统的技术比较先进，那么每一年会给当地节约不小的电力经费。无功电压主要有两种方式，一种是数学类的数值优化，另外一种是人工智能控制优化，无论哪一种方法都能很好的解决电力损失的问题。目前，我国的电力系统日渐庞大，节点越来越多。传统的方式方法已经不能够满足现在的需求，因此要重视无功电压处理的新方式，找寻新的方法，取得更好的成就。

关键词：电网自动化调度；无功电压管理；优化

前言

无功电压管理在电力系统的运行过程中起着至关重要的作用，是对电力系统自动化调度进行合理优化的重要方式。特别是随着我国经济的蓬勃发展，人们的生活水平日益提高，对电力资源的需求量以及利用量都大幅度增加，这就加重了电力系统的负荷。因此，加强对电网自动化调度的无功电压管理极其重要。对无功电压管理工作中存在的问题进行分析研究，提出切实可行的优化策略也极具现实意义。

1电网自动化调度中无功电压管理的要求和目的

无功电压是影响电网自动化调度的根本原因之一，所以，加强对电网无功电压的管理和优化有着深远的意义。①管理要求。一般情况下，电网系统中的用电设备、变压器和输配电线等在实际电网运转过程中都会产生一定的无功功率。无功功率的存在无疑会给电力系统的功率因数带来不小的影响，具体表现在线路电压增大、电能浪费、电力设备损坏和电力系统出现故障等，这些现象的产生都会对电力企业造成不小的经济损失。也正是因为这样，只有不断完善电网无功功率补偿设施的建设和管理，才能进一步提升电力部门的供电质量，对于电网节能降损工作目标的进一步实现有着重要的推进作用。②管理目的。就电网系统本身而言，对无功电压进行优化的最终目标就是实现电网系统的最优化，使其达到降低输电损耗、提升供电质量和提高系统运行稳定性的目的。目前，我国电力系统中关于电网无功运行优化的目标函数有很多，其中使用频率最高的就是实现网损最小化的目标函数，这也是优化效果最好的一种目标函数，是各种无功电压优化控制的重要基础。

2电网自动化调度的无功电压管理现状

电网自动化调度的无功电压管理也随之医用和发展，但是在实际的管理工作中，电网自动化调度的无功电压管理存在很多问题和不足。主要表现在以下几方面：（1）对电网用户的客户端难以进行自动化管理。这主要是因为随着我国经济水平不断提高，我国的电网用户的数量不断增加，在这一过程中，居民生活用电、企业单位用电以及工厂生产用电之间存在较大的区别，这就为电力单位对电网用户端无法进行统一管理，不利于实现自动化管理目标。（2）电网自动化调度的无功用电设备设置不合理。目前，我国大多数地区仍然使用的是环网手拉式电网，这种电网系统只能以开环方式运行，对电网运行的管理工作的要求较高，不利于实现自动化管理。（3）电网的功率损耗较大。主要是因为我国在建立电力系统行网络时，对电力质量以及线路损耗的关注度更高，这就造成对电力工程建设项目施工过程中的电力线路元器件、变压器分接头、变压器开关设置等的忽视，从而导致电力线路设备中存在很多不能充分考虑功率损耗以及线路损耗的无功设备，极大地影响了电网运行的经济效益和资源效益。

3电网自动化调度的无功电压问题的解决方式

3.1无功优化补偿功能

随时监控电网各级变电站的电压是否在符合规定范围之内，控制着电网的变电电压是否符合基本标准，无功功率是否控制在一定的范围之内，达到无功功率就地平衡，提高电能功率的参数，保证电能的损耗最小。其次，根据电网对电压和无功变化的需求，对相同电压下的不同等级变电站的不同电容器组投入，保证最适合的电能导入。最后注意的是，如果220kV以下的投入没有达到变电器的要求，需要在入口进行电容的调节，以及电容器的投切。

3.2优化电压调节功能

当无功功率一直处于合理状态时，但是突然出现了无功流向不合理的情况，电压超过所规定的上线或低于规定的下线，那么就需要从几个方面进行电压情况的分析。首先需要分析同一电源，统一电压下变电站的上级和下级的变电情况，掌握变电站的上下哪个部分出现了问题，进而调节电源变电站的变电和分接开关，从而实现全网的电压控制，这样可以最大限度的节约人力和物力，尽量少的控制变电站的控制开关，防止出现因为同时控制开关而导致的电压震荡问题，一旦出现电压震荡问题，将会导致电网瘫痪。同时实行变压器的分接开关动作可以安全的保证施工人员的安全，并且可以减少一定量的工作量，以及日常的维护费用。为了保障电网的安全，在出现意外时能够及时有效的应对，备用有载调压变压器，其分接档位和运行变压器保持一致，可以在最快的时间内完成备用变压器的启用，保证电力网的正常工作。

4电网自动化调度的无功电压管理优化策略

4.1电网无功管理

在对电网进行无功管理及优化时，应当采取由上而下的策略，即从系统末端向电源端进行逐级平衡补偿的方式。具体的补偿容量有公式Qc=P（tga1-tga2）来确定，公式中的P则表示在用电负荷最大月份的有功功率的平均值。电网自动化调度管理工作人员应当做好对各级变电站电压和无功功率的调节工作，使母线的电压质量始终保持在一个最佳的运行状态。在电网无功补偿装置投入使用后，如果母线的无功补偿仍然不能满足实际电网运行要求，应当及时向上级有关负责人汇报情况，方便电力部门及时调整电网运行策略。调度中心的工作人员应当根据电网实际运行的负荷变化，编制并下达无功负荷曲线。

4.2对电网设备进行调试

4.2.1母线的调试与维护

（1）检查设备连接处和导线是否出现破损、不光滑和接头温度异常等现象。判断母线是否过热可以通过观察母线试温片或者变色漆处是否变色等方式进行观察。测量一些接头电流较大的母线时，可以借助红外线测量仪对接头处进行测温，如果测出来的温度高于该母线的最高限制温度，则必须降低母线的运行负荷，严重时应当停止运行；（2）保持每半年对绝缘子、母线的清洁频率，对于一些环境较差的要适当提高清扫频率。每两年检查一次线夹的牢固程度，在对电气设备进行维护的同时不要忘记护理母线的工作，对于一些生锈的螺栓和零部件一定要及时更换并涂刷防护漆。

4.2.2电力变压器调试

（1）对绕组的直流电阻进行测量，对检查结果不符合相关标准的要及时按照规范进行处理；（2）检查所有的分接头变压比是否符合厂家提供的规格参数，如发现不符的现象要及时上报；（3）检查变压器三相结线组的性能，看与铭牌上的标记和相关设计要求是否符合。结语

综上所述，随着我国电网自动化调度水平的不断发展和进步，对电网电压无功控制也得到了进一步的管理和优化，有效提升了电力系统的供电质量和电网降损能力。只有不断发展技术、优化管理措施，才能进一步降低电网中的无功功率损耗，真正保障电力系统安全、稳定、经济运行，从而推动电力企业朝着健康、高效的发展道路前进。

参考文献：

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[3]林勇，方亚南.电网自动化调度的无功电压管理与优化分析[J].中国高新技术企业，2008（20）：60-61.