电网自动化调度的无功电压管理及优化

电网自动化调度的无功电压管理及优化

王岩

（国网阿鲁科尔沁旗供电公司内蒙古赤峰025550）

摘要：随着电力系统朝着自动化方向发展的趋势，我国的电网自动化调度发展的速度越来越快，在这一过程中，为了保证电网运行的稳定和安全，通常情况下会通过改变发电机的电压，分析无功设备的使用情况，借此达到降低线路损耗、改善电压质量的目标。对电网自动化调度进行有效的无功电压管理，不仅可以有效改善电网损耗以及电网电压不稳的问题，还能够有效提高电网系统运行的稳定性和安全性。文章在此基础上行主要对电网自动化调度的无功电压管理及优化进行了简要的分析。

关键词：电网自动化调度；无功电压管理；优化

1电网自动化调度

电网自动化调度系统是当前电力系统中最核心的部分，也是电力系统中发展和优化最快的系统。它主要包括4个子系统：信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息的收集、处理和控制子系统、人机联系子系统。它能够实现变电站自动化，让变电站在无人或者只有很少一部分人的时候正常运转；能够实现电力配送的自动化管理，从变电到用电的全部过程中进行监视、管理和调度，对一些电网中出现的问题能够及时自我修复；能够实现电力能源的优化管理，对整体的电网系统进行状态评估和安全分析，提出优化建议，完善国家电力调度自动化系统。电网自动化调度系统是国家电网中最核心、最重要的部分，电网自动化调度统的优化与发展能够直接提高电力的利用效率，提高人民生活质量。

2电网自动化调度的无功电压管理的应用

2.1在变电站自动化方面的应用

我国目前变电站普遍采用两种管理模式：①半人工管理模式；②无人管理模式，而且随着电力自动化控制技术的发展，无人管理变电站将成为未来发展的主流趋势。在变电站自动化控制过程中，主要借助电力调度系统进行运行状态监测，可以避免出现人工失误，同时提高电力运送质量。比如安顺供电局下的某变电站采用无功电压控制技术进行电力自动化调度，利用其检测系统对站内设备进行统一监测。在无功电压自动控制技术应用前，用电高峰期每天人力调动次数高达30次左右，而技术投入后，调整量同期减少了1000多次，效果显著。

2.2在电力输送方面的应用

电网在正常的运转活动中，调度自动化系统可能没有办法挖掘线路或是电力设施出现的异常电，损耗了较多的电能。将无功电压自动控制技术引入至自动化系统中，在电力输送上可以检测线路或是电力设施出现的异常电，精准定位，为工作人员提供可靠的修改建议，或是将异常电压调整为无功电压。某电网自从投入无功电压自动控制技术后，110kV以上的电压合格率均为100%。而35kV千伏电压，其合格率相较于同期也上涨了1个百分点，电能损耗率明显下降，有不错的改善。

3电网自动化调度的无功电压管理进行优化措施

3.1优化无功电压管理内容

对电网自动化调度的无功电压管理内容进行优化时，一定要注意对电网的无功电压管理进行科学合理的统筹规划，提高电网自动化调度的无功电压管理效率和质量。具体的优化内容包括：第一，在电力工程建设过程中，就要注意完善无功电压管理管理体系。对一些具有特殊性能的变电站设置自动化无功补偿装置，对无功补偿进行严格控制。第二，当电力工程建设项目中存在一些高压用户，就要特别注意使用科学有效的管理方法，在充分考虑高压用户特性的基础上，设置合理的无功补偿装置。第三，设计合理的无功电压管理制度，能够及时发现电网运行系统中可能存在的问题和故障，能够保证工作人员进行及时的处理和解决，从而保证电网的安全稳定运行。最后，电力单位对电网运行系统中的高压用户要进行正确的指导，并且要建立对高压用户的无功补偿设备的检修机制，以便及时发现无功补偿设备的异常情况并及时解决，从而达到提高电网安全稳定运行的目标。

3.2优化无功电压管理技术

在进行电压调整时，首先要确保其电压在规定的范围内，确保低负荷时的电网电压不能超过高负荷时的电网电压。还需要注重对各级电压的控制，避免其超过规定的范围，同时需要保持二次电压稳定，即改变变压器的铁芯磁通密度进行调整。降低损耗是电网自动化调度的无功电压管理的主要措施，其可以通过制定无功补偿设备的方式，在不用的电路中，采用不同的补偿容量。对于补偿顺序最好采用逐级进行。施工人员要注无功补偿设备在变电站的安装位置，根据变电站的使用特性，明确补偿容量。电力企业要注重对电网负电荷的监督，根据曲线的变化，从而实现对无功补偿设备的调整，确保电网损耗达到最低。电力企业还应该注重电网自动无功补偿，即通过观察负荷曲线，制定分段无功补偿方式。对于电网母线电压较低的问题，可以通过补偿电容和改变变压器档位的方式，使电压升高，对于电网母线电压较高的问题，则可以采用改变变压器档位的方式，使电压降低。当电网出现电压越限、力率超计划值等情况时，根据计算的灵敏度并结合一定规则，自动对无功补偿设备和变压器分接头进行控制，达到提高电压合格率、控制力率和优化网损的目的。自动控制方式主要有两种，一种是系统自行控制，一种人为手工控制，如出现对设备的保护信号动作时，系统自动控制，将该设备禁用，如果设备出现故障时，则应当是人为手工控制，将该设备禁用。对于设备的解除，只能采用人工人为手工的方式。在进行无功电压的优化时，应当先以电压为主，最后才是网损。当存在变压器并列运行时，分接头的方式，实现同时调节。

4应用实例分析

4.1调度中心概况

本调度中心共包括三个电压等级的变电站。其中A变电站，电压等级为220kV。调度中心原以人工调度为主，自动化水平低且调度效果差，自自动化系统及无功电压自动控制技术应用以来，系统功能不断改进，电网运行安全性显著提高。

4.2技术应用方式

4.2.1下位机

本调度中心，每台机组均应配备下位机。下位机的功能主要在于对发电机的电压进行测量，同时明确电网的无功功率。上述数据测量完成后，会以运行状态信号的方式被反馈给电力调度自动化系统，系统接收到上述信号后则需对信号的安全性进行评估。如评估结果显示各项参数均处于额定范围内，下位机方可在接收到系统运行指令时开始进入运行状态。

4.2.2上位机

本调度中心中，每台上位机机组所分配的无功，应采用以下公式进行计算：

Qtarget=[（Vtarget-V+）target/X]+[Q+Vtarget/V+]

上述公式中，Qtarget代表无功目标，Vtarget代表母线电压。系统运行过程中，无功电压自动控制设备会对机组的目标无功进行测量，判断其是否存在超限问题。如存在则需将其视为不可调机组，如不存在则需重复测量目标无功直至机组全部呈不可调状态为止。

4.2.3调节软件

电力调度自动化系统的无功调节软件由数据库、接口、配置库、调节进程等构成。其中数据库的功能是存储各项无功信息。接口的功能是为数据的传输以及接收提供路径。配置库的功能是对通信进程进行优化配置。上述软件配置方式下各个软件均相互独立，当某一软件出现故障时，其他软件均不会受到影响，系统的无功电压控制功能，仍可有效实现。

5结束语

总而言之，无功电压管理在很大程度上保证了电网自动化调度的效率和质量，有利于促进电网系统的发展和进步。因此，相关的工作人员必须加强对电网自动化调度的无功电压管理的研究和改进，促进电网系统更好更快的实现自动化，才有利于促进我国电力行业的快速发展和进步。

参考文献

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