基于电网调度运行中无功功率及电压探究徐灵辰

基于电网调度运行中无功功率及电压探究徐灵辰

徐灵辰朱鹏程

（国网浙江桐乡市供电公司浙江桐乡314500）

摘要：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。本文针对电网调度运行中无功功率及电压进行了探究。

关键词：电网调度运行；无功功率；电压

我国的电力生产主要依靠以煤为代表的化石类不可再生资源，电能的节约就意味着资源的节约和碳排放的降低。因此电力系统要从各个环节着手，减少无功功率损失，提高经济性，其中，电压控制和无功补偿是重要手段。为了调节无功功率，同时提高电压稳定性，电力系统在发电厂、变电站、用户侧均布置了无功补偿设备。

1电网调度中无功补偿设备的配置

在电网的调度运行过程中，要想对电网中的电压进行有效控制，根据实际需求，在电网中适当的装设一些无功补偿设备是非常必要的，在实际的无功补偿设备的选择及装设过程中，要对设备的装设地点、运行性能、容量等进行合理的选择，在此过程中需要对其可能出现的运行方式进行综合的考虑，使其能够很好的满足电网的电压控制需求，无功补偿设备的选择是电网建设过程中非常重要的研究课题，在实际的应用中，应该对其安装地点以及区域间的平衡进行综合的考虑。在实际的电网调度运行过程中，对于系统中的某一点来讲，如果其短路容量的水平较高，那么在改点上投入的负荷电压的波动就会比较小，如果应用容量大小相同的补偿设备对其实施补偿，安装点的短路电流的水平值越低，其补偿效果就会越好，那么该点就越需要实施无功补偿。

电网调度运行过程中的电压调节是一个非常复杂的过程中，当在电网中应用无功补偿时，会导致补偿装置安装地点的电压值出现变化，这容易导致电源间的负荷及电势角的变化，要得出其实际的数值，需要进行详细的统计分析，在相关的技术准则中，对无功电流配置及电压调节设备的配置提出了以下的基本要求：（1）每个负荷区域都应该具有各自足够的无功补偿及调节能力，以便于其能够很好的适应地区负荷变化的需求，在实际应用中，不能要求高压网的无功输送通过传输阻抗来完成；（2）相关设备应用具备足够的沿整个送电系统分布的补偿容量及相关的调节能力，这对于系统很好的满足各个运行情况下的调节要求具有积极的作用；（3）相关设备需要由足够的沿着整个送电系统分布的无功备用容量，以便于使发生事故后的各个点系统的电压能够满足相关要求。

2电网调度中的无功功率平衡分析

这里所说的无功功率平衡是一个相对概念，电网实际的调度运行过程中，如果其无功功率的平衡水平较高，电力系统的电压水平值也会相对较高，如果其平衡水平较低，那么电力系统的电压水平也会相对较低，稳态电压水平是判断电网平衡水平高低的重要判断标准，每一个电网在实际运行过程中，都具有其自身的正常电压标准与事故之后的电压标准，电力系统中的最低运行电压是受到厂用电、有载调压变分头范围要求、系统稳定需要等各种因素限制的，电力网络在实际运行过程中，是需要具备一定的备用无功容量的。在电网的实际运行过程中，无功的远距离传输会出现较大的损耗，所以在实际的电网无功功率补偿工作，一般采用分层分区、就地平衡的补偿原则。分层主要是指电压层间的无功平衡，要尽量的降低层间的无功串动，这对于减少主变传输工程中的无功损耗具有积极的作用。

3有载调压变分头调整

变压是消耗无功的主要设备，除了空载无功损耗以外，在进行功率传输的过程中，可通过串联阻抗产生一定损耗，因此，在电网调度运行过程中，应尽量避免通过变压器进行大量无功的传送，特别是在变压器短路阻抗值较大的情况下，因此，应对变压器受电功率因数进行有效控制。

对有载调压变压器，改变分头是调压的一种手段，但其只有在系统具备足够的无功前提下，才能在通过变压器传输不同功率时，对电压进行调节，但仍不能改变系统无功需求的平衡状态，若系统无功缺额较大的话，由于要保持低压侧的电压水平而调分头，这种情况下，则会将无功缺额全部转嫁到高压网上，使主网电压严重下降。因此。对有载调压变调分头应有一定的限制规定：①高压侧(220kV)电源电压大于95％的额定电压时，可按变压器受电功率因数对其进行掌握，高峰时受电功率因数应大于0.95，低谷时受电功率因数可小于0.98，先对受电功率因数进行调节，在合格后再调变压器分头；②当高压侧电源电压小于95％的额定电压时，应投入电容器，同时停止分头的调整。

4电网调度运行系统的电压控制

在电网调度运行过程中，应对电压实施统一的调度分级管理，变电站、发电厂等在运行过程中，应依据相关调度部门所给定的电压曲线来进行有效的监测与调整，保证变压器受电功率因素、发电功率因素、母线电压等处于合理范围，相关调度部门应依据高压母线电压曲线带形式下达相关的电压控制曲线，以便于对电网中的控制点及中枢点进行有效控制。在实际应用中，应注意以下几点：①根据逆调压原则，在电压允许偏差范围内，确保高峰时电压值高于低谷时；②将电网的下一级网络电压控制在额定电压所允许的偏差范围内；③在确保电力网络安全可靠运行的同时，还应加大对其的资金投入力度；④将现有补偿设备、调压设备等设备所具备的调压功能充分发挥出来。

调度部门除对所属发电厂、变电站进行电压的调整、监督和指挥外。调度部门之间(主网调度与地区网调度)在电网电压管理方面也应建立明确的分工关系。这种分工关系主要是指电网主网和地区网间的无功电力交换和保证母线电压水平的分工关系，表示主网和地区网调度电网间无功功率交换的指标是变压器受电功率因数，在对其进行实时监视的同时，还应按规定的交换基本原则将其控制在合理范围内：高峰负荷时，主网变电站二次侧受电功率因数大于0.95；低谷负荷时，主网变电站二次侧受电功率因数小于0.98。

5电网调度运行中无功功率及电压应注意的问题

在电网的调度运行过程中，需要对其无功功率及电压进行妥善管理，在管理工作中，需要注意这样的几点问题：（1）保证电力系统在静态与暂态中的运行稳定性，保证其变压器分接头的运行范围处于正常范围中，并要保证系统的运行电压大于最低限值；（2）在电力网络正常运行过程中，必须要保证其具有一定量的无功功率储备，这对于防止电网中出现相应故障之后系统电压大于最低限值具有非常重要的作用，这能够有效的防止电力网络运行过程中出现电压崩溃事故；（3）电网运行过程中为了很好的适应电力设备的绝缘水平，防止变压器出现过饱和，需要对系统中的电压进行有效控制，使其小于规定的最大限值，并要在此基础上为用户提供合理的高质量电压；（4）在满足以上的几点要求之后，要尽量的减小网络中的有功损耗，这对于电网运行经济效益的提升具有积极的作用。下面就对电网调度运行过程中，相关问题进行简单分析探讨。

结语

电网调度运行过程中，受到各种因素的影响，很容易导致各种故障的产生，对电网的正常运行造成影响，做好电网调度运行过程中的无功功率补偿及电压控制非常的必要，本文就主要针对此进行了简单分析，对于电网运行安全、稳定性的提升具有积极的作用。

参考文献

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