解析电网调度自动化无功电压管理

解析电网调度自动化无功电压管理

孟宪明

（国网咸宁供电公司湖北省咸宁市437100）

摘要：在电力系统运行过程中，无功补偿与无功平衡是确保电压质量的根本保障，通过有效的无功补偿以及自动控制，可提高电压的质量水平，也可确保电力系统运行的安全性、稳定性，减少电能消耗，提高电网运行效益。对于电能质量的衡量标准来说，电压是非常重要的指标，同时电压的质量也与无功功率的分布状况密不可分。随着经济的飞速发展及人们生活水平的日益提高，用户对电能质量提出了更高要求，因此必须加强电网监督与管理，实现有效的无功电压管理。

关键词：电网调度；自动化；无功电压管理

一、无功补偿的基本原理

所谓的无功补偿技术便是指无功补偿电源，主要目的是为了提供必要无功功率，降低电网能耗、提升电力系统功率因数，最终实现对整个电网电压质量的提升。而且，无功功率决不是无用功率，它的用处其实很大。如果没有无功功率，则变压器的一次线圈便无法产生磁场，进而导致二次线圈无法感应出电压。所以，如果没有无功功率，变压器便无法进行变压工作、电动机便无法转动。正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率，如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率、正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以我们需要在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。

二、无功补偿配置要求

无功补偿配置要求核心思想为“电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡，并具有灵活的无功电力调节能力和检修备用容量。无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。”

三、电网自动化调度的无功电压管理的目的和要求

3.1管理目的

在电力系统中，有很多种方式进行无功电能优化，可以减少电力的损失。然而电网自动化无功电压的最基本的目的就是通过电压的有载变压器，发电机等一系列的设备，科学合理的对电压进行调控，使得电网中的电压质量提高，电能能耗降低，系统的稳定性提高等。

对于无功电压的调节来说，其选择性比较多，不同的情况所适用的方式方法也不同，可以选择不同的目标函数种类的方式，最基本是以最小的损失函数为基础，使得电力损失降到最低，保证国家经济的发展，这也是各种设备对无功电网的基本意义和重要基础。

3.2自动化调度的无功电压管理的要求

我国的资源分布比较不均匀，为了保障国家的资源使用的合理性，国家使用了一些类似“西气东输”，“南水北调”等一类工程，这其中也包括电力资源运输，我国的长江、黄河流域的水资源比较丰富，因此适合发展电力产业，所以很多富余的电量就会通过各种途径输送到全国各地；另外，在工矿企业中，很多设备会产生无功损耗，造成电力资源浪费。因此，做好无功电压的管理可以很好的提高企业的生产率，为企业创造丰富的经济效益；同时电力部门也能节约很大浪费。如果这项工作做的有欠缺，浪费资源是一方面，另一方面可能会导致仪器损坏，设备瓦解。因此，做好这一项工作是为了我国电网的稳定，节约能耗的重要一步。

四、电网自动化调度的无功电压存在的问题

现阶段的电网系统最长使用的布置方式为环网手拉手方式，就是多个环网进行拼接，联通，这种方式虽然比较简便，容易进行以及实施。但是，这种方式对于电网稳定性的要求极高，一旦一个环节出现问题，那么整个电网都会瘫痪，甚至发生安全事故，并且需要对电网的输配电设备进行不定时的排查，浪费了大量的人力物力，供电企业需要格外重视供电的质量和电线的完好度。但是，这种方式又忽略了变压器及电容器。在现代化的电网上对电压质量都会有一定的要求，电能的利用率不高。

五、电网自动化调度的无功电压问题的解决方式

5.1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压器的要求，需要在入口进行电容的调节，以及电容器的投切。

5.2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，热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，并且可以根据实际情况进行以及当前的负载水平来判断电压是否在规定的范围之内，进而分析整个电网的工作情况，通过对于负载情况的反馈，可以及时调整电压运行的上下限，保证电网在用电高峰的正常运行，并及时掌握电网工作情况。

六、电网自动化调度的无功电压管理及优化的措施和建议

就电力系统来说，这是一个比较繁琐并且庞大的体系，所以要想做好电网的无功管理及优化问题，首先要明确对电网进行分区管理的工作。根据不同的地区情况，不同的实际电力使用和产生的情况，需要分区、分层的做好这一工作，就无功补偿这一问题，最理想的状态就是没有电流的损失，使得电力的传输功率为1，但是这种情况不可能发生，因此要找寻到影响电力传输的原因，将损失降到最小。

结语

随着科学技术的不断发展，无功电压技术也越来越成熟，虽然目前遇到的问题还是比较多，比较棘手，相信通过供电企业运维人员的不断的努力，一定可以将无功电压的技术发展到更好，使得无功效率趋近与1，使得电力的损失降到最低。这样可以为企业创造更好的经济效益。

参考文献

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[2]沈朝辉，吴创现.电网自动化调度中的无功电压管理之我见[J].商场现代化，2012.

[3]马立杰，周科，胡海苓，等.浅析电网自动化调度的无功电压管理及优化[J].电子制作，2016.