电网调度运行中无功功率和电压问题分析

电网调度运行中无功功率和电压问题分析

刘圆丹, ,陈思博

国网内江供电公司

摘要：本文主要研究对象是电网，分析电网调度运行中无功功率和电压问题，并提出应对之策。

关键词：电网调度；无功功率；电压问题

引言：电力是社会生产生活中的重要能源，当前社会经济活动越来越频繁，各地区对电力的需求量持续增长，对供电用电提出了更高的要求。电网在供电输电系统中发挥着重要作用，无功功率和电压是电网调度运行过程中的常见问题。为确保电网调度运行安全、稳定，必须对无功功率和电压问题引起高度重视，提出控制无功功率和电压问题的的最优解决方案，满足不同用户用电需求。

一、电网调度运行中的无功功率问题

（一）配置无功补偿设备

1.选择无功补偿设备

在电网调度运行过程中，要对电网电压进行强有力的控制，需进行无功补偿设备配置。完成无功补偿设备配置，首先需要对无功补偿设备作出合理选择。进行选择的过程中，重点考量无功补偿设备安装位置、无功补偿设备容量、无功补偿设备性能等要素，结合电网调度实际运行需求，选择相适应的无功补偿设备。在电网调度运行系统中，针对系统中某具体位置，如果其短路容量值较大，在对应的系统位置区域内，负荷电压波动值不会过大【1】。此时如果选择容量值差值较小的无功补偿设备，那么在这个位置处，就会出现电路短路电流水平值持续减小的情况，进而获取到比较明显的功力补偿结果。

2.配置无功电流

受不同因素影响，调节电网电压的过程比较繁琐。基于此，在电网系统中安装无功补偿设备装置，安装无功补偿设备装置处的电压数值会随之产生新的变化，电网系统电源中的负荷随之产生新的变化，电势角数值发生新的变化。检测分析电网系统电源、电势角具体数值，需对整个系统调度运行情况展开全面分析，对无功电流配置提出明确要求，具体涉及到两个方面内容。第一个方面是无功补偿设备装置自身调节性能、容量补偿性能必须满足电网电压调节实际需求。第二个方面是在使用无功补偿设备装置的过程中，必须确保无功补偿设备自身无功功率备用量充足。其次，电网系统不同部位设置均有设置负荷节点，负荷节点会产生变化，需及时进行灵活调节，对负荷节点进行分段控制，主要对不同节点部位的负荷进行分时段控制调节，分时段单位是小时，使用积分中值方法，精确计算出电网系统运行负荷值。进行分段控制的同时，确保无功补偿设备装置配置合理。

（二）分析无功功率平衡

在电网调度运行过程中，如果电网系统无功功率平衡值较大，则电网系统电压水平值相对较大，如果电网系统无功功率平衡值较小，则电网系统电压水平值相对较小。电网系统电压水平值趋于稳定，能够被作为恒定电网系统平衡水平的重要参照依据。不同地区不同区域中的电网线路运行情况各有不同，用户用电需求量各有不同，电压标准存在一定差异，具体结合各区域供电用电情况而定。受到多种因素影响，电网调度运行过程中的最低电压值会发生变化，为消除部分因素的不稳定影响，提升电网系统运行稳定性，必须确保无功补偿设备备用无功容量充足。如果两地之间距离较远，在传输无功容量的过程中，必然会产生较大功率损耗，为妥善解决此类问题，需对电网系统进行无功功率补偿，严格按照“分层”、“分区”、“就地平衡”等控制要点进行无功功率补偿，有效控制电网系统传输无功容量过程中所产生的损耗量，达到节能效果【2】。

二、电网调度运行中电压问题

（一）调整有载调压变压器分头

变压器设备是电网调度运行系统中的关键电力设备，同时也是是消耗无功功率的主要电力设备，其无功功率消耗值较大。空载无功功率消耗是变压器运行过程中的常见问题，同时在传输无功功率过程中，电网电路中存在串联阻抗，会产生无功功率损耗，如果变压器电路短路阻抗数值较高，无功功率损耗值会随之增大。在电网调度运行过程中，不能使用变压器传输大量无功功率，需要控制变压器受电功率要素。比如在有载调压变压器中，通过对有载调压变压器分头进行适当调整，能够起到调节电压的目的。电网系统中无功功率备用量充足，对有载调压变压器分头进行调整，能够实现对电压的灵活调节。因此，必须注意电网系统中无功功率备用量问题，确保无功功率备用量充足，再对电压进行调节。如果电网系统中的无功功率缺额量较高，为满足低压侧电压要求，需要调整有载调压变压器分头，在调整变压器分头的过程中，电网系统中的无功功率缺额会进行转移，转移到高压电网区域中，主网区域中的电压数值呈现逐渐降低趋势【3】。为妥善解决此类问题，在调整变压器分头时，有必要设置限制性规定，严格要求工作人员在限制性规定范围内进行变压器分头调整，确保变压器分头调整控制操作处于合理可行的范围内，满足电网系统电压调节要求。

（二）控制电网

对电网调度运行系统中的电压进行强有力控制，可进行集中统一电网调度分级管理。例如在变电站、发电厂运转中，及时检测变电站、发电厂生产部位电压值情况，明确电压变化具体情况，以相关调度部门电压曲线图为重要参照依据，在合理范围内调节系统电压，实现对节变压器受功功率因素、电网系统母线电压的有效控制。其次，相关调度部门工作人员需准确了解高压母线电压曲线变化情况，参照高压母线电压曲线变化情况，绘制出真实、准确、有效的电网系统电压控制曲线图，为相关电力企业生产运行提供合理有效的电压控制曲线图，促使电力企业工作人员能够及时控制电网系统中枢点、控制点电压值。对电网系统电压进行有效控制，需注意三个方面要点。第一个方面是调压，电网系统各部位调压设备、无功补偿设备装置自身必须具备一定的调压功能。第二个方面是严格按照规定标准流程来进行技术操作，确保各项技术操作合理、安全，不会产生新的安全隐患，不会影响电网系统正常运转。第三个方面是严格按照逆调压规定调节电压，在电网系统电压调节误差范围内，必须充分保障用电高峰期供电电压，用电高峰期供电电压数值必须超过用电低谷期供电电压数值。

（三）电网优化

在电网调度运行过程中，对电网系统运行功率损耗进行控制管理，主要集中于电压平衡度的合理调节，以保障电网系统功率因数值、电压参数值都处于合理范围内。如果电网系统运行总功率值较大，电网系统运行出现安全问题，此时使用投切、并联等进行无功补偿。实现对电网系统功率因数值、电压参数值的有效控制。实施电压分区控制，电压分区控制模式运行原理和无功功率分段控制运行原理具有一致性，电力调度部门工作人员设置监控点位，动态化监控电网系统实际运行状态，如果发现安全隐患，出现异常情况，自动监控系统能够在第一时间发出预警提示信号，便于工作人员快速发现问题并解决问题【4】。在电压分区控制模式运行中，设置电容、强切电容、自动报警等指标偏差范围，实现对电网系统电压的精确控制，在标准规范范围内进行电网调度运行管理。

结语

目前，人们对电力能源供应质量提出了更加严格的要求，电网调度运行过程安全稳定成为至关重要的影响因素，电网调度运行安全稳定，才能够充分保障供电输电质量。特别是在用电高峰期，比较容易出现电力供应不及时、不稳定等问题，必须加强对电网调度运行安全问题的重视程度，集中深入分析无功功率和电压问题，采取一系列有效改善措施，妥善解决电网调度运行中的无功功率和电压问题，确保电力供电输电正常，确保电力企业正常运转。

参考文献：

[1]栾喜臣.电网调度运行中无功功率和电压问题分析[J].电脑乐园,2021(4):0345-0345.

[2]陈经纬.基于DSP控制的电网无功电压分区动态检测方法研究[J].现代制造技术与装备,2021.

[3]黄常维.关于电力调度对电网无功及电压的调整方式分析[J].电气时代,2021(4):3.

[4]李培帅,吴在军,张错,等.主动配电网分布式混合时间尺度无功/电压控制[J].电力系统自动化,2021,45(16):9.