电网调度运行中无功功率和电压问题分析 朱鸿悦

电网调度运行中无功功率和电压问题分析朱鸿悦

发表时间：2019-08-07T09:01:21.127Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：朱鸿悦

[导读] 摘要：电网调度运行中做好无功功率和电压控制调节工作，是实现电网运行优化目标的关键措施。

国网福建省电力有限公司三明供电公司福建省三明市 365000

摘要：电网调度运行中做好无功功率和电压控制调节工作，是实现电网运行优化目标的关键措施。文章首先对电网调度运行中的无功功率和电压控制要求进行分析，进而分别探讨无功功率与电压控制的调节技术，以期为电网调度运行管理提供参考，提升电网运行的稳定性及供电质量。

关键词：电网调度运行；无功功率；电压问题

一、电网调度运行中无功功率和电压的控制要求

电网调度作为电力系统运行管理的重点工作，直接影响到某一供电区域内的供电质量。在电网实际运行中，可能会受到无功电源不足、电压不稳定、负荷不平衡等诸多因素的干扰。因此，必须采取有效的控制和调节措施，实现无功功率和电压参数的实时监测和有效控制。为满足电网运行安全、稳定、供电质量等方面的要求，电力企业建立了较为完善的电网调度运行管理体系。在电网运行过程中，调度员需要在电力系统中安装无功补偿装置，并检查其性能和容量。根据电网运行方式合理配置无功补偿设备，根据运行调试结果判断其是否能满足电网稳定运行的要求。在这一过程中，需要观察电力系统的静态和动态特性。如果电网的稳定性较差，需要进一步调整，以避免无功功率和电压变化的问题，影响电网运行质量。在电网中设置无功补偿设备的主要功能是补偿无功电耗，通过与其它设备连接避免电压崩溃，以满足电力设备运行的实际需要。此外，电网调度运行中的无功和电压控制也应满足降低电能损耗的要求。通过加强对母线和功率因数的控制，可以优化电网的整体运行效果。

二、电网调度运行无功控制技术研究

2.1负荷分段控制

无功损耗是影响电网运行质量的重要因素。目前，无功控制技术的研究已经取得了许多成果，在实际应用过程中也取得了良好的效果。根据电力系统的调度和运行特点，由于电力系统中负荷节点较多，且负荷节点会发生变化，很难精确控制其无功功率。然后，根据电网的实际运行情况，及时采取相应的调整措施。在这方面，可以采用分载控制技术，即在不同的时间段（通常以小时为单位）处理每个节点的负荷，并采用积分中值法计算负荷值。在分段控制过程中，还必须保证无功补偿装置的合理配置。根据电网运行情况，计算无功备用功率，保证无功补偿装置正常运行，保证电力系统的安全。在正常运行调度过程中，必须适应区域负荷变化，及时采取调度措施，优化电网运行质量。

2.2设备控制

根据电网调度和运行管理的要求，在无功控制方面，调度员需要随时掌握电网运行的最佳效果，并对其进行准确测量，以判断电网运行质量是否满足要求。在负荷分段控制的基础上，确定不同时段电网负荷的动作值。如果动作值较小，则不应将动作权限分配给加载设备。反之，当动作值较高时，需要增加负荷设备的权限，以保证无功配电的平衡。假设电网负荷设备的运行值为s，运行时间为t，装置个数为i，它们之间的关系应满足s t，i=1。在负荷段中，离散变量在不同时段的变化公式分别为δCi、t=Ci、t-Ci、t-1和δTi、t=Ti、t-Ti、t-1。其中，ci、t为电容站，ti、t为变压器单位。在相同值的情况下，如果允许的动作不足，可以说明电力系统的调度要求。根据总负载，可以分配CI、T和TI、T的权限。

2.3无功功率平衡调整

在电网正常运行时，电压水平与无功功率平衡水平成正比，因此无功功率水平可以用稳态电压水平来表示。在电网调度运行中，有具体的正常电压标准和事故电压标准。例如，220千伏电网长期运行的最大允许电压为242千伏，最小电压是根据系统稳定要求和用电约束确定的。220千伏系统正常运行的最低电压和事故运行的最低电压不得低于209千伏。为了保证所有线路在电网故障时也能有一定的稳定裕度，变电站应具有一定的备用无功容量。在无功功率平衡调节过程中，考虑到调频和调峰的要求，可以将其与有功备用情况进行比较。其中，电压的变化具有区域性的特点，即无功负荷的变化只影响一定范围内的电压，因此可以采用现场平衡策略，实行分级分区调节。通过尽可能减少层间无功输电，可以避免主变无功输电时的大量电能消耗，提高电网运行的经济效益。

三、电网管理因素

电网管理因素主要是人为因素造成的，主要是由于缺乏对线损的有效管理，造成了各种线损问题，主要表现在以下几个方面：一是个别用户私自拉线，有非法用电，或有非法窃电；二是电网管理因素的存在。电网运行维护管理不到位，导致电网中一些老化的电气元件不能有效使用。换言之，绝缘水平差，存在漏电问题，或电能计量装置老化，测量本身误差较大；第三，抄表人员责任心不足，存在误读和漏电问题；上述线损问题都是由于仪表的故障造成的。四是对线路损耗的维护和管理，由于不可控因素的影响，所以缺乏一定的规律性，不能准确地进行。计算只能用实际统计数据进行评估。一般来说，管理线损是电厂供电、电力企业售电和技术线损。

四、电网规划因素

电网规划的主要内容包括电网布局、电气设备选型等，在实施上述内容时，也存在一些可能对线损产生一定影响的因素。这些因素主要表现在以下几个方面：一是在偏远农村地区，受客观地形条件、资金等因素的限制，存在输电线路长、电网长期超负荷运行等问题。它大大增加了输电线的损耗。其次，对于一般的配电线路，连接方式通常采用分支辐射，以“照顾”更多的负荷点，无形地延长供电半径，公用变压器设备太多，供电线路过于曲折，导致供电线路截面不匹配，这是困难的。为了满足实际需求，或者负载率很低。这个问题大大增加了线路损耗。第三，线路负荷分配不科学、不合理，无法在电网中实现良好的平衡，导致在用电高峰期部分线路末端承受较大负荷，造成线路损耗大幅度增加。第四，在电网中，电力设备配置时，没有充分考虑用户用电规律，导致电力设备配置不合理，出现“空载”或“过载”问题，造成线路损耗过大。

五、电网优化及电压分区控制技术

在电网调度运行过程中，提高电压平衡，保证正常的功率因数和电压参数，是实现电网失电优化控制的关键。如果总功率过高，说明电网存在运行风险。通过开关和并联补偿来控制功率因数是十分必要的。在电压分区控制方式下，控制原理与无功分段控制基本相同。电力调度员设置监控点，监控电网中的实际电压运行情况。一旦发现异常，应立即通过监控系统发送预警信息，值班人员可根据信息提示尽