电网无功功率和电压及其调整

曲线3，为电容器补偿51%。
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二、无功负荷的电压静态特性
1. 各类无功负荷的电压静态特性
（1）异步电动机，系统无功功率的主要消耗者，它决定着无功负荷的 电压静态特性。
QD
=Q0 D
+QSD
=I
2 0
X
m
I
2Xs
——————（3）
式中：Q0
D
=I
2 0
X
m
——励磁回路消耗的无功
QSD =I 2 X s ——为漏抗中消耗的无功
再结合（3）式，QOD
和
Q SD
在电压升降时的变化是相反的，电压高时，QOD 变
化大，起主导作用。在电压低时，Q 的变化大，起主导作用。 SD
即： U I0 I Q0D QSD U I0 I Q0D QSD 14
（2）变压器消耗的无功功率
Q Q Q
B
OB
SB
2
=
I
0%S
100
e
无功负荷的频率静态特性 有功负荷的电压静态特性
无功负荷的电压静态特性
（2）电力系统负荷静态特性通常由实验求得
X
(S BU
e e
)
（3）输电线路上的无功损耗与电压的平方成正比
Q L
3I2
X
L
2
P1
Q12
2
U1
X
L
（4）线路的充电功率与电压的平方成正比
Q U b LC
2L 1
（5）照明、电阻炉等因为不消耗无功与电压的变无关
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2. 无功负荷的电压调节效应系数
K dQ
QU dU
dQ——电压变化引起的无功负荷的变化 dU ——电压变化值
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U
Q
XS
I Xm I0
R S
0
I0
图2 异步电动机的等值回路 图3 异步电动机的空载特性
β=0.8 β=0.6 β=0.3
0 0.7 0.8 0.9 1.0 U
图4 异步电动机无功负荷Q 与端电压U的关系曲线
由图3可见，空载电流 I0 随电压升高而增大，电压高时变化大。负荷电流I 的大小与负荷的等值阻抗 R / S 的大小有关，电压升高 I 减小。
1. 无功电源建设和配置原则 2. 对35～220kV变电站的无功补偿要求 3. 发电机组功率因素的要求 4. 电力用户的无功补偿 5. 变电站应根据调度下达的电压曲线及时投切补偿装置 6. 发电厂应按调度下达的无功出力或电压曲线，严格控制高压母线电压 7. 对用户补偿装置要求及时调整，防止无功倒送
注意：KQU 的变化范围比 KPU 变化范围大，且与有、无无功补偿设备 有关（见图1中曲线2、3）。
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三、电力系统的负荷静态特性
1. 实际电力系统中，某结点的负荷（有功与无功）不仅与某一
结点（指系统）的频率有关，也与某一结点电压有关。
2. 电力系统的负荷静态特征
有功负荷的频率静态特性
（1）共分成四种
（2）供电电压质量监测点的设置 A: 带地区负荷的变电站、发电厂10kV母线。 B: 35kV专线和110kV供电的用户端电压。 C: 10kV供电的用户，每10MW负荷至少有一个点。 D: 380/220的用户，每百台配变至少设两个。
7
2. 电压质量合格率的统计
∆ 监测点电压合格率：
Vi (%)=（1-电压超上电限压时监间测+电总压时超间下限时间）100%
4
三、无功电力调度与电压调整
1. 无功电力调度
（1）由调度编制重大设备检修方式下的无功电力调度方案 （2）无功电力调度实行按调度权限的分级管理 （3）各级调度应根据电网运行实况及时调整电压
5
2. 电压调整
（1）在满足电压合格的条件下，遵循无功电力分层分区平衡原则。 （2）进行无功调压计算，定期编制主变分接头调整方案，定期下达发电厂和
1.5 P*Q* 1.3 1.1 0.9 0.7
1 23
0.5 U*
0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05
图1 实测负荷电压静态曲线
图1为某电力系统实测负荷电压静态特性曲线。 曲线1：为有功负荷的电压静态特性曲线。 曲线2、3为无功负荷的电压静态特性曲线。 其中：曲线2，为无电容器补偿；
枢纽变电站的电压或无功出力曲线。 （3）当电压超出规定值时，应采取措施解决。 （4）局部电压下降或升高，可采取的调压措施。 （5）在电压水平影响到电网安全时，调度有权采取限制负荷和解列机组、线
路等措施。
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四、电压质量的监测、统计和上报
1. 电压质量监测点的设置原则
（1）电网电压质量监测点的设置 220kV及以上发电厂的高压母线； 220kV及以上电压等级的Hale Waihona Puke Baidu电站的母线电压。
PFH* a0 a1U*2 a2U*2
——————（1）
式中： a0、a1、a2 — —各类负荷占总负荷的百分数
或
K PU
=
PFH % U %
=2a1U*
2a2U
3 *
——————（2）
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KPU ——有功负荷的电压效应系数
KPU 在电力系统一般为0.55～0.9之间，对局部系统一般在0.2～3之间。
220kV及以上
＜2
＜3
110kV
2～5
4.5～7.5
35kV
2～4.5
2.5～5
10kV及以下
2～4
8～10
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第二节 负荷的电压静态特性
负荷的电压静态特性
有功负荷的电压静态特性 无功负荷的电压静态特性
一、有功负荷的电压静态特性
1. 有功负荷的电压静态特性决定于负荷性质及各类负荷所占的比重
2. 有功负荷的电压静态特性的计算
五、电压质量目标
1. 年度电网电压合格率达到99.0%以上 2. 年度供电电压合格率达到98.0%以上
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六、电压损失及分配
1. 保证各类用户受电电压质量是确定各级电网允许的最大电压损失的前提 2. 各级电网的电压损失值应按具体情况计算
各级电压电网的电压损失分配
电网电压
电压损失值分配 （%）
变压器
线路
电网无功功率和电压及其调整
1
无功功率和电压及其调整
1. 电压和无功功率的相关规定 2. 负荷的电压静态特性 3. 无功功率的平衡和补偿 4. 电压调整的方法
2
第一节 电压和无功功率的相关规定
一、电压质量标准
1. 电压质量 2. 用户端供电电压允许偏差值 3. 电力网电压质量控制指标
3
二、无功配置和电压管理
∆ 电网电压合格率：
n
(电网监测点电压合格率）
V网(%) i1
n
∆ 供电电压合格率：
V供（%）=0.5VA
+0.（5 VB
VC 3
VD
)
VA、VB、VC、VD — — A、B、C、D类的电压合格率
公式中0.5的系数为各类监测点的权重。
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3. 电压合格率的统计和上报
（1）年、月度电网电压合格率由调度统计上报。 （2）年、月度供电电压合格率由生产管理部门统计上报。