電網自動化調度中的無功電壓管理之我見

沈朝輝 吳創現

[摘 要]近年來，隨著我國經濟的飛速發展，推動了各行各業的發展速度，與此同時，人們對電網供電可靠性的要求也越來越高。電壓是衡量電能質量優劣的重要指標之一，而無功補償則是提高電能質量、平衡系統無功功率、降低線損的主要措施，其現已被廣泛應用于各種電壓等級的電網當中。在電網自動化調度中，無功電壓管理的效率和質量直接關系到電網運行的可靠性和經濟性，其重要性不言而喻。基于此點，本文就電網自動化調度中的無功電壓管理進行淺談。

[關鍵詞]電網 自動化調度 無功電壓

一、電網自動化調度中無功電壓管理的要求和目的

目前，我國大部分電網基本實現了自動化調度，其合理性對整個電網的供電質量及運行經濟性有著至關重要的影響。而無功電壓是影響電網自動化調度合理性的重要因素之一，為此，加強對無功電壓的管理就顯得尤為重要。

（1）管理要求

通常情況下，電力系統中的變壓器、用電設備以及輸配電線路等，在實際運行過程中都會吸收一定的無功功率，這樣一來便會導致系統本身的功率因數下降，從而造成線路電壓降增大、電能損耗增加，嚴重時甚至會造成設備損壞、系統癱瘓等后果，最終會給電力部門帶來巨大的經濟損失。為此，做好電網無功功率補償設施的建設管理，不僅有助于電壓質量的提高，而且還能夠進一步降低線損，達到節能的目的，為電網安全、可靠、穩定、經濟運行提供強有力保障。

（2）管理目的

就電力系統而言，對其無功運行進行優化的最主要目的是通過對發電機電壓進行合理調節、擴充無功設備容量以及有載變壓器分接頭等方式，使電力系統本身的運行狀態得以進一步優化，從而達到降低有功損耗、提高電壓質量、增強系統運行穩定性的目的。目前，在電力系統中有關無功運行優化的目標函數相對較多，最為常用且效果最理想的是網損最小化，這也是各種無功電壓優化控制的重要基礎。

二、電網自動化調度中無功管理存在的主要問題分析

就當前電網自動化調度中的無功管理而言，其主要存在以下幾個方面的問題：其一，無功設備配置不合理。目前，我國大部分電網基本采用的都是環網手拉手的布置方式，并以開環方式進行運行，而這種運行方式對于電網運行的穩定性有著非常高的要求。在傳統的管理模式當中，一般都是側重于對線損及供電質量的管理與控制，而主變壓器側的受電力率并未獲得足夠的重視，為此，在電容器及主變壓器分線接頭開關的選擇和配置上，多數都是只考慮電壓要求，而未對力率這一因素進行充分考慮，從而使得無法在源頭上對無功功率補償設備進行合理配置；其二，用戶管理難度較大。

三、強化電網自動化調度中無功電壓管理的有效策略

（1）管理策略

首先，應當做好無功電力的規劃工作，并加大一定的資金投入，采取分步進行的方式予以實施。對于一些新建的電力工程項目，無功建設應當與之同步進行，在具體實施過程中，應當積極采取有效地手段防止無功電力不足的情況發生。同時對于一些比較重要的變電站應當合理配置自動無功補償裝置，實現分組循環投切、合理補償的目標；其次，應當加強對高壓用戶無功補償裝置的安裝指導，并制定相應的管理制度，強化監督。

（2）技術措施

可以借助自動化調度系統中的實時在線計算和離線計算功能，并利用負荷電壓的對應關系曲線，對發電機端的電壓、變壓器分接頭以及電容器進行適度調整，達到降低線損、提高電壓質量的目的。具體措施如下：

1.在保證無功平衡的基礎上，充分利用負荷電壓的對應關系曲線，并按照實際負荷分時段對變壓器分接頭進行調整。在母線電壓相對較低時，可以先投電容器組，然后再對主變壓器分接頭進行調整，若使用的是有載調壓變壓器，應當對分接頭進行逐一調整；當母線電壓過高時，應當先對主變壓器分接頭的檔位進行調整，以此來達到降低電壓的目的，若是檔位無法進行調整，則必須將電容器退出運行。

2.電網調度人員應當加強對變電站無功以及電壓的調整，這樣不僅能夠保持母線的電壓質量，而且還能確保補償裝置可以隨時進行投切動作。

3.在35kV及以上的電網中，負載損耗約為總損耗的80%左右，為此，應當在白天負荷較重時，提高母線的運行電壓，以此來達到降低負載損耗的目的。

結論：

總而言之，隨著各方面技術的不斷發展和完善，使電網調度自動化水平大幅度提高，調度監控系統的的廣泛應用以及對無功電壓優化理論研究的不斷深入，都為無功電壓管理水平的提高提供了條件。在實際工作中，應當充分認識到目前無功電壓管理中存在的不足之處，并針對這些薄弱環節采取科學合理、行之有效地措施加以完善，以此來提高無功電壓的管理水平，確保電網安全、穩定、可靠、經濟運行，這樣有助于提高電力部門的經濟效益，促進其健康穩定發展。

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