受端電網區域無功自動控制調控策略研究

談繼東

摘 要：要確保受端電壓的穩定性，就要保證有足夠的無功補償。靜態無功補償可以有效降低網損，并提供穩定的無功功率。但在電網系統變得越來越復雜的情況下，靜態無功補償已經很難滿足需求，這時，動態無功補償作為一種更為有效的無功補償方式應運而生了。

關鍵詞：受端電網；無功補償；調控策略；自動控制

中圖分類號：TM761.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0052-02

近年來，無論在國際上，還是在國內，都發生了許多因受端電網電壓穩定性不足而造成的大面積停電事故。這些事故給經濟的發展和社會的穩定帶來很多負面影響。在國內，北電南送、西電東送工程的逐步竣工以及特高壓系統的建設使得國內的電網規模逐漸加大，并且形成了許多大型的受端電網，受端電網的遠端電源供電所占比例逐步增大。這一系列大的改變就要求受端電網必須要有充足的無功電源作為支撐。再加上無功功率不能遠距離輸送，所以受端電網最大的難點就是無功電壓的支撐力達不到要求。一旦受端系統的無功電壓不能滿足需求，就會發生一連串的電壓崩潰事件。所以，如何解決受端電網電壓的穩定性問題，以及怎樣做到有效的無功補償就成了電力研究者應該努力的方向。

1 我國受端電網面臨的電壓穩定問題

1.1 受端電網含義

受端電網指的是以負荷比較集中的地方為中心畫出一塊區域，然后用比較密集的電網把這個區域內以及周邊的一些電廠和電源聯系到一起而形成的電網系統。這個受端電網利用外面遠端電源提供的電能實現自身的供需平衡。

1.2 受端電網所面臨的的電壓穩定問題

隨著我國大型水電基地、火電基地的建成和北電南送、西電東送這兩個戰略計劃的實施，我國的電力系統發生了翻天覆地的變化。我國的電網正逐步向特高壓、大機組的方向發展。與此同時，我國形成了包括北京、上海、廣州三個城市在內的多個特大受端系統。這些特大受端系統帶來了大容量的電力需求區、大的峰谷差和大量分布式電源的接入。這些因素使得受端電網的電壓穩定性逐步降低，以至于不能滿足受端系統對無功電壓的需求。最終會使得受端系統的電壓徹底崩潰，給人們的安全和財產帶來很大的威脅。所以，解決受端電壓的穩定性問題迫在眉睫。

2 受端電壓的靜態無功補償和無功自動補償

2.1 靜態無功補償

為了能夠使得受端電網的電壓保持穩定，減少因電壓不穩定造成的一系列電壓崩潰事件，我們想了許多辦法來解決這一技術問題，靜態無功補償就是應用得比較早的一種。靜態無功補償就是在電網里面加上合適的變電站或者是在線路中并聯電容器組。使用這種方法可以有效降低電網的損失，所以，在一定條件下，靜態無功補償是一種比較有效的穩定受端電網電壓的方法。

2.2 靜態無功補償的不足

靜態無功補償雖然可以在某些情況下較有效地減少電網的損失和穩定電壓，但是它有很多不足之處。靜態無功補償是以年支出最少量為目標的函數，是靠數學模型計算出的最優數值。但在實際情況中，補償的容量與電壓的穩定閾值有很大的關聯。所以，僅靠計算得出的穩定閾值會比較保守，難以達到穩定電壓的目的。這是靜態無功補償的不足之處。還有一點就是如果在線路中并聯電容器組，電容器組在無功電壓降落的時候無功出力會很少，這樣就可能會造成系統電壓的惡化。即使電網系統的靜態無功補償充足，也可能會因操作或線路中產生某些故障而導致電壓崩潰。鑒于此，在大型的受端電網中，僅僅依靠靜態無功補償是遠遠不夠的。

2.3 無功自動控制

無功自動控制又叫動態無功補償。動態無功補償就是能夠快速響應電網對無功需求的一種補償方式。無功自動補償的優點主要有：①快速響應電網對無功的需求，進而使電壓處于穩定的狀態；②降低了變壓器的調整頻率，減少了工作量，保護了變壓器；③減少了切負荷量，保證了受端電網的穩定性；④降低了電網運行對能量的消耗，保證了靜態無功補償裝置作用的發揮。

2.4 SVC

SVC是區域控制的簡稱，是一種動態無功補償策略。區域控制（SVC）、本地控制（PVC）、全局控制（TVC）共同構成了三級電網控制模式。SVC作為二級電壓控制，起著連接一級電壓控制和三級電壓控制的橋梁作用，并在一定程度上合理地利用了各地的無功電壓調控，增強了受端電網的電壓穩定性。因此，SVC是整個三級電壓控制程序中最主要的部分。

2.5 受端電網對無功自動控制的應用現狀

我國地域遼闊，各個省份的自然條件和經濟實力有很大的差別，受端電網的情況也各有不同。基于此，無功自動控制在不同地區的應用情況各不相同。像湖南、江蘇、安徽等地都已經采用了三級電網的控制模式，并收到很好的調控效果。總體來說，我國的無功自動控制技術還不太成熟，仍處于起步階段。要使它得到普及，還需要我們電力工作者共同努力。

3 結束語

隨著我國電力系統的快速發展，電網結構日趨復雜，大型受端電網的出現對電網無功補償技術的要求越來越高。傳統的靜態無功補償辦法已經很難滿足目前的需求，所以，動態的無功補償策略應運而生。SVC作為一種比較有效的無功自動控制策略，得到了供電企業的親睞。但目前的SVC技術還不太成熟，還需要廣大電力研究人員的不懈努力。

參考文獻

[1]張勇軍，韓東坤，劉巍.受端電網靜態/動態無功補償綜合優化[J].電力自動化設備，2009（03）.

[2]鄭燕濤，賈琳.京津唐受端電網的無功平衡及電壓控制[J].華北電力技術，2008（06）.

〔編輯：王霞〕