電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合研究

沈逸杭

國網(wǎng)福建詔安縣供電有限公司

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合研究

沈逸杭

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在電力系統(tǒng)中無功電壓的調(diào)控配合具有重要的意義。本文從對于電力系統(tǒng)無功電壓的應(yīng)用目標(biāo)和故障處理進(jìn)行闡述入手，對于電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合進(jìn)行了分析。

電力系統(tǒng)；無功電壓；調(diào)控配合

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合對于實(shí)現(xiàn)更加高效的電力系統(tǒng)控制與管理有著直接的影響。因此，電力企業(yè)為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，就需要對于電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合進(jìn)行進(jìn)一步的深化研究。

1　電力系統(tǒng)無功電壓簡析

電力系統(tǒng)無功電壓包括了諸多方面的內(nèi)容，以下從應(yīng)用目標(biāo)、調(diào)控能力、目標(biāo)函數(shù)、故障處理等方面出發(fā)，對于電力系統(tǒng)無功電壓進(jìn)行了分析。

1.1應(yīng)用目標(biāo)

電力系統(tǒng)無功電壓有著明確的應(yīng)用目標(biāo)。眾所周知，在超高壓電力系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)對于系統(tǒng)電壓進(jìn)行科學(xué)的控制和管理，才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的保證電力系統(tǒng)靜態(tài)和暫態(tài)的運(yùn)行穩(wěn)定性。在變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓分接頭運(yùn)行過程中，系統(tǒng)的運(yùn)行電壓必須大于某一最低數(shù)值。在這一過程中需要注意的是，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)必須具有規(guī)定的無功功率儲備，從而能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的保證事故后系統(tǒng)最低電壓大于規(guī)定的最低值。與此同時(shí)，電力企業(yè)為了能夠有效的防止出現(xiàn)電壓崩潰事故和同步穩(wěn)定性破壞，則應(yīng)當(dāng)合理的保持系統(tǒng)電壓低于規(guī)定的最大值，最終能夠有效的適應(yīng)電力設(shè)備的絕緣水平和避免變壓器過飽和，并向用戶提供合理的最高水平電壓。

1.2調(diào)控能力

電力系統(tǒng)無功電壓有著良好的調(diào)控能力。調(diào)控能力的提升本身屬于配合超高壓電力系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在這一過程中電力運(yùn)行部門的任務(wù)主要在于更加充分、合理地發(fā)揮無功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)能力，并且進(jìn)一步的控制發(fā)電機(jī)直至超高壓線路，最終能夠有效的實(shí)現(xiàn)電壓控制的要求。電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控的本質(zhì)是對電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，選擇最科學(xué)的運(yùn)行方案，減少電網(wǎng)損耗。在這一過程中需要工作人員了解電壓無功特性，并且按照主要電壓控制點(diǎn)的電壓要求進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算以合理配置無功補(bǔ)償裝置的地點(diǎn)和容量，最終能夠細(xì)致的按照不同的運(yùn)行方式和計(jì)算條件，最終可以讓電壓得到明顯的改善。

1.3目標(biāo)函數(shù)

電力系統(tǒng)無功電壓的目標(biāo)函數(shù)能夠有效的改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量。在對于目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)努力的對于現(xiàn)有無功補(bǔ)償資源進(jìn)行更加合理的調(diào)度，并且能夠期待改善系統(tǒng)的電壓質(zhì)量同時(shí)減小損耗。工作人員在確定目標(biāo)函數(shù)的過程中還應(yīng)當(dāng)明確地制定出無功補(bǔ)償容量及其配置方案，并且在此基礎(chǔ)上確定可投切補(bǔ)償容量與固定容量間的合理比例。工作人員在在電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度中還應(yīng)當(dāng)深刻理解調(diào)度系統(tǒng)中的無功出力與可投切補(bǔ)償容量，并且進(jìn)一步確定有載調(diào)壓變壓器抽頭的合理位置，最終才能夠更好的保證電力系統(tǒng)安全、可靠、高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

1.4故障處理

電力系統(tǒng)無功電壓的關(guān)鍵在于故障的處理。電力企業(yè)在故障處理的過程中應(yīng)當(dāng)對于電壓穩(wěn)定性的不足給予更多的重視，并且在日常工作中和電力系統(tǒng)作規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)一步把防止電壓崩潰納入議題，然后以此為基礎(chǔ)來作出更加細(xì)致的安排。隨著我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，并且遠(yuǎn)方電源供電比重逐步增大，因此這意味著工作人員需要將各種優(yōu)化措施與無功補(bǔ)償結(jié)果相互映證補(bǔ)充，從而能夠在此基礎(chǔ)上為無功和電壓控制措施提供足夠的依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

2　電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，以下從無功功率確定、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、考慮負(fù)荷特性、某地實(shí)例分析等方面出發(fā)，對于電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合進(jìn)行了分析。

2.1無功功率確定

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合的第一步是無功功率的確定。工作人員在無功功率確定的過程中首先應(yīng)當(dāng)深刻地了解到系統(tǒng)的電壓水平本質(zhì)上是電力系統(tǒng)無功功率供需平衡情況的具體表現(xiàn)，因此只有對于無功功率進(jìn)行更加細(xì)致的判定，才能夠在此基礎(chǔ)上依靠就地?zé)o功功率的供需調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。其次，工作人員在無功功率確定的過程中還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步的做好不同點(diǎn)間無功功率供需的相互支援和調(diào)節(jié)，從而能夠在此基礎(chǔ)上確保電氣距離較遠(yuǎn)的各點(diǎn)之間具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，工作人員在無功功率確定的過程中還應(yīng)當(dāng)避免不確定的功率誘發(fā)出其它關(guān)聯(lián)性事件，最終能夠有效的避免出現(xiàn)停電故障并且有效的減少故障帶來的損失。

2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合需要對于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。工作人員在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中要認(rèn)識到不論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，對于系統(tǒng)中的某一點(diǎn)來講，都可以找到優(yōu)化方法。工作人員在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中還應(yīng)當(dāng)做好地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)控制策略的完善工作，并且在調(diào)控實(shí)現(xiàn)后、操作停止之后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善優(yōu)化控制流程，最終才能夠在此基礎(chǔ)上為下一時(shí)間級的調(diào)控提供便利。與此同時(shí)，工作人員在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中還應(yīng)當(dāng)努力的對于調(diào)控失配問題進(jìn)行預(yù)防控制，最終能夠有效的規(guī)避相鄰地區(qū)的調(diào)控引起本地區(qū)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3考慮負(fù)荷特性

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合還需要考慮到負(fù)荷的特性。工作人員在考慮負(fù)荷特性的過程中首先應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)地關(guān)注地區(qū)無功需求與無功現(xiàn)有配置之間的矛盾關(guān)系。其次，工作人員在在考慮負(fù)荷特性的過程中還應(yīng)當(dāng)考慮地區(qū)負(fù)荷的自然增長，然后在此基礎(chǔ)上確保動(dòng)作選擇是單一的策略決定，最終能夠有效的避免頻繁調(diào)節(jié)帶來的主動(dòng)閉鎖等問題。工作人員在在考慮負(fù)荷特性的過程中還應(yīng)當(dāng)將控制策略集中在以負(fù)荷側(cè)電壓為調(diào)控目標(biāo)上，最終才能夠獲得更加良好的調(diào)控效果。

2.4某地實(shí)例分析

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合應(yīng)當(dāng)以實(shí)例分析為前提。我國東部某地電網(wǎng)在春節(jié)期間長期處于區(qū)域負(fù)荷的峰轉(zhuǎn)谷時(shí)段。在這一過程中負(fù)荷不斷下降中但是系統(tǒng)電壓則不斷上升。與此此時(shí)220kV變電站高低壓側(cè)電壓均偏高，因此工作人員根據(jù)傳統(tǒng)的控制主策略，VQC會(huì)發(fā)出調(diào)檔降壓指令，使得變電站10kV母線電壓合格并且220kV側(cè)無功功率合格。其次，該電站的上層電網(wǎng)無功相對盈余，并且220kV母線電壓偏高，因此工作人員通過空間維度分析就能夠確保當(dāng)?shù)氐牡貐^(qū)無功過剩并且也能夠有效的兼顧上層電壓水平的實(shí)際需求。

3　結(jié)束語

電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合研究需要做好從機(jī)理分析到技術(shù)博弈的方方面面。因此電力企業(yè)只有做好電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合研究才能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)我國電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的整體提升。

［1］張勇軍；林建熙；楊銀國.電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控配合研究綜述［J］.電網(wǎng)技術(shù).2015，03（05）：42-44

［2］林建熙.多級電網(wǎng)無功電壓調(diào)控失配的機(jī)理及其博弈［D］.華南理工大學(xué).2014，05

［3］宋永超.基于靈敏度分析的電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控策略研究［J］.華南理工大學(xué).2015，05

［4］李啟峰.廣東電網(wǎng)省地電壓調(diào)控失配的博弈分析及其機(jī)理研究［D］.華南理工大學(xué).2014，11