提升電壓無功綜合治理能力措施

馬榮亭

摘要：目前，變電站無功電壓的控制存在較大的問題：一是手動(dòng)控制勞動(dòng)強(qiáng)度大，運(yùn)行人員很難做到實(shí)時(shí)、精度較高的控制以及多進(jìn)程控制；二是VQC（變電站無功電壓綜合控制）控制只能做到“就地最優(yōu)”，而不能做到“全網(wǎng)最優(yōu)”，不能實(shí)現(xiàn)電壓上下聯(lián)調(diào)，不能實(shí)現(xiàn)無功就地分層平衡，且投資大，可靠性低，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。

關(guān)鍵詞：電壓；無功；配電網(wǎng)；經(jīng)濟(jì)；運(yùn)行

一、具體問題描述

10kV及以下配電網(wǎng)中無功電壓的控制存在同樣的問題：一是10kV配電網(wǎng)中公用配變?yōu)闊o載變，配電網(wǎng)運(yùn)行電壓的合格率取決于集控中心對(duì)變電站10kV母線電壓的控制水平，集控中心不能做到依據(jù)公用配變出口電壓或用戶端電壓的高低來對(duì)變電站10kV母線電壓進(jìn)行控制，經(jīng)常造成變電站電壓合格，而客戶端電壓不合格。二是配電網(wǎng)中雖然配備了相當(dāng)數(shù)量的低壓補(bǔ)償電容器，但由于地點(diǎn)分散，無法實(shí)現(xiàn)在線管理，實(shí)際補(bǔ)償作用名存實(shí)忘。三是10kV及以下配電網(wǎng)十分龐大，無法做到按點(diǎn)補(bǔ)償（經(jīng)濟(jì)能力有限）和無功就地平衡。10kV線路無功補(bǔ)償裝置也很少使用。

二、解決問題的思路和方法

（一）建立組織網(wǎng)絡(luò)，提供組織保障。

我局成立了以主管局長為組長的電壓無功管理領(lǐng)導(dǎo)小組，建立了完善的三級(jí)管理組織網(wǎng)絡(luò)，制定了《淅川縣電網(wǎng)電壓質(zhì)量和無功電力管理標(biāo)準(zhǔn)》，明確生產(chǎn)技術(shù)部為電壓管理的專門負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)，設(shè)立電壓無功管理專責(zé)，劃分相關(guān)科室、班站的管理權(quán)限和工作職能，使運(yùn)行及管理有章可循，并根據(jù)人事變動(dòng)每年調(diào)整組織網(wǎng)絡(luò)。制定下發(fā)《淅川縣供電公司電壓無功管理及考核辦法》。針對(duì)此次無功優(yōu)化建設(shè)，我局專門成立以局長、副局長為組長的淅川縣供電公司無功優(yōu)化補(bǔ)償建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。并設(shè)立辦公室，由生產(chǎn)技術(shù)部主任兼任辦公室主任。進(jìn)一步健全無功優(yōu)化補(bǔ)償工作組織體系，強(qiáng)化基礎(chǔ)管理，結(jié)合我局電網(wǎng)實(shí)際，以技術(shù)改造為手段，加大電網(wǎng)無功補(bǔ)償設(shè)備改造力度，推廣應(yīng)用新型無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，不斷優(yōu)化提高無功補(bǔ)償管理水平，制定《淅川縣供電公司無功優(yōu)化建設(shè)方案》，并了明確各相關(guān)部門在無功優(yōu)化縣建設(shè)中的工作任務(wù)及職責(zé)。

（二）建立健全電壓無功管理制度和管理標(biāo)準(zhǔn)。

我局認(rèn)真貫徹落實(shí)《國家電網(wǎng)公司電壓和無功電力管理規(guī)定》、《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償配置技術(shù)原則》要求，深化、細(xì)化無功電壓專業(yè)管理工作，制定了《淅川縣供電公司無功電壓考核辦法》，修訂完善了淅川縣電網(wǎng)無功電壓管理辦法，對(duì)原有無載調(diào)壓變壓器全部進(jìn)行了改造（更換），嚴(yán)格執(zhí)行新、擴(kuò)建變電站無功補(bǔ)償設(shè)備同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投產(chǎn)原則，根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和負(fù)荷預(yù)測(cè)，提出無功電源建設(shè)的規(guī)劃方案，按照“無功分層、分區(qū)平衡”的原則，配置無功補(bǔ)償設(shè)備，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三、解決問題的實(shí)踐過程描述

（一）安裝全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運(yùn)行集中控制系統(tǒng)。

該系統(tǒng)在確保電網(wǎng)與設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，從全網(wǎng)角度進(jìn)行無功電壓優(yōu)化控制，其能夠采集調(diào)度SCADA系統(tǒng)、地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)等全網(wǎng)所有相關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行電壓、無功功率、有功功率等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以全電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)及設(shè)置參數(shù)為依據(jù)，以全電網(wǎng)電能損耗最小為目標(biāo)，以電力客戶端電壓合格為約束條件，盡可能減少變電站母線電壓調(diào)整次數(shù)，盡可能減少高、中壓無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)次數(shù)，進(jìn)行全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化計(jì)算，形成“雙向調(diào)節(jié)指令”即向上調(diào)節(jié)變電站分接開關(guān)，向下調(diào)節(jié)10千伏線路無功補(bǔ)償設(shè)備，形成輸配電網(wǎng)聯(lián)合控制的無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，達(dá)到“聯(lián)合控制35/10千伏電網(wǎng)電壓，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)全電網(wǎng)電壓無功控制設(shè)備狀態(tài)，達(dá)到整個(gè)輸配電網(wǎng)無功電壓“優(yōu)化協(xié)調(diào)，分層控制，效益最大化”的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)優(yōu)化的功能。目前該系統(tǒng)已經(jīng)全面運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)了功能。

（二）增加變電站集中補(bǔ)償容量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切及遠(yuǎn)方遙控功能。

為了提高變電站功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站無功補(bǔ)償裝置的自動(dòng)投切功能，我局對(duì)35千伏孟樓、軍寨變電站10千伏電容器進(jìn)行了增容，并將其控制信號(hào)接入無功優(yōu)化系統(tǒng)，由系統(tǒng)自動(dòng)控制。

（三）安裝10千伏線路無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，接入無功優(yōu)化控制系統(tǒng)。

目前為實(shí)現(xiàn)無功優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)10千伏線路無功補(bǔ)償裝置的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)和控制，需對(duì)自動(dòng)投切電容器的控制裝置進(jìn)行升級(jí)改造，并加裝GPRS模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)方傳輸和遠(yuǎn)方控制功能。截至目前，我局共有12條10千伏線路安裝13套自動(dòng)投切電容，全部實(shí)現(xiàn)線路分散補(bǔ)償?shù)木偷刈詣?dòng)投切。

（四）建立GPRS專網(wǎng)通道。

為保證全網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)各項(xiàng)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定，我局與移動(dòng)公司合作建立了GPRS專網(wǎng)通道，所有利用GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)方控制的信號(hào)，通過移動(dòng)服務(wù)器與局服務(wù)器光纖通信，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、安全、可靠。

四、對(duì)實(shí)踐過程的思考和對(duì)效果的評(píng)價(jià)

根據(jù)上述建設(shè)情況，試點(diǎn)建設(shè)完成后，無功電壓取得的成效：

1.技術(shù)方面 提高了全網(wǎng)的功率因數(shù)，降低了線損，提高了供電質(zhì)量。

2.管理方面 采用全網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)以后，變電站無功補(bǔ)償裝置及10千伏線路自動(dòng)投切電容器全部有系統(tǒng)優(yōu)化控制，提高了電壓質(zhì)量、減少了運(yùn)行人員、管理人員的工作量，減少設(shè)備動(dòng)作次數(shù)，降低了設(shè)備運(yùn)行成本。

3.應(yīng)用調(diào)壓器裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方調(diào)整10kV線路電壓。

4.通過技術(shù)措施解決“低電壓”的情況。我局通過增加10kV配電線路的自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置、配電臺(tái)區(qū)增容及10kV配電線路整改等方面進(jìn)行的，共消除“低電壓”用戶3965個(gè)。

5.達(dá)到的效果。技術(shù)效益，根據(jù)上述建設(shè)情況，試點(diǎn)建設(shè)完成后，無功電壓綜合治理將達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)濟(jì)效益，通過無功優(yōu)化分析，本次無功優(yōu)化補(bǔ)償建設(shè)實(shí)施后。社會(huì)效益，一是通過全網(wǎng)無功優(yōu)化項(xiàng)目的實(shí)施，使我局對(duì)電網(wǎng)的無功電壓情況有比較科學(xué)的認(rèn)識(shí)，積累更多的無功管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)未來的無功電力規(guī)劃有明確目標(biāo)，同時(shí)也提高電壓無功日常管理的水平。二是無功優(yōu)化補(bǔ)償工程的實(shí)施讓廣大用戶切實(shí)感受到我局服務(wù)“三農(nóng)”的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，也體現(xiàn)我局創(chuàng)建和諧社會(huì)的精神風(fēng)范。三是為局培養(yǎng)一批無功管理方面的業(yè)務(wù)人員，形成合理的層次化的無功管理人才梯隊(duì)。