橫縣220kV電網無功補償方案研究

金晶

關鍵詞：電網;電壓;無功補償

1橫縣無功補償建設現狀

我們分析了橫縣電網，根據《電力系統電壓和無功電力技術導則》對橫縣電網無功建設進行分析，按照無功損耗10%-15%設置補償電容器的容量在變壓器最大負荷時，以就地平衡為主。根據《導則》的要求在做無功平衡時，用戶消耗的部分無功得到補償要同時被考慮，在電壓低的變電站一些用戶消耗的無功負荷要多補償，在電壓高的變電站一些用戶消耗的無功負荷要少補償。根據以上原則，逐年增加無功補償電容器，目前無功補償度在橫縣電網的為60%。由于橫縣市區負荷重并且遠離電源點，因此無功電源建設側重于橫縣市區。

由于大量的無功補償電容器在橫縣得到裝設，橫縣市區不但沒有因為離電源點又遠和負荷重而出現電壓低的現象，反而由于在調度運行上投入電容器在高峰負荷時，退出電容器在低谷負荷時，使得無功負荷平穩在橫縣市區，電壓也穩定。市區220kV變電站的220kV母線電壓都在217-233kV之間，波動范圍只有7%左右。

2無功潮流計算及無功電壓分析

橫縣220kV電網的無功潮流情況如下，橫縣500kV變電站向沙田變供出的無功負荷為110Mvar，功率因數0.945，其中70%輸送至五一變電站。正常情況下五一變功率因數為0.945以上，其所需要的有功功率有一半來自林村變，來自林村變的無功電力則較少，大部分無功功率要由沙田變供出，主要原因是大化電廠無功出力較少，由于五一變電容器投運率不高，也有一些影響。西部百色一帶主要是祥周變、隆林變補償不足，見圖1橫縣市區及百色電網220kV系統潮流圖。

基本情況如上所述，橫縣電網大部分變電站功率因數都在0.95以上，符合《電力系統電壓和無功電力管理條例》和《電力系統電壓質量和無功電力管理規定（試行）））的要求。也有部分變電站達不到要求，以下按照220kV變電站分片分析：

（1）能夠可靠滿足無功功率需求的變電站為沙坡變、馬頭變、瑯東變。由馬頭變供電的110KV大新變、平馬變、平果變、隆安變無功補償不足，但由于大化電廠與馬頭變構成電磁環網運行，有一部分無功負荷通過大馬112線路送入，因此功率因數高;沙坡變由于負荷輕，裝設的無功補償電容器多，因此功率因數也高，但由其供電的負荷是銀海鋁、電鐵和地方夏售負荷，受電鐵負荷的影響，其無功負荷和電壓都有較大波動;瑯東變由于按照主變壓器容量的20%裝設了足夠的無功補償電容器，由其供電的各級變電站均是市區變電站，除城東變無功補償不足外，七一變、津頭變、茅橋變、南湖變無功補償都符合就地平衡的要求，因此功率因數也高。以上3個220KV變電站無功負荷可以完全實現就地平衡。

（2）基本能夠實現無功負荷就地平衡的變電站為林村變、沙田變、五一變。這三個變電站均是市區變電站，其下級110KV變電站的無功補償電容器安裝較多，但由于用戶的無功負荷未能實現就地平衡，導致220KV側功率因數只有0.95左右。

（3）無功補償不足的變電站有石西變、安城變、隆林變、祥周變。石西變、安城變己經安排資金于今年解決;隆林變因為直供用戶負荷大，直供用戶的功率因數按照合同的約定只有0.9，大部分無功負荷要由變電站補償，因此整片功率因數較低;祥周變位于田東電廠旁邊，在建設時未裝設無功補償電容器，投產后實際運行當中，田東電廠只發有功不發無功，同時由其供電的靖西、德保、湖潤一帶無功補償均不足，造成功率因數極低。

3電網無功補償方案

3.1按電壓原則進行補償

并聯補償是最基本的要求：滿足基本需要的無功功率負載，電壓運行在規定的范圍內，以保證電力系統運行的安全性和可靠性。當輸電線路電壓和22 okv，母線電壓一般不宜超過額定電壓的10%。因此，各級電網發送端允許10%的電壓降。線下降較大，更無功功率。使用的發電機無功功率容量，根據電壓無功補償的原理，可以讓線傳輸更多的無功功率。這一原則適用于無功補償容量越少，不能基于原則的經濟補償電力系統的要求。根據電壓補償的原則，更在電網無功功率流和流動距離的增加，電網有功損耗將會增加。

3.2按經濟原則進行補償

在電力系統無功補償設備、電網運行和管理水平的情況下，并聯有源無功補償應按減少功率損耗和年度成本最低賠償的經濟原則和配置，分層平衡（本地分區。（330）500千伏和220千伏電網（110）之間的層，應該努力提高功率因數，甚至沒有無功功率的交換。供電公司是一個平衡區域，可以使用一個500千伏變電站供電區域，35～220Kv變電站可以平衡作為一個單元，為了防止地區大量無功功率流。用戶的需求是最大的有效負載，功率因數補償到0.97～1.0。無功負載的變化和要求賠償能力調整平衡，不要發送到系統無功功率。