实现全网无功优化 提高无功电压管理水平

刘津 田靖臣 陈硕

[摘要]以科学发展观为指导，结合电网实际，在农电范围内首先应用区域智能无功优化系统，合理设置补偿点，实现了电容器自动投切，补偿状态信息的实时、自动采集。在管理上，组建了健全的管理网络，做到了有计划、有步骤的开展专业工作，对电压实行对标管理，有效督促各单位落实各项无功电压管理措施，并设立了相应的考核机制，实现了无功电压的“PDCA”闭环管理模式，电压质量逐步提升。

关键词：无功优化、电压管理、自动补偿

中图分类号：C93文献标识码： A

1 专业管理的工作理念

1.1 无功电压管理的理念

电压质量是电能质量的重要指标之一，也是影响电能损耗的重要因素，是国家电网公司系统向社会十项承诺内容之一。国家电网公司提出的建设“一强三优”现代公司和实施“三新”农电发展战略，对无功电压管理有了更高的要求。公司把无功补偿作为“三新”农电发展的一个主要突破点，采用先进适用的智能无功补偿新技术、新设备，实现无功补偿由固定补偿到智能自动补偿的转变，由局部补偿到全网综合优化补偿的转变，不断致力于提高供电电压质量。

1.2 专业管理的目标及完成情况

专业管理的目标是充分利用新技术、新成果，结合电网发展实际，进一步加强无功管理，优化电压调节措施和无功补偿模式，实现无功补偿的分层、分区就地平衡，提高电压质量、降低电网损耗。

2 专业管理的主要做法

2.1 专业管理手段

2.1.1落实责任，建立考核机制。

将指标分解到各个相关单位，每周定期或不定期对各单位指标完成情况进行监控，发现问题及时督促相关单位整改，确保月度指标完成，每月进行统计计算，季度进行指标汇总，根据每季各单位指标及工作完成情况，进行通报并提出考核建议，从而将无功电压管理工作的压力层层分解，确保各项措施的落实。

2.1.2制定方案，指导电网改造。

在充分总结分析的基础上，制订切实可行的无功优化方案，积极应用提高电压质量、降低线损的新技术、新设备，节约投资，确保经济效益。一是克服了传统无功补偿只能实现局部优化的弊端，推广应用区域智能无功优化系统，并与AVC系统紧密结合，提出区域电网无功优化、分层补偿的概念。在基于各补偿节点无功设备自动运行，达到节点优化的基础上，进而提出自下而上的“动域”无功优化模式，通过对变电站、线路以及配变低压侧无功补偿设备的优化协调控制，实现全网实时无功平衡、电压最优、损耗最小的目标。二是积极推广无功补偿新技术、新设备。10kV线路选取DS1050型智能补偿设备，采用多组共补方式；将补偿装置配置在线路末端的1/3处或负荷较重处的前端，以满足安装点前后各1/3段线路的无功需求，线路首端的1/3段线路仍从变电站调取无功，有效降低无功功率的流动；在线路的大分支处，配置补偿装置，以满足分支的无功需求。低压台区采用DSDK3000型补偿设备，采用分补+共补的方式，提高补偿效果。三是在新农村电气化建设中，积极推广应用非晶合金变压器，降低空载损耗。

2.2 专业技术手段

2.2.1 建设应用AVC系统。

系统通过监视关口的无功和变电站母线电压，在保证合格的条件下进行无功电压优化计算，通过无功补偿设备的投切，变压器分接头的调整来实现安全经济运行。

系统根据电压、功率因数、网损的灵敏度分析和设备控制费用进行综合评估，选择最优的控制设备，实现优化控制，同时最大限度的减少设备的操作次数，提高设备的使用寿命，降低事故率，保证电网的安全运行。当遥信、遥测数据出现问题，不能完成优化计算时，系统可以根据设定的电压、功率因数限值进行变电站级别的无功、电压控制，保证系统的连续稳定运行。

截至目前，ACV系统已经在公司范围内所有的变电站投入运行，实现了由系统来自动完成站端电容器的投切和变压器的调压工作。AVC系统的投运，减少了监控班的工作量，提高了A类电压合格率，降低了网损，使电网运行更安全、更经济。

2.2.2 建设应用区域智能无功优化系统。

结合AVC系统，提出“区域电网无功优化”的概念，将0.4kV配变低压侧补偿、10kV线路补偿及变电站母线补偿进行统筹管理，在电网安全运行的前提下最大可能的减少无功功率传输，将无功优化从“点”扩展到“面”，充分结合传统“九域”的优化思路，利用信息系统的计算分析功能，实现了电网整体的无功优化处理。

系统提出了自下而上的“动域”优化模式，将电网从下到上按层次划分为不同的“域”，低压配电台区称为“配变域”，10kV配电线路称为“线域”，具有多个10kV出线的变电站称为“站域”，在相关联变电站的供电区被称为“区域”。一个“区域”由很多个“站域”组成，一个“站域”由很多个“线域”组成，一个“线域”又由很多个 “配变域”组成。

系统优化策略的第一步是遵守“自下而上”逐层平衡的原则，即按照“配变域”、“线域”、“站域”、“区域”的顺序进行优化，优先调配本“域”内的无功储备，实现本“域”无功平衡；第二步是在本“域”优化手段用尽，无法实现无功平衡时，实施动态“域”扩展，打破了无功从上到下的流动形式，可以从下层向上层调配无功，上层系统按照区域优化策略，就近调度其它补偿节点的无功储备，保障无功就地平衡。

3 专业工作的主要成效

3.1 加强过程管理，应用先进资源，实现减人增效

应用电压监测系统，能随时掌握各监测点的运行情况，指标统计更加快捷，节省了大量人力。应用无功优化系统，能对无功补偿装置进行自动投切，在减少人力的同时也提高了安全系数。

在原有管理模式和技术条件下，共需管理和运行人员420人天/月，“三集五大”实施后，采取系统管理、自动控制等技术手段，仅需60人天/月，极大地节约了人力资源，提高了工作效率。同时，通过技术投入，有效减轻了人员劳动强度和安全工作压力。

3.2 优化方案，改造电网

结合无功优化方案，在技术改造和新农村建设工程中充分考虑电压合格率和功率因数的要求，进行配电台区增容，增设无功补偿装置，缩小供电半径，加大导线截面，降低线路损耗，提高电压质量。

3.3 建设区域智能无功优化系统，实现设备分相分组自动调整

系统后台采用高效能的数据库存储系统，能够长期保存设备运行数据，为电网的改造升级提供有力的数据支撑。应用的终端自动补偿设备，线路补偿采用50+150、100+200、100+300（kvar）等多种组合共补方式，低压台区采用5kvar单相分补+15kvar三相共补结合的方式，相比传统固定补偿方式，调整更为精确，补偿效果更佳。

3.4 落实管理及技术手段，提高电压质量，实现运行效益提升

通过落实“PDCA”闭环管理模式，利用AVC及区域智能无功补偿等技术手段，公司在新农村建设改造的基础上，电压合格率得到进一步提升，D类电压合格率的提升效果尤为明显。