电网技术中无功电压管理系统的探讨

王腊梅

摘 要：电网运行中，电压是重要参数，为保证电压质量，要使无功补偿和无功达到平衡。针对无功电压管理中出现的问题，对如何建立科学完善的电压管理系统进行探讨，从而提高运行过程中的稳定性和安全性，达到经济效益最大化。

关键词：电网技术；无功电压；管理系统；管理措施

中图分类号：TM761 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.119

电网无功电压管理系统是借助于SCADA系统的各项功能，对电网进行实时数据分析和计算的优化控制。针对国内电网技术中存在的电压数据分散、区域电网无功等棘手问题，如何建立一个能减少浪费、将不完整的数据加以整理的管理系统至关重要。只有建立一个科学、完善的无功电压管理系统，才能提高电压管理效率。其应用对增强电网经济运行能力、提高电压质量具有重要意义。

1 国内的现况

我国第二产业的壮大使得国家对电力资源的需求逐渐增加，对供电质量和系统的要求也越来越高。供电之中所要考虑到的可靠性和稳定性是最重要的两个环节，且已经成为促进经济增长和保证用户需求的重要因素。尽管我国是装机容量和年发电量均排在世界第二位的电力大国，但是由于国土跨度大、动力资源与用电中心的距离十分遥远、农村的日益发展以及城乡家用电器设备需求的增加等问题的出现，对电力电压的稳定性提出了更高的要求。做好保障供电稳定性工作，就能改善内外部的投资环境，满足人民日益增长的生活水平，加快国家转型，发展好第二产业，最终提升综合国力。

2 控制的意义和目的

传统的离线数据无功电压的控制手段已经不能带动现代电力企业的发展，这使基于实测数据之下，在线电压和无功优化控制成为备受瞩目的热点问题。目前，在线无功电压优化控制部分仍还属于分散控制阶段，采取简单的无功电压综合控制装置，通过九区图控制法，再通过实时电压和相应的控制策略，最后对分接头和电容器组进行控制的这种方法就能提高供电电压的质量，从而为生活生产带来更多的便利。但这种简单方法的弊端是无法从无功电压考核指标进行考虑，以至于从全局上考虑的效果欠佳。例如以下情况：当系统出现缺无功的严重情况下，自动无功调节装置就会加重无功缺额以至恶性循环，很有可能会导致电压崩溃危险情况的出现。因此，实现面向全网无功资源的优化调度，可以加快研究出适合我国发展水平的优化控制系统。我国目前所普及的SCADA系统，为在线控制打下了坚实的基础，是目前最适合的方法之一。所以提高优化控制的水平，让电压质量有所保障，大大提升电压合格率，从而降低损失，在保障系统安全稳定运行的同时，提高经济效益。

3 无功电压所存在的问题

目前的科学设备投入力度小，大部分还是通过人工监视。这种传统的管理模式很难保证电压合格率，所以电网无功电压在目前看来最典型的就是技术和设备上存在的问题，深入加大电压管理也势在必行。

3.1 技术和设备上存在问题

技术和设备上常出现的问题主要包括以下几种：①无功补偿容量不足，例如在新上工程中不安装电容器或容量偏小，甚至为提高其设备档次而牺牲电容器的做法，这类问题就会使无功补偿容量不足。②电容器配置不合理，例如只在低压使用并联电容器或电容器的全部投入使用都可能会导致电容器不能正常投入使用，无法发挥应有的效益。③变压器的额定限压不合理，由于网路增强供电半径的减小，就会导致配电网的电压很难满足要求且无法投入运行中。

3.2 无功电压管理上的问题

未从源头上规划好无功设备、运行管理之中的管理不到位和管理用户难度大是电压管理上存在的三大问题。要解决首要的源头问题，首先要采取环网布置，开环运行，同时侧重于电能质量和线损的管理。所以不能只考虑对电压的要求，还要进行科学配置。管理用户方面，用户配置不够合理，未规范管理电容器运行，未及时向供电部门提供信息导致变压器扩容时无法同期建成无功补偿设备。

4 无功电压的管理

4.1 实现目标

为保持电网内被控电站低压侧母线电压在合理方位内，减少网损，减少变电站电容器投停和调整次数，实现自动管理，减轻人员劳动强度，迎合电力市场运营，但以深入开展为目标，各公司会越来越注重经济效益，而探寻到一条适合自己的管理途径，以此提高电压质量，保障电网安全。

4.2 解决措施

4.2.1 充分发挥无功优化系统的作用

为最大范围地实现电压合格，减小电能损耗，保证设备使用次数，使整个运行过程安全进行，要以保证设备安全为前提，合理投入设备，使主变分接开关调节次数达到最小，提高电网调度水平，提高系统的稳定性，保证安全性，达到质量过关损耗降低的理想状态。

4.2.2 建立一个完善的网络结构

规划、设计、建设一个完善的网络构建，首先要支持最高级的电压网络；其次是要优化低一级的电压网络，做到分层供电，采用环形布置的科学结构；再次是中、低压电网的相互配合，控制好供电半径在合理范围内；最后要保证无功负荷与无功电源之间的平衡。

4.2.3 注意电容器运行间存在的问题

电容器在运行时会出现以下问题：在低压时，调度所并未下令使用所有的容器，而且功率因数和电压合格率的考核均未到达各变电站的标准。又因向主系统倒送之中，出现电压不正常、功率因数偏低等问题，未及时采取功率因数调节措施。所以一定要重视电容器的运行情况，及时采取功率因数调节的措施，加强对用户电容器的管理力度，定时询问电容器装置的状况。

4.2.4 加强对电压质量的管理

加强电压质量，首先就是要对主要送电线路的导线进行检查和改造，扩大线径，提高受电电压，降低损耗。同时，调整配电线路，消除因线路过长对电压质量带来的不良影响。重视调压设备的建设对无功容量的配置，对变压器有载调压改造工作是刻不容缓，也是从根本上改变的途径。加强对无功电压的运行中的管理，明确职责，各部门员工各司其职。制订有效的考核管理办法，提高综合电压合格率，确保上传下达指标的达标。

4.2.5 加强无功优化补偿

对变电站进行集中补偿，并利用并联电容器，最后通过有载调压主变进行调压。有载调压灵活、调压幅度大，且在电网无功不足的情况下能改变电压分布，尽管其对提供无功无济于事，但这一缺陷正好可由并联电容器加以弥补。投入电容器的使用不仅增加了网络的无功电力，还能提高网络电压。但如果进行较大幅度的调压，就会造成一定的浪费，成果并不经济，所以在应用并联电容器的情况下，调压应注意以下四点问题：①在高峰负荷时，应首先投入电容器组的使用；在低谷负荷时，应先考虑电压的调整。②一般变电站应以变压器调压为主要调压方式，并联电容器手段做好辅助调压的工作。③利用并联电容器调整电压时，应保证电压突变幅度，还要对电容器容量较大时采取分组安装的方式，分组投切。④对容量较大的电容器，其自动投切方式要采用电压控制为主的方式，从而保证能自动、适时地控制无功潮流和电压的变化。

5 结束语

电网的电压质量决定着电力部门所生产的产品质量。电网技术中的电压和无功管理两层面是电压质量和功率因数好坏的根基，同时也是电力企业的重要考核指标。电网无功系统提高了电网电压合格率，降低了网损，减轻了工作人员的劳动强度，所以要做好对无功电压的管理，提高供电的质量，解决好发展之中的各类问题是供电部门的职责，这样可以在加大对无功电压的管理力度的同时，提高电网技术水平。

参考文献

[1]王正风，高涛.智能电网及国内外发展概述[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011（2）：110-111.

〔编辑：王霞〕

Abstract： Grid operation， the voltage is an important parameter in order to ensure the voltage quality， to make the reactive power compensation and reactive power balance. For reactive power and voltage management issues that arise on how to establish a sound scientific management system voltage explore to improve stability during operation and safety， maximize economic efficiency.

Key words： grid technology； voltage and reactive power； management system； management measures