浅议宣钢供电系统电压无功管理策略

赵海峰

摘 要：从宣钢供电系统电压无功调节的实际情况出发，分析了电压质量和无功补偿之间的动态关系，并由此阐述了电压调节和无功功率平衡的方法，在此基础之上，总结了电压无功调节的策略，有助于提高宣钢供电系统电压调节水平。

关键词：电力系统；电压控制；无功功率；变压器

中图分类号：TM73 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.057

电力系统运行过程中的电压控制必须建立在无功补偿和无功平衡的基础之上，有效的电压控制和无功补偿能够提高电力系统运行的可靠性、安全性和经济性。作为钢铁企业的电力系统，进行无功补偿应采取分站、分层的结构方式，最大程度上就地实现无功平衡，减少系统内部的无功功率流动现象。系统内部应该将功率因数作为用户考核内容，对各负荷中心变电站应该设置适当容量的无功补偿设备，以便在正常运行或者事故状态下对系统无功功率进行调节，从而将电压稳定在合格范围内。

1 无功功率对电压和线损的影响

线路流过的电流受负荷侧有功功率和无功功率的共同影响，当负荷侧有功功率固定时，无功功率的大小将直接决定线路损耗和电压下降程度，无功不能就地平衡，则线路上传输的无功功率增大，造成线路末端电压下降，将直接影响用电设备的正常运行。电网电压偏低时，如果电网无功容量充足，则可以通过调整变压器分接头来提高负荷侧电压；如果系统无功不足，则单纯地调高电压会造成系统无功需求增加，反而会造成电压的进一步下降，因此，通过分析可知，维持系统电压水平的关键在于系统的无功容量。

无功功率不平衡会引起电压偏移，无功功率过剩会造成电压升高，无功功率过低会造成电压下降；无功功率在电网内部流动时，会影响电网节点电压，造成电压偏移，其大小直接影响着线路损耗值——如果功率因数从1下降至0.7，则计算线路损耗会增加约一倍。另外，无功功率就地平衡可以在一定程度上降低设备选型过程中对导线截面积和变压器容量的要求，节约设备投资。

2 电压调整的技术手段和管理措施

2.1 调压方式

电压是衡量电能质量高低的重要指标，随着人们电能质量意识的不断提高，用户对自身电能质量的需求有了更全面、更清晰的认识，用户电压质量的好坏与电能质量的高低密切相关，提高电压质量，有助于确保用户用电安全，提高产品质量，增强电气设备的安全性，延长使用寿命。

调控电压需要根据电网实际情况选择适当的方式，电网的实际情况包括了供电方式、负荷线路长度、负荷类型、负荷变化幅度、负荷变化规律等。电压调控方式包括了顺调压、逆调压和恒调压三种，对于宣钢内部供电网络来说，通常采用逆调压的方式进行电压调节。

2.2 调压方法

电压调整是一个复杂综合的控制策略，对于供电系统网络来说，各个节点的电压水平存在较大差异，各母线侧用户对电压质量的要求也不完全相同，所以不能简单地调节系统某一两处节点电压来满足所有用户的需求。电压调节需要结合系统实际运行情况制订不同的调节策略。供电系统要想具备灵活的电压调节能力，必须配置充足的无功容量，同时加强设备的运行维护和检修工作，确保调压设备的可靠性。在实际运行中，要根据电网运行情况和用户的需求，灵活调整电压。

供电单位应该从电网建设的层面完善网架建设，增强电网结构的合理性，优化无功补偿方式，为进行系统内部电压质量调控工作奠定良好的基础。电压调整的基本方法包括以下几种：①通过变压器调压。在供电系统中，通常采用具有有载调压功能的电力变压器，通过操作变压器有载调压分接头的升档、降档来改变变压器变比，在一次侧电压不变的情况下能够起到调整二次电压值的作用。②通过调整无功功率调节电压。常用的调压设备包括调相器、并联电容器、同步电机等，系统负荷侧的无功功率直接影响了系统母线侧的电压值，通过增加或者减小系统无功功率，能够起到稳定二次侧电压的作用。③通过改变供电网络阻抗参数调节电压。常用的方法包括调整变压器运行方式和串联电抗器，通过改变供电系统参数，可以改变负荷电流分布，从而调整电压。

2.3 电压调整的管理措施

作为供电系统管理部门，应该加强运行过程中各生产用户功率因数的监督考核工作，督促用户投入无功补偿设备进行无功就地平衡。电网电压调节工作是一项复杂的系统工作，无功补偿和其他调压方法是保证电压质量的基本条件。

电压调整的管理措施主要有：①合理安排供电系统的运行方式，做好无功功率平衡工作。根据生产情况的用户负荷变化情况做好每年、每月、每日的无功平衡计划。此外，必须注重无功功率的分区、分等级就地平衡工作。②及时调整电压质量。电网运行电压质量的高低与调度人员的密切监视和及时调整有着密切的关系，作为调度管理人员，必须掌握管辖范围内各个变电站调压设备的调压能力，关注各变电站负荷的变化情况，了解各个用户负荷变化的范围和电压允许偏差，然后在此基础之上合理安排电网的运行方式。③加强负荷统计预测工作。调度部门应该在运行过程中做好全年、全月以及每日的运行报表，绘制负荷变化曲线，编制用户侧电压变化曲线。通过做好负荷预测工作，可以及时、准确地判断电网的运行状态，提前做好调节方案。

3 结束语

电压质量管理是一项专业性非常强的工作，涉及到从规划建设到运行管理的各个环节，在规划设计阶段，要对电压调节设备和无功补偿设备进行科学的选型，合理计算并预测系统运行中的无功需求。在建设阶段，提高设备安装调试质量，确保投运后的可靠运行。在运行过程中，要加强管理，充分了解电压无功综合调节对电压质量的影响，运用科学的调整方法提高电压质量。

参考文献

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〔编辑：王霞〕