电力系统无功电压调控分析

徐丽

摘 要：随着我国电网的快速发展，电力体制也在不断的革新，社会各界对无功问题与电压越来越关注。这不仅仅是供电质量自身的问题，而且还对整个电力系统的经济安全运行、电气设施的使用寿命与安全隐患以及用户安全生产保障等都具有相当大的影响。在电力网络的不断拓展的同时，电网自身的结构也越发复杂，电网运行对电能管理与电压质量的要求也日益提高，不但要保证电网的安全、提高电压的合格率，与此同时还应当尽量减少电网运行维护资金、降低电网损耗。在这种情况下，无功电压调控作为整个电力系统中的重要环节，不但是保证电压质量、减少电力系统损耗的主要途径，同时也是保证电网系统安全、稳定以及经济运行的重要方法。考虑到这些，本文首先分析了电力系统无功电压调控的意义，与此同时，还提出了电力系统的无功优化、无功电压调控的详细措施，仅供参考与借鉴。

關键词：电力系统;无功电压;调控

引 言

近年来，随着国民经济不断发展，人们生活水平日渐提高，对供电安全提出了更高要求，受到高压等因素的影响，传统无功功率调控方法已经难以适应现代电网发展需求，在很大程度上影响了电网供电稳定、安全性，不能够为我国社会经济发展提供更加优质的电力能源。因此，加强对大电网无功电压配合调控方法的研究显得尤为重要。

一、电力系统无功电压调控的意义

电力系统无功电压调控能够提高电力系统的安全性、提高电压的合格率并且降低线损。电压的质量好坏与系统无功分布的合理性，会直接影响到整个电力系统的经济运行以及安全稳定。一旦无功不足，会使得整个电力系统的电压发生下滑，从而令其无法充足利用到各个用电设施[2]，严重的话甚至可能使得整个系统电压的水平发生下滑，如果电力系统受到的影响太大，这将会使得电压低于临界电压，出现电压崩溃的状况，最后可能因为电力系统失去同步并且瓦解，甚至引起重大的灾难。相反，无功过剩也有可能引起电压过高，并且影响到设施与系统的安全，令电压状况越发恶化，从而造成巨大的经济损失。因此，科学合理地进行无功电压调控，进一步提升其管理控制的水平，不仅可以充分的保证电压质量，使电压合格率充分增高，还能进一步使线损降低，使整个电力系统运行的安全性、稳定性以及效率性得到提高。

二、调控中的疑难

区域布设的大型电网，在日常调控之中常见多样的疑难。例如：某电网配有的电容可支撑平日内的高峰送电，符合无功要求。然而，无功补偿之中的感性无功偏弱，分区补偿并没能足够。这种情形下，低谷时段内的总需求没能被满足。系统电压偏高，系统架构内的无功被大量予以倒送，威胁网内安全。若没能适当予以调配，很难吻合需要，增添了低谷时段内的调控疑难[1]。详细而言，调控无功电压涵盖着的疑难可被分成如下：第一，电力体系细分出来的多区段内，无功平衡显现出来的特性并不均衡。针对某些区段，无功支撑耗费掉的总量仍偏大，带来大量倒送。这种状态之下，全网细分出来的区段调控就凸显了偏大的彼此差异，很难妥善安排。第二，对于无功电压，变电站特有的补偿特性、补偿组数及运送过来的总容量没能妥善搭配，缺失了适宜性。对于重载分区，预设了偏高水准的总补偿要求;相应的轻载区段，却需要偏多比值的感性无功。若依循同一规程予以调配，忽略了真实态势下的站点差异，没能适应分区。同时，很多变电站配有的电抗器并不足量。单一组别范畴的无功补偿，容量也会偏少，干扰目标落实。第三，省区彼此仍缺失必备的调和。常规流程内，省级架构的电网应被设定成调控之中的平衡点。设定调控常常侧重去保障自身的合格，忽视上级电网，没能依循同一规程来着手调控。最近几年，区段电网显现出来的差异正被拓展，峰谷差异增大。下一层电网被调控的水准紧密关系着上层架构的调配安全。在极端状态下，运行路径不畅，带来严重故障。

三、电力系统无功电压调控措施

（一）描绘灵敏度

描绘灵敏度时，侧重探析变高侧显现的无功变更。在这种基础上，灵敏度可折射出外网范畴的无功变更，辨析了侧电压凸显的影响。这类无功变化，显现为同一层级以内的无功流动，含有进相运行。本层及对应着的上层电网，无功交换可测得它的总量;对于邻近站点，可辨别出无功变化特有的流动状态。对于变中侧，它的灵敏度紧密关联着无功交换，显示本站影响。变更了固有的无功负荷，影响到侧电压。对于变低侧，灵敏度标识了投入进来的侧电压，显示电压影响。经过验算可得：灵敏度特有的数值是精准的。由此可得：电压特有的灵敏度，理论数值及测得的真实偏差应被调控至0.004pu以内。调控数值越小，精准度就越高，符合调控指标。

（二）结合实际情况，调整优化调控方法

为了确保电网稳定运行，针对运行方面存在的问题，可以按照常规运行方式确定无功范围，并在极端运行方式调整范围，以此激发地调无功调节方法，减少省调发电机无功调节，优化电压分布，进而提高系统稳定性，但是，由于这种方式和方法存在一定局限性，调整效果并不明显。因此，当发现关口电压失控时，就是表明关口无功范围不适合运行方式，需要进行调整，这时，需要采取策略强行要求下层电网进行无功调节，以此来弥补不足，从而确保电网稳定、健康运行。例如：在广东电网22kv变电站中的应用，由于供电涉及一些矿业和冶金业，负荷波动情况较为明显。针对常规方式，有效协助下层电网进行区域电压调控，而极端运行方式则优先协助上层电网进行无功调控，实现大电网无功电压调控协调和优化。

（三）变电站的无功电压控制与平衡

（1）静止补偿器。静止补偿器（SVC）是一种新兴的无功电压控制与调节设施，它是目前各种调压途径中较为实用的一种技术。它进行无功功率时，调节效率极高，借此可以实现及时跟踪，并补偿无功电压所进行的频繁、突发的各种变化，尤其是使用进行冲击无功负荷时的补偿。除此之外，静止补偿器的调节是非常平滑的，它可以有效地消除高次谐波对负荷产生的干扰。并且其本身的维护工作非常简单，功率消耗也相当的低，在变动的时候具有优良的补偿能力，以此能够达到分散补偿的目的。

（2）并联电容器。并联电容器是当前阶段使用较为广泛的无功补偿设施之一，然而其本身的电压调节效应并不高，无法持续性的吸收和调节滞后的无功功率。因此，如果想要达成变电站无功电压就地控制的目的，就必须要科学合理正确地选择对应的无功电压管理措施，最大可能的降低有载变压器电容器组与分接头的动作次数，继而提高被控站电压的合格率，减少能量的消耗，从而保证电力系统电压更为经济、稳定、安全地运行。电压与无功的调控已经不是单从电压或者无功功率方面进行管理，而应当朝着电压与无功综合管理调整的趋势向前发展，采用无功电压综合调控的方案。

结 语

当前阶段，电力系统已经形成了远距离、大容量以及高电压的输电格局，无功电压管理在整个电力系统功率输送与安全运行当中扮演着越来越重要的角色。通过对发电厂与变电站的无功电压进行有效的控制与平衡，能够实现局部优化的目标，使受控站的无功功率与无功电压都始终保持在需要的范畴内，某种程度上说，极大地保证了广大用户能够获得稳定、安全、经济的电压质量。这就需要我们深入研究就地控制与平衡的方案，积极拓展无功电压综合调控管理，促使无功电压调控朝着更高层次的领域发展，保证电力系统更为经济、稳定、安全地运行。

参考文献

[1] 张刘冬，孙健，李虎成，等.双时间尺度下主动配电网多目标无功电压优化[J].供用电，2019（04）：43-49+63.

[2] 宋永超.基于灵敏度分析的电力系统无功电压调控策略研究[D].华南理工大学，2012.