山区电网电压调控存在问题与对策

陈极万

摘 要：电压品质为电力系统电能品质的一大核心指标。电力系统的电压若十分不稳定，不仅会对电气设施的功能产生直接影响，同时还会给电力系统的平稳、良好运转造成问题，还会造成系统电压故障，形成大范围的停电。由于电网的不断发展，尤其是500kV电网的持续增加，电缆线路在山区电网中的大范围应用，区域小水电等类型电源的引入，负荷峰谷差的持续拉大，有些线路潮流较轻，感性无功补偿不多，在相关时期电网会存在电压偏高的状况。为了处理电力系统的电压品质问题，需将无功电源规划和设置工作做到位，加强对该领域的管理，让无功能够实现均衡，系统无功实现分区与电压级别的均衡。

关键词：电压;山区;电网

一、电压失控的原因分析

影响电网电压重点是电力系统的无功潮流，山区电网无功划分具有下面几大属性：220kV电网与110kV电网无功交换负担较重;电抗器的配置较少;小水电太多导致无功电压存在调控问题;变电站的划分不太科学，不利于无功电压的管理;电压调节难度大等各种问题。这让电网运行无法与无功分层、区以及就地均衡的标准相吻合，在负荷变化较大的时间段，运行方法将存在较大的问题。这不仅无法促进经济的进一步发展，也不利于电网运转的稳定性。

二、电压偏高的原因

（1）电网的逐渐成熟与感性无功补偿方面的问题使得充电无功出现了过多的状况。高压输电以及电缆线路在电网中经常被应用，而城市周围火电厂的投产使用，无功补偿设施的持续投资，居民功率因数提升，让电网有功、无功长距离运输的现象获得缓解，线路与变压器损耗的无功功率也因此而下降，整体而言尽管大体均衡，但电网的充电功率却因此而上升了。此外，山区内2010年的500kV系統充电无功的总补偿率为6个百分点，220kV变电站的为22.5个百分点，它们都采用的为低压电抗器，补偿不均匀，安装不科学。

（2）有的变电站在低谷阶段的一次侧功率因数未达标。结合《电力系统电压质量和无功电力管理规定》：220kV变电站“在负荷达到下限值时，一次侧功率因数必须在0.95以内，然而因为相关运行工作者未从整体层面对待无功状况，变压器分接头的协调与电容器的投退始终比较随意。在系统电压基本偏高的状况下，相关网区通常只经由提升变压器的档位来确保中、低压侧母线电压与规定相吻合，而未给出相关举措来降低变电站的重要指标值，而相关变电站也不退出电容器的作业。在小方式运转阶段，因为负荷不重，系统电压普遍都比较高，许多220kV变电站中变压器一次侧的无功不大，有的还往电网中倒送无功。这在系统电压高时能够达成低于110kV（含）电网的调压需求，而让高于220kV（含）的电网电压获得了较大的提升。

（3）对地区小水电与大用户的功率因数考评管理方法不太科学。地区小水电与大用户的无功管理是现如今影响山区电网电压品质的一个问题。现如今对地区小水电与大用户的功率因数是结合月有功电量与无功电量进行核算的，而并非结合实时的功率因数汇总而获得的，由于电网的持续进步，该考核方法具有一定的问题。在高峰时期，为了不影响居民日常用电，实施小水电高功率因数运行;在低峰时期就采取与高峰时期相反的措施，即实施低功率因数，进而补充高峰阶段的缺额，进而符合功率因数考评的标准。在观测后了解到，在低谷时变电站因地区小水电甚至会形成往电网倒送无功的情形，让220kV母线电压无法负担。长时间以来对大用户使用功率因数协调电费的方式，尽管对节省电能与改进电压品质发挥出了一定的效果，然而在操作中需要应对下面这些问题：无论使用者与电源的距离怎样，其功率因数考评的标准是相同的，这便产生了电源周围无功过剩的问题。另外，因为许多使用者的无功补偿设施没有相应的自动投切方式，让有些居民在高峰时从电网吸纳无功，而在低谷时则正好相反。尽管在功率因数调整电费方式中对这些使用者实施了相应的举措，然而均没有彻底将问题处理好。

三、电压偏低的原因

山区地带一些县网与村镇低压电网电压普遍都不高，核心原因包括：（1）线路导线截面小。因为部分区域对负荷预估不太精准，使导线截面没有了更多选择的余地，在这几年的运转后，负荷迅速增加，线路截面已无法符合载流量的规定。（2）无功补偿的容量较少。因为低压电力网中有很多异步电动机等设施，其对负荷率的要求不高，因此自然功率也不高。在补偿并联电容器的容量较小时，使得线路需要传递较多的无功功率而对电压造成了不合理利用，并最终使电压难以正常运行。（3）10kV或低压配电线路的供电距离长。在变电站的地址有问题、供电半径已经不在科学的长度范围内时，线路尾端的电压没有被充分利用，使电压不正常，有所偏低。（4）只要到农事较多的阶段压力就比较大，形成了各级别的电网电压都不高的情况。（5）电网中现在重点有主变压器，拥有载调压设备投运率低或调压作业不及时的状况。在用电高峰时期就会存在负载过重的现象。（6）因为配电变压器三相负荷存在问题，将使压力较少的一相电压变高，而压力较多的一相电压变低。

四、对策

主网电压偏高，会对电网的平稳运转带来较大的不良影响;县网与农村区域的配网电压基本不高，会给居民用电造成损失。就山区电网电压存在的失控状况，必须实施相关的措施，其中包括技术措施与管理措施。（1）实施针对山区电网的感性无功补偿技术分析与经济论证，对电压偏高现象突出的区域首先实施感性无功补偿。设立电网无功补偿计划，处理无功资源划分不均的情况。（2）在无功电压考评体系领域，强化对小水电功率因数的考评，在水电大发阶段，需要不同区域调水电厂积极提升功率因数的运转，不同县网中的无功功率就地均衡，尽可能地不向主网倒送无功，让系统电压的偏高状况获得较好的管控，另外降低无功潮流在电网中不同元件内的流动，进而减少电网的损耗。（3）经由协调电网主变压器档位、升级电压调控方法等举措的科学协调，去除电压调控不到位的地方;接下来，从电网电源的安排、配置发电机调节功能等领域开始，彻底处理失配问题。（4）尽快促进地区自动电压控制（AVC）的建设，进而减少职工的工作量，减少人为要素对电压达标率的影响，深入提升电压达标率，同时提升功率因数。

结束语

电网电压在产生问题后无法获得科学调节，将对电网的安全经济运转带来一定的安全问题。将电压失控问题处理好，技术措施和管理措施必须两手抓，必须设立无功完善计划，强化无功电压管理，进而改善区域电网电压。

参考文献：

[1]朱心铭，韩鹏，张勇军.山区电网电压调控的问题与对策[J].农村电气化，2012（09）：17-18.

[2]朱心铭，韩鹏，张勇军.山区电网电压调控的问题与对策[J].大众用电，2011，27（09）：20-21.

[3]杨银国，李扬絮，李力，向丽玲.广东电网春节期间无功电压调控存在的问题与对策[J].电网技术，2007（S2）：135-138.