无功电压

无功电压（精选十篇）

无功电压 篇1

电力系统的无功补偿与无功平衡, 是保证电压质量的基本条件。有效的电压控制和合理的无功补偿, 不仅能保证电压质量, 而且提高了电力系统运行的稳定性、安全性和经济效益。因此, 两者是不可分割的。

无功补偿应尽量按分区、分层、分站进行无功补偿, 做到就地平衡以达到减少无功潮流的目的。不同电压等级的变电站一般均应配置可投切的无功补偿设备;对10 k V及以下配电线路, 可适当分散配置380 V并联电容器, 其容量约为配变容量的0.05～0.10;所有电力用户均应按《全国供用电规则》中的有关规定装设无功补偿设备使其功率因数达到规定值;在电网电压支撑点和220 k V枢纽变电站中, 应有适当的无功补偿备用容量, 以便适应在运行方式变化及事故时维持合格电压的要求。

2 无功与电压

2.1 负荷的电压静态特性

负荷的电压静态特性是指在频率恒定时, 电压与负荷的关系, 即U=f (P, Q) 的关系。其中无功负荷与电压之间的变化关系较为重要, 因为在电压变化时, 无功负荷的变化远大于有功负荷的变化, 而且无功负荷变化引起的电压波动也远较有功负荷大。

2.1.1 有功负荷的电压静态特性

有功负荷的电压静态特性决定于负荷性质及各类负荷所占的比重。同步电动机的负荷完全与电压无关, 感应电动机 (由于滑差的变化很小) 的负荷基本上与电压无关, 因此可以将同步电动机及感应电动机的有功负荷近似地看作与电压零次方呈正比, 为了简化计算, 近似地将这类负荷都看作与电压的平方呈正比;电力线路损失在输送功率不变的条件下, 与电压的平方呈反比 (变压器的铁损与电压的平方成正比, 因其占总网损的一小部分, 故忽略不计) 。所以, 电力系统有功负荷的电压静态特性可用下式表示:

式中, a1、a2、a3为各类负荷占总负荷的百分数。

Kpu为有功负荷的电压效应系数, 它的物理意义是:因电压变化引起的有功负荷变化对电压变化的比值。对大电力系统, Kpu一般在0.55～0.9之间;对大电力系统中的局部系统, Kpu的变化范围可能很大, 有的在0.2～3之间。Kpu还可以用下式表示:

式中, Pn为额定电压Un下对应的额定负荷;ΔP为电压变化U引起的负荷变化。

2.1.2 无功负荷的电压静态特性

异步电动机是系统中无功功率的主要消耗者, 它决定着系统无功负荷的电压静态特性。除电动机外, 变压器、输电线路也消耗一部分无功功率。系统的无功负荷静态特性实际上是各种无功负荷的综合电压静态特性。

在电压变化引起无功负荷变化的情况下, 无功负荷变化与电压变化之比较称为无功负荷的电压调节效应系数 (Kqu) , 它等于dQ/dU, 其变化范围比Kpu要大, 且与有无无功补偿设备有关。

2.2 无功对电压和线损的影响

2.2.1 无功与电压

在交流线路中, 由于线路电阻和电抗的存在, 在通过负荷功率时, 在线路的电阻和电抗上就会产生压降, 由于负荷电流中存在着有功分量iR和无功分量iL, 无功电流IL的存在, 使总电流值加大。可以简化为ΔU=iPR+iQX。

当线路输送的有功功率一定时, 电压的损耗主要决定于无功功率;如果负荷的无功电流过大, 在线路上会产生较大的压降, 会使线路末端电压较低, 电压过低对用电设备会有严重的影响。

在电网电压偏低时, 能否单纯靠调整变压器分头 (包括无励磁调压和有载调压) 来提高电压?在调压幅度不大, 电网有足够无功容量时是可以的;但如果电网缺乏无功, 变压器分接头上调, 将会引起下一级变压器和用电设备吸收更大的无功功率, 由于无功差额增大将引起电压进一步下跌。因此, 维持电压水平的根本措施是增加电网的无功容量。

2.2.2 无功对电压的影响

(1) 根据负荷的电压静态特性, 当一个地区无功过剩时, 电压将升高, 无功不足时电压将降低, 故无功不平衡将引起电压偏移。 (2) 由于无功潮流在电网中的流动, 产生电压的降落, 造成电压偏移, ΔV=Q·X。 (3) 由于无功负荷的变化, 将引起电压降的变动, 一般可用ΔV%≈ΔQ/Ps来计算 (ΔQ为变动的无功负荷量;Ps为该结点的短路容量) 。

2.2.3 无功对线损及系统经济性的影响

(1) 潮流在电网中造成的损失ΔP= (P2+Q2) /U2·R, 故无功潮流的大小影响损失;若功率因数从1.0降到0.7, 线损即增加1倍。 (2) 减少无功功率的流动, 可减小导线截面、变压器容量等设备费用。 (3) 增加输送能力。

3 电力系统电压调整手段及相关的管理措施综述

3.1 调压方式

电压是电能质量的重要指标之一。传统的电能质量包含频率、电压和可靠性3个方面。随着科学技术的不断进步和发展, 人们对电能质量有了更全面的认识和更高的要求。电压质量对电网的安全与经济运行, 对保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的安全与寿命有重要影响。

电压调控采用哪种基本的调压方式, 需要根据电网的基本情况, 如中枢点供电至各负荷点的线路的长度、负荷的类型及其大小、各负荷的变动幅度及其变化规律作出正确的选择。主要有逆调压、恒调压和顺调压3种基本调压方式, 而“逆调压”方式是地区电网电压质量的首选调压方式。

3.2 调压方法

电压调整是一个复杂的问题, 因为整个系统的每个结点的电压都不相同, 用户对电压的要求也不一样, 所以不可能在系统一、二处调整就能满足每一个结点的电压要求。电压的调整应根据系统的要求视不同情况采用不同方法。

加强网架建设、完善电网结构、优化无功电源配置, 是做好地区电网电压质量调控工作的基本条件。电压调整的方法具体有: (1) 增减无功功率进行电压调整, 如调相机、并联电容器、并联电抗器的调压; (2) 改变有功和无功的重新分布进行电压调整, 如调压变压器、改变变压器分接头的调压; (3) 改变网络参数进行电压调整, 如串联电容器、停投并列运行变压器的调压。

毫无疑问, 电网无功电源配置不足, 不具备灵活的无功电力调节能力, 甚至缺少必要的检修备用, 要对电网电压实施调控是难以保证的。电网中每一个结点的电压都不相同, 用户对电压的要求也不一样, 要做好地区电网的电压质量调控工作, 必须根据电网的具体要求, 在不同的结点, 采用不同的方法。

电压质量管理是一项技术性、综合性很强的的工作, 涉及从规划到生产运行中的每一个环节, 地区电网规划、输变电工程设计、基建项目投运, 都要合理确定无功补偿设备和调压装置的容量、选型及配置地点, 同步落实相应的无功电力补偿设施;生产运行部门要严格验收精心维护, 保证设备良好的投运率。改善、提高电压质量, 必须紧紧抓住无功平衡和无功补偿这项基础工作。这就涉及到网架建设、电网结构及无功电源配置问题, 因为这是实施电压调控的最基本的条件。

3.3 相关的管理措施

加强对用户及各地区电网受电功率因数的监督、考核是做好无功平衡及电压调整工作的有力措施。事实上, 电压调整是一个比频率调整更为复杂的问题, 也是电力需求侧管理的一项重要内容。电网的无功补偿和调压手段, 是保证电压质量的基本条件。但忽视了用户这一重要环节, 也很难真正把电压调控好。

(1) 合理安排电网运行方式, 做好无功功率平衡的日、月、季、年的平衡计划, 是做好电网无功功率分层、分区、就地平衡的基础工作。

(2) 电网每一结点电压质量的好坏除了与调压设备有关外, 与电网调度员及变电站运行人员对电压的监视和及时调整也关系重大。区调、县调除了应掌握管辖范围内的调压设备的调压能力、运行情况外, 尚应掌握辖区内的电压监视点的电压变化规律及允许偏移范围, 并随时对电压监视点的实际电压进行监视和调整。为了做好调压工作, 调度部门要合理安排电网的运行方式, 并切实做好下列准备工作:1) 编制全网日、周、月、季、年无功负荷曲线;2) 编制全网各县区无功平衡表;3) 编制与下达骨干水电站及枢纽变电所的无功电压曲线或无功负荷曲线;4) 编制电压监视点的电压曲线;5) 合理选择各发电站及中枢点变压器的分接头。

电压无功工作自查报告 篇2

电压无功管理工作是一项技术性、综合性较强的工作，电压无功管理与电网的稳定及设备的安全运行有着重大的关系，与社会生产、百姓生活密切相关。历年来，在襄阳供电公司的正确指导下，xx供电公司对该项工作非常重视，制定了一系列办法、制度来规范和提高对该项工作的管理。现从指标完成情况、专业工作开展情况等五个方面对该项工作进行自查汇报，请领导专家多提宝贵意见。

一、指标完成情况

2011年1-10月综合电压合格率完成了99.90%，比2010年综合电压合格率

99.89%同期增长0.01个百分点，与襄阳供电公司下达的99.85%的计划值相比高出0.05个百分点。

指标完成情况

2008年1-4月综合电压合格率完成了99.73%，比2007年1-4月综合电压合格率99.43%同期增长0.33个百分点，与襄樊公司下达的99.60%的计划值相比高出0.13个百分点。其中D类电压合格率完成99.33%，比2007年1-4月D类电压合格率98.64%同期增长0.69%。

指标完成情况

二、电压监测点安装情况

xx供电公司现有电压监测点20个，其中B类1个，C类点7个，D类点1

2个。2007年平均负荷为68MW，按照C类用户每10MW负荷至少应设一个电压质量监测点的要求，C类电压监测点应安装7个，现已安装7个，其中有2块是镇江泰利峰的表，需更换为短信电压监测仪。现有公用变压器585台，按照D类每百台配电变压器至少设2个电压质量监测点的要求，现已安装12个电压监测点。

三、开展的专业工作

1.1电压管理

1.1.1加强管理

（1）健全电压无功管理网络，明确分级管理职责范围和工作内容，确保网

络畅通。成立以公司总经理为组长，公司副总经理为副组长，相关部门负责人为小组成员的领导小组，生产和用电部门各设一名专职或兼职电压无功专责，负责日常运行维护工作。

（2）制定相关制度，严格考核。严格执行襄樊供电公司生技部下达的“综

合电压合格率考核办法”和“无功界面功率因数考核办法”，我公司结合具体情况，把指标分解到各个部门，按月考核，年底兑现。

（3）加强对基础台账的统计与分析工作。按月保存真实有效的电压数据，从数据中掌握电压的现状，分析电压管理存在不足，不断持续改进。

（4）加强学习。电压工作涉及生产运行的方方面面，要求管理人员不断学习，提高专业素质，实现更有效的管理。

（5）定期开展校验工作。对电压监测仪坚持一年一校，确保监测的电压数

据准确无误。

1.1.2采取的具体措施

（1）对公变档位进行调整。将档位由二档调到一档。配合无功自动补偿装置使用，在负荷高峰投入无功进行功率调整。通过以上调整后效果很显著，合格率能持续达到99%以上。以后依据负荷、功率因数的变化情况，出现电压超高限或超低限现象，及时调整配变分接开关至合适的挡位，使全年电压基本保持合格。

（2）针对电压监测仪普遍接收不到的信号情况下，2007年10月份联系豪迈亿力厂家，对18块短信电压监测仪进行全部检查，发现在2003年-2004年期间购买的电压监测仪都存在一个通病，就是当移动网出现故障时，电压监测仪的状态会处在一个虚网状态，会出现电压监测仪能接收信号，但不能发回信号的情况，旧的电压监测仪针对这种情况不能自已纠正，只能靠重启电源解决。对12台同类型的电压监测仪经过重启后故障能暂时排除。

（3）有个别电压监测点持续出现电压偏高或偏低现象，经分析是由于公变所带负荷过大或过小。针对此种情况，我们采取的措施是转移公变负荷，使负荷与公变容量配套。

2.1无功管理

配网的无功管理工作主要体现在对公变及用户无功补偿装置的管理。我公司历来重视低压无功补偿装置管理维护工作，对低压无功补偿装置的运行现状作过多次统计分析。

2007年9月份对城区内所有公变无功补偿装置进行了全面检查，对装置出现的问题作了分类汇总，对需更换的无功补偿装置的费用作了估算并经过襄樊供电公司上报到省公司，作为下一步无功规划的参考。

2.1.1 无功管理中存在的问题

（1）无功补偿装置自身质量问题

针对无功补偿装置自身存在设计不合理、元器件质量不合格等问题，2005年我公司以此作为QC课题，专门进行攻关。后与厂家合作，对现有的无功补偿装置从五个方面进行了成功改造。改造后的2台无功补偿装置正常运行至今，效果良好。

（2）居民用户区存在的问题

较早的公用配电房中无功补偿柜多为手动投切操作，由于操作人员有限，基

本不投运。新建公用配电房中安装有带自动控制器的无功补偿柜，但是自动控制器质量有缺陷，故障较多。这两种情况均不利于小区自动无功补偿，既增加了线损，又对电压合格率有一定影响。给公用变无功补偿带来困难。

(3)非居民用户存在的问题

非居民用户中存在向系统倒送无功电量的情况，对系统无功平衡造成很不利的影响。根据功率因数考核的要求，这些用户基本都安装了无功补偿柜，但是在管理上存在较多问题。仅依靠用电上的力率奖惩无法控制无功补偿柜在低谷时段向系统倒送无功的情况。部分用户由于无功知识缺乏或自动控制装置失效，任由电容器投运而向系统倒送无功的现象不可避免地存在。一些用户判断电容器是否应投切的依据就是无功电度表是否已停止转动，而根本不顾及是否因投入过多的电容器会向系统倒送无功。

（4）安装、运行维护中存在的问题

安装方法不正确，出现安装接线错误导致无功装置存在假运行状况。维护工作不细致，无功补偿装置能否持续正常投入运行与运行人员的正确维护有很大的关系。一线生产人员由于缺少无功补偿设备方面的运行维护知识，出现故障后不知如何处理，导致无功装置停运。

2.1.2 解决办法及建议：

（1）对部分非居民用户向系统倒送无功的问题，供电部门有责任对其做好正确用电的培训教育工作，同时应制定和落实相应的考核措施以及设置合适的计量器具。从技术手段来讲，要合理配置电容器的组数和容量。

（2）购买质量合格的无功补偿装置，或购买一批无功装置备品备件，由维护人员自已更换。将已损坏无法修复的无功补偿装置退出运行。

（3）请专家到现场对一线生产人员讲解相关知识，并把正确的安装方法和维护要点纳入到日常管理中，确保新无功设备接线正确，运行维护中出现问题能、会处理。

四、专业管理存在的问题

（1）、电压监测仪存在信号接收不及时，或接收不到信号的情况。需到现场长进行调整，一是耗损费时间，二是耗损费人力物力。

（2）、对用户的无功补偿的管理力度不大，虽查找出原因，但对用户无功补

偿的管理需要用户的积极配合，目前没有形成对用户无功补偿装置的管理制度。

（3）、需加强对无功设备巡视，加强对无功补偿设备运行、投运情况进行详细记录。

五、下一步工作安排

（1）采取调整公变档位和提高无功补偿装置投运率相结合的办法提高D类电压合格率。

（2）加强对台区无功补偿装置的巡视和维护，联合用电部门，加大对用户无功补偿装置的监控力度。

（3）加强对无功补偿装置的统计与分析工作。把台区功率因数与台区线损结合起来，对能正常投运无功补偿装置的公变，对其每月的功率因数与线损，作跟踪统计，通过数据比较分析新装无功装置的投入产出比，为下一步提高台区无功补偿装置投运率，提供决策依据。

浅议配网无功电压优化控制 篇3

【关键词】配网；无功电压；集中控制

一、引言

电力产业随着科学技术的发展与我国经济的增长，有了长足的进步，由上世纪粗放的生产转向环境友好、资源节约的又好又快发展。在这个发展趋势下，给了电力系统的运行与管理提出了更高的要求，第一，要确保安全并且可持续的供电；第二，提升电能质量；第三，运行成本控制与资源的节约。

其中，电压是衡量电力系统运行的重要指标，它决定了电能质量的高低、运行的安全以及对运行中消耗的控制，更决定了用户能否正常使用。无功电压是在电压稳定控制过程中越来越被重视的因素，电力系统无功补偿不足，无功电压问题处理不好，可以直接造成电压不稳。无功电压的实时控制是处理好无功补偿以及无功电压问题的有效手段，是确保系统安全、可靠、降低网损、提高电压稳定性、以及实现自动监控的重要方法。

二、配网无功电压控制现状

我国配网无功调节控制的水平由于受到整体技术、配套基础设施状况、自身设备情况、投资情况以及员工综合素质等制约，无功电压控制调节还存在着一些问题。但随着政府与电力企业的重视，在投入与技术的水平上都有了较大的提升，无功电压控制有了加大幅度的改进。无功电压优化控制技术的理论与技术在近年来，从国际到国内一直都被关注，在不断的研究和实践中，取得了一定的成果，由于我国在无功电压控制的优化研究上一般是借鉴国外的既有成果，对于自身的独立科研水平有限，并且受到国家区域建设差异的限制，大部分电网的无功电压控制采用的是分散调整的状态，在计算和分析上都有差异，因此，需要在各方面进行提升。

另一方面，在变电站实施无功电压控制的过程中，会出现变压器并列调压、无功倒送、分接头和电容器动作次数过于频繁却缺乏协调、控制目标没有以无功为目标等问题。这些问题，需要通过对无功电压在控制方式上做出优化来解决。对无功电压的控制分为集中控制与就地分散控制。

三、配网无功电压集中控制的技术分析

配网无功电压集中控制集中控制是在调度端对整个系统进行分析、计算，然后由变电端控制，是在以SCADA系统技术、远距离的数据、信息的遥信、遥测技术及遥控技术的准确性和稳定性达到一定水平为基础，在对状态评估和负荷预测可以通过电网分析设备或系统可以进行在线实现的前提下，将传统的优化技术与系统控制相结合，实现配网电压的无功集中控制。在控制方案上有以下几个阶段。

1.数据收集阶段

集中控制的优化首先要优化数据计算速度与准确度，而数据计算要在“内存数据库技术”的支持下才能提高效率，信息数据采集之后以内存互交形式存储，有效的提高了硬盘的使用时限与使用效率。针对不同的传输协议与多种数据收集，可以采用“多线程技术”来保证数据收集效果与实时监测的效果。

2.数据分析阶段

集中控制在数据分析阶段，首先将数据从SCADA数据库进行读取，保证集中控制系统在数据处理节点能有效并完整的录入数据，在数据处理系统中要设定数据检验程序，如果数据在分析中发现不合理，应该显示出错，以防止不合理数据录入系统。数据库要保证传输渠道顺畅以及资源的共享顺畅，以方便数据在传输与检验的过程中不出差错与保持效率。最后，数据处理要根据现有的数据传输网络保持能够远程操作，以便检修。

3.数据库的检验

数据库检验原则要以实时有效为准，数据库不但要具有容纳所有的实时数据的功能，还要做好实时的统计记录与分析。要检验数据库中数据的实时有效性，无论是数据收集阶段还是数据分析阶段，需要保证数据的准确稳定。

四、配网无功电压就地分散控制的技术分析

就地分散控制则与集中控制方式在原理上相反。它是将数据分散在各子系统上运行，实现资源的优化。就地分散需要对电力系统中庞大的各子系统群进行紧密的联系，进而保证整个系统的优化运行。就单个子系统来说，对于电压合格率和电容器利用率是一种效率上的提高，但是在全网来看，它不能保证全网的运行优化，需要与集中控制相结合。

就地分散控制的原则是控制无功缺额完全补偿的偏差在一定的范围内。对于电容器，统一投入运行或是推出运行。电容器的负荷变化具有随机性，电网中的无功功率也是不断变化的，因此电容器无功补偿方面存在着偏差。要保证系统安全稳定运行，就要将这个偏差保持在一定范围内。具体实施分以下几步：一是对变压器分接头的控制，在各变电站实行分散就地控制。二是按照就地平衡的原则，在电容器组投入运行时，如果无功偏差在允许的范围内，或是直接能够起到明显的补偿效果，则由各变电站就地分散控制。假如，投入运行出现过补偿较大的情况，下级变电站无法确定是否应当投入电容器运行时，则通过上级变电站实行集中控制。三是对于电容器就地投切控制，而当系统的负荷变化较大且分布不合理时，则需要上级电网进行无功电压的集中控制。

五、配网无功电压控制策略

由于无功电压的控制受到设备、地域等限制，因此在分散控制与集中控制上，需要调整策略，选择最优化的方案。在配网无功电压实时集中控制的优化技术的实施方面，要做好以下几点：

第一，确保数据传输畅通，进行网络传输通道优化。在通过“内存数据库技术”保证数据存储、传输与分析的安全，保证计算机与系统硬盘的使用效果，与数据的正常使用，定期对计算机系统进行维护，防止硬盘与数据库出现损坏。在系统运行上，要保证数据传输、使用与共享的稳定，综合应用计算机系统与“多线程技术”的配合，加强配合的连续性与互补性。在网络优化时要进行实时监测和控制，以确定定时器的使用正常。通过上述关键点的把控，能够确保网络传输通道的的畅通，保证数据的准确与信息的共享安全，进而使多项指令在共同发生时，无功优化系统能够准确的发挥作用。

第二，现场技术设备的优化。根据电压控制的具体情况与不同地域的设备情况，无功电压实时优化集中控制系统的完成需要多种设备甚至新老设备的完美配合，其中，在系统运行中，保证指变压器的正常使用与运行稳定，数据传输可靠无误。就要对变压器设备的维护与保养，及在设备的质量监测上多下功夫，设计可调整兼备自动和人工的操作控制系统，使得控制更加全面。

第三，系统调度。集中控制要实现多项指令的同时执行，这就需要系统实现更加全面的实时调度。SCADA系统要发挥数据传输和安全控制的同时，对于数据的实时分析与调度功能要充分发挥，因此，对接计算机软件要性能稳定，在调度系统数据信息传输与分析时，方便无功系统的优化。SCADA系统在无功电压运行的优化管理中，上级管理部门要兼顾对各个网点、站点要进行统一的规划管理，在配网无功电压实时优化集中控制系统运行上实现可调节和可控制。

另外，在当优化失败或者是计算出现较大偏差时，要有效利用无功就地平衡、变压器分接头调整以及远程遥测、遥控等技术。要在无功负荷就地平衡的基础上，对变压器分接头和电容器组的投切实现在各变电站的就地分散控制。当不能实现有效的数据调度与处理时，需要各变电站就地分散控制同上级调度的集中控制结合起来，以保证全网的安全经济运行。

参考文献：

[1]王涛，陈伟，龙伟.区域电网无功优化集中控制系统应用探讨[J].电工技术，2011，（12）.

[2]宁爱华.区域网无功电压优化集中控制技术及其有效性评价[J].中国电力教育，2013，（33）.

电力企业无功电压管理 篇4

2010年我局全年用电量达12.7亿k Wh, 平均供电负荷达14.5万k W。至2010年底, 共有35k V及以上的变电站8座, 主变压器台数为12台, 总容量422.950MVA。针对我市目前的无功补偿状况, 电网对电压的调控能力较差等问题, 根据前几年的负荷情况, 我们对农网的无功需求做出了预测, 并在规划和设计中逐步完善无功补偿设备的配置, 实现电网无功补偿及电网的最优配置, 同时, 切实加强调度运行管理, 确保电网安全稳定运行, 达到节能降损和提高电压质量的目的。

1 专业管理的目标描述

1.1 专业管理的理念

为加强对电压无功的管理, 使电力系统各级电压质量符合国家标准, 向用户提供合格电能质量的电力, 树立电力系统良好的社会形象, 保证高质高效的运行电网, 优质的电网是必备的硬件条件, 管理制度是可靠的保证, 而人员是实施的基础, 所以我局的管理理念是:以人为本、创新为魂、精细管理、优化系统、做到更优秀、更精简、更高效。

1.2 专业管理的范围和目标

电压无功管理是一项技术性、综合性很强的工作, 其管理范围涉及规划、计量、用电、修试及生产运行的全过程, 我局将生产技术部、营销工作部、农电工作部、电网办、电建公司及其下属的生产班组纳入电压无功管理领导小组管理范围, 准备实现以下目标要求:

1) 供电区域内农网供电综合电压合格率达到98.8%以上, 居民端电压合格率达到96.8%及以上;

2) 实现农网35k V及以上电压等级变电所主变二次侧功率因数不低于0.95, 315k VA及以上配电变压器二次侧功率因数不低于0.92的目标。

3) 实现农网10k V高压综合线损率达到4.7%及以下, 低压线损率达到8.8%及以下的目标;

4) 实现农网35k V及以上电压等级变电所无功补偿容量符合《国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法》规定的要求;35k V及以上电压等级的变压器100%以上安装无功自动跟踪补偿装置;

5) 实现低压线路三相不平衡度小于10%的目标;

6) 电压正弦波畸变率:110k V小于等于1.5%, 35k V小于等于3%, 10k V小于等于4%, 0.38k V小于等于5%;

7) 基本实现农网各类电压监测点实时数据监测、35k V及以上变电所无功管理数据实时监测的目标;

8) 实现全面开展无功优化计算的目标;

9) 实现农网每10台配电变压器配置不少于两个居民端电压监测点的目标。实现电压监测仪器装设率100%、可用率99%的目标;

10) 实现农网电压无功补偿设备可投运率达到98%及以上的目标;

11) 实现电压合格率数据统计管理计算机网络化;

12) 研究制订农网无功补偿装置配置运行维护标准, 规范农网无功补偿装置的管理。在供电半径超长的10k V线路, 开展10k V线路。

专业管理的指标体系及目标值, 如下表所示:

2 专业管理的主要做法

2.1 无功电压管理工作流程分析

无功电压管理工作流程分为两块, 一块是对有计划工作完成的规定, 一块是对临时发生事件的规定。对于有计划的工作, 部门、班组按冷水江电力局无功电压管理考核办法的职责及考核内容, 结合每月的绩效合约按时完成;对于运行中出现电压偏差、监测表计缺陷、用户投诉等情况实时上报无功电压管理专责, 由生技部进行分析后, 拿出整改方案经生产局长落实部门、班组予以解决。

整个流程的关键在于生产技术部无功电压管理专责, 负责检查督促各部门、班组无功电压管理职责完成情况, 分析汇总, 并进行工作总结, 上报无功电压管理领导小组和上级主管部门, 同时, 将无功电压管理各项工作进行分配, 指定人员落实。

1) 与调度班、维操队、配变班、修试班联系, 维操队操作人员每四天巡视各变电站一次, 对各电压监测仪抄表、检查, 对各无功电压设备巡视检查, 监控人员随时监视各变电站电压情况, 电压如有异常情况, 经过观察确定, 通知调度, 及时采取措施, 利用电容器投退或主变调档, 保证我局A类电压在合格范围, 如无功设备发现异常, 及时通知修试班消除缺陷, 保证无功设备的可用率。配变班定期巡视配网无功设备, 保证配网无功设备的可用率、投入率, 建立健全设备技术台帐, 对所辖范围内公用配电变压器运行参数进行收集、整理, 上报生技股为配网改造提供可靠依据;对低压网电压、三相负荷进行轮测, 合理调整配变档位, 保证城区居民用户端电压在合格范围;

2) 与农电工作部无功电压管理员联系, 及时反馈各农网用户的电压及三相负荷情况, 合理调整配变档位, 保证农村客户端电压在合格范围, 及时反映电压监测情况, 保证各电压监测仪的正常运行, 督促各供电所在夏季高温负荷季节对各变压器进行抽测, 掌握农网各点的电压情况;

3) 与营销部无功电压管理员联系, 及时了解各城区用户的电压质量情况, 配合配变班, 管理好城区配网无功设备的运用和无功设备的可用率, 同时在夏季高温季节, 对各公变进行抽测, 掌握城区各点的电压情况。对专变用户, 监督用户严格遵守供用电合同, 按照无功就地补偿的原则, 从设计到安装使用严格执行;

4) 与电网办的联系, 为规划电网无功电压提供运行参数。

整个流程的过程控制在于无功电压领导小组, 它是整个流程的起始与终结, 拥有专业管理工作的决策和考核权, 对整个流程起监督作用。

3 确保流程正常运行的人力资源保证

3.1 管理体系

为了加强组织领导, 明晰职责, 我局建立、健全了无功电压管理工作领导小组和三级管理网络, 成立了冷水江电力局无功电压管理领导小组, 每年按人员进行调整。明确生产技术部为无功电压管理的归口部门。生产技术部、农电工作部、电力营销部、电网办、电建公司, 分别设置兼职无功电压员, 负责各管辖范围内班组的无功电压管理工作, 在各班组指定专业负责人, 落实专业管理的各项工作, 确保指标。从而构成了我局无功电压管理网络中的决策层、管理层和执行层, 行成了一个层次分明, 执行有力的管理体系。

3.2 职能与职责

同时进一步明确了各部门的职能与职责。无功电压管理领导小组负责监督、检查本单位的无功电压管理工作执行情况, 制定并严格执行无功电压各项管理制度和考核、奖惩办法, 对上级下达的无功电压管理要求及时进行传达, 对无功电压工作例会提出的问题进行决策, 做好本县电网及无功电压发展规划, 并督促实施。生产技术部作为无功电压归口管理部门, 主要负责制定局无功电压管理模式的实施方案并组织分步实施, 召集每月的无功电压分析例会, 负责管理层各部门的协调, 制定和落实执行层的考核制度, 严格无功装置的设计, 安装, 运行管理, 编制无功电压措施计划, 并考核到位。电力营销部负责用户无功电压方面的监督管理及严格力调电费的执行等工作。开展用电检查, 加强用户的无功管理, 编制用电营业方面的无功电压措施计划, 配合有关部门进行营业普查和无功电压分析等。农电工作部主要负责各乡 (镇) 供电所的无功电压管理及考核, 编制农电管理方面的无功电压措施计划并组织实施等。电建公司负责无功设备基建安装, 并提供相关的技术资料。电网办负责冷水江配电网络电压无功规划工作。

4 结论与建议

无功电压工作要实现规范化、科学化, 首先必须有一系列的科学管理制度和管理标准, 建立起无功电压制度体系。在完善无功电压考核办法, 健全相关档案和记录的过程中, 我们建立了一套行之有效的无功电压分析例会制度等相关的制度和标准:1) 无功电压计划、指标管理办法;2) 电压质量和无功电力管理标准;3) 无功电压分析例会制度;4) 电网经济运行有关制度;5) 无功电压管理考核与奖惩制度;6) 无功电压管理及其培训管理制度;7) 无功电压统计分析报告制度。

在工作过程中, 我们参照规程进行双重考核, 其一按月考核, 将无功电压管理工作各类指标按各部门、班组的职责分解成实际工作纳入部门、班组的绩效合约, 如生产技术部以日常管理、设备管理、质量管理三大块分解考核指标;营销工作部对班组按职责的范围实行分级、分线、分台区管理控制。以企业无功设备可运率、10k V及以上公用线路综合无功功率因数、0.4k V低压综合无功功率因数、各电压检测点电压合格率, 公变台区三相负荷平衡率等5个指标管理为主线, 环环相扣, 不留漏洞。无功电压管理领导小组在每月召开一次月度无功电压例会, 同时, 使我局无功电压工作有了明显提高。查找工作未完成的原因、存在的问题, 制定解决方案, 正确、及时、科学地进行无功电压统计分析, 查找无功电压管理中存在的不足, 及时解决存在的问题;其二年底按冷水江电力局无功电压管理考核内容完成情况, 分配市局无功电压专项奖金。真正做到了责任到人, 奖惩到位, 实现无功电压指标管理的全过程可控和在控。

摘要：为保证电网安全、优质、经济运行, 我局各部门、班组都把提高电压无功的管理提到重要的议事日程上来。通过几年努力, 我局电压无功管理工作上了一个新的台阶。为满足电网运行需要、积极推广现代先进技术、注重规划, 建立、健全了无功电压管理工作领导小组和三级管理网络, 加强班组人员培训, 构成了我局无功电压管理网络中的决策层、管理层和执行层, 行成了一个层次分明, 执行有力的管理体系, 实现无功电压指标管理的全过程可控和在控。

无功电压电网技术论文 篇5

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。

1.1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。

1.2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。

2无功电压的管理

2.1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。

2.2解决措施

2.2.1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。

2.2.2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。

2.2.3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。

2.2.4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。

2.2.5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。

3结束语

浅谈永安地区电网无功电压管理 篇6

【关键词】无功电压管理；无功功率平衡；电压偏差；电压异常；AVC系统

1.无功电压管理：电压偏差

电压偏差是指电网运行状态的缓慢变化使电压发生偏移，其电压变化率小于每秒1%时的实际电压值与系统额定电压之差。我国规定电压允许偏差值如下：

（1）发电厂和500kV变电站的220kV母线，正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压的0～10%；事故运行方式时为系统额定电压-5%～+10%。

（2）发电厂和220kV变电站的110～35kV母线正常方式时为相应系统额定电压的-3%～+7%，事故后为系统额定电压的±10%。

（3）用户受电端的电压允许偏差值如下：（1）35kV及以上用户的电压波动幅度应不大于系统额定电压的10%；（2）10kV用户为系统额定电压的±7%；（3）0.38kV用户为系统额定电压的±7%；（4）0.22kV用户为系统额定电压的+5%～-10%。

（4）发电厂和变电站的10（6）kV母线应使用户电压符合用户受电端的电压允许偏差的规定值。（带地区供电负荷的变电站和发电厂（直属）的10（6）kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%—+7%。）。

2.无功电压管理：影响电压的因素及调整措施

（1）系统电压是由系统潮流分布和系统设备参数决定的，影响系统电压的主要因素是：a）由于生产、生活、气象等因素引起的负荷变化；b）无功补偿容量的变化；c）系统运行方式的改变引起的功率分布和网络阻抗变化d）系统设备参数发生变化。

3.无功电压管理：无功控制与有功控制的差别

在交流输电系统中，有功功率和无功功率各有其特点，因此在控制上差别也较大：

（1）有功功率的发出与消耗比较集中，基本限于网络中各个发电厂和负荷点，网络上的损耗相对较小；而无功功率则不同，由于网络各个元件的电抗远大于电阻，因此各个元件上消耗的无功相对较大，另外由于存在线路的对地电容以及大量补偿用的并联电容器，所以无功功率的发出与吸收遍及网络的各个部分，具有极大的分散性。

（2）有功功率的平衡直接反映在电网的频率变化上，而电网各部分无功功率能否平衡将直接影响到各个部分的系统电压。

（3）在供电网中，因线路电抗占有主导地位，根据理论推导，可以近似认为网络中无功功率的流动取决于两点间电压相量的相位角差值；而有功功率的流动取决于两点间电压相量的幅值差。

4.无功电压管理：电网无功平衡的原则

电网无功平衡的原则是分层平衡和地区供电网络无功电力分区就地平衡。

5.无功管理：电压异常处理

5.1当电网电压异常降低时，值班调度员应采取以下措施进行调整

a）迅速增加发电机无功出力；b）投无功补偿电容器；c）设法改变系统无功潮流分布；d）条件允许降低发电机有功出力，增加无功出力；e）必要时启动备用机组调压；f）切除并联电抗器；g）确无调压能力时拉闸限电。

5.2当电网无功功率过剩、电压偏高时，值班调度员应采取以下措施进行调整

a）发电机高功率因数运行，尽量少发无功；b）部分发电机组进相运行，吸收系统无功；c）切除并联电容器；d）投入并联电抗器；e）控制低压电网无功电源上网；f）必要且条件允许时改变运行方式；h）调相机组改进相运行。

6.无功电压管理：无功补偿

（1）输电系统的无功补偿主要是为了控制电压，提高输电网络的最大功率传输能力和提高电力系统运行的稳定性；配电系统的无功补偿大多属于负荷的补偿，主要是控制无功，改善负荷的功率因数，改善电能质量。（2）电网中的无功电源有同步发电机、同步调相机、同步电动机、静电电容器、静止无功补偿器、新型无功发生器、高压架空线路和电缆线路的对地电容。（3）并联电容器是一种常用的无功补偿装置，在电力系统中得到了十分广泛的应用。永安电网自2007年以来，自坑边变、尼葛变10kV母线上新安装并联电容器以来，已有17座变电站相继安装并联电容器，改善了永安地区电网的无功电压管理水平新局面。（4）在确定并联无功补偿容量时应该注意以下问题：1）在不同功率因数的条件下，相同补偿容量的补偿效益是不相同的。通常情况下，将功率因数提高到0.95左右为好，体现合理补偿，取得最佳技术经济效益的原则。2）在轻负荷时不允许过补偿，否则由于无功补偿容量过大，会使功率因数超前，向电网倒送无功，是不经济的。

7.无功电压管理：电容器的故障处理

（a）事故情况下，全所失压后，必须将电容器的断路器断开：全所无电后，一般情况下应将所有馈线开关断开，因来电后，母线负荷为零，电压较高，电容器如不事先断开，在较高的电压下突然充电，有可能造成电容器严重喷油或鼓肚。（b）电容器组断路器跳闸后不准强送。（c）电容器熔断器熔断后，在未查明原因前，不得更换熔体送电。d）当电容器组发生下列情况之一者，应立即退出运行：

（1）电容器爆炸；（2）电容器喷油或起火； （3）瓷套管发生严重放电闪络；（4）接点严重过热或熔化；（5）电容器内部或放电设备有严重异常响声；（6）电容器外壳有变形膨胀。

8.无功电压管理：AVC系统

所谓AVC系统是自动电压控制系统的简称，英文为Automatic Voltage Control，是发电厂和变电站通过集中的电压无功调整装置自动调整无功功率和变压器分接头，使注入电网的无功值为电网要求的优化值，从而使全网的无功潮流和电压都达到要求。

目前永安地区AVC系统已涵盖了城区及各个35kV～110kV变电站，对各个变电站的所有有载调压主变及电容器进行自动控制，实现以下功能：

（1）通过AVC方案的实施，在优先满足110kV变电站110kV母线电压合格的前提下，进一步提高永安市区电网各变电站的35kV、10kV母线电压合格率，提高供电质量。

（2）充分利用现有的各种无功补偿设备，在保证全地区110kV变电站功率因数合格的前提下，降低电网的线损率。

（3）通过AVC系统对电网内的主变有载分接头及电容器进行自动调节和自动投切操作，减轻值班调度员和现场变电值班人员的工作量。

（4）通过AVC系统潮流计算，对如何调控地区各电厂的无功出力提出建议，供值班调度员参考调控。

9.总结

通过永安电网设备的合理配置，人员的监控意识不断提高，新设备、新技术的更新应用，使永安电网无功电压管理水平得到很大的提高。

【参考文献】

[1]丁书文.电力系统微机型自动装置.中国电力出版社，2006，1.

[2]张永健.电网监控与调度自动化.中国电力出版社，2009，5.

小水电网无功电压控制措施 篇7

小水电SHP (Small Hydro Power) 的装机容量范围统计范围到5.0万k W (50MW) 。

我国小水电资源十分丰富, 技术可开发量达1.28亿千瓦, 居世界第一位, 广泛分布在全国1700多个县 (市、区) 。

电力系统的电压水平是系统无功功率供需平衡情况的具体表现, 但是和系统频率与系统有功功率供需平衡关系的情况不同, 传输无功功率不但会产生一定损耗, 而且沿传输途径还会有电压降落, 系统中各枢纽点的电压特性具有地区性, 由于无功功率的供需关系分布各异, 同一时刻中不同地点的电压也会不同。系统中各点的电压调节主要依靠就地无功功率的供需调节来实现, 不同的无功控制措施对无功平衡起到不同的效果。

本文就无功平衡控制解决电压升高的措施进行研究, 以某电网内的地区电网为例, 解决了A电网丰水期低谷负荷时电压升高问题, 提出了一些有意义的措施和建议。

二、无功补偿和电压调节的基本关系

1. 有功、无功功率传输对电压水平的影响

当线路传输功率时, 电流将在线路阻抗上产生电压损耗。

由于在高压电网中, 因输电线路的导线的截面较大, 使得线路电抗远大于线路电阻 (X>R) 。因此, 从电压和相角变化量可简化为下式:

由上式可知, 无功功率 (Q) 对电压损耗的影响较大;有功功率 (P) 对电压损耗的影响要小得多。相反, 有功功率对相角的影响较大。在变压器支路中, 一般串联电抗的数值要比电阻大很多, 因此ua, 在ua0变压器支路中无功功率的损耗也是造成电压损耗的主要原因。可以归纳如下:无功功率在线路上的流动是造成电压幅值降低的主要原因 (由于电压无功强耦合, 电压有功弱耦合) , 因此, 减少无功功率在线路上的流动, 合理选择无功功率的就地平衡是防止电压越限的主要手段。

2. 传输无功A.功率的无功损耗

(1) 传输距离愈远 (1x愈大) , 所发生的无功功率损耗的份额会成比例的增大。

(2) 传输的无功功率愈大, 无功功率传输损失的比率也会增大。

(3) 电源点电压偏低, 无功功率损耗的份额也会增大。

3. 系统电源容量、无功补偿和节点电压的关系

为简化分析, 假定1Z与Z2有相同的阻抗角, 节点a的右侧为受端系统, 则节点a的电压是

落在NM段上各点的电压见图5所示。容易看出, 系统中点处电压最低。假定在节点a处接入并联无功Z补偿装置, 其阻抗为Z, 则节点a a的a0电压Z1Z为2:Z

由上式中可以看出:当Z为负值, 即接入并联电容器时, 将使负荷点的电压升高;当Z为正值, 即接入并联电I抗II.器时, 将使负荷点的电压降低, 即起到抑制电压的作用。

综上所述, 可以得知:

(1) 需要有足够的沿整个送电系统分布的无功补偿容量及调节能力, 以适应系统在各种运行情况下的调节要求, 保证系统各点电压随时处于合格水平。

(2) 每一负荷区域都要求自身具有足够的无功补偿及调节能力, 以适应地区负荷的需要, 不应要求由超高压电网经过大的传输阻抗输送功率, 为此应在系统中尽可能地实现无功功率的分区平衡。

三、A地区电网现状分析和电压升高解决方案

1. 电网现状分析

A电网经220kV一次变接入B电网, A地区的县内建设有大量的小水电站, 这些小水电站串接入电网。在丰水期低谷负荷时, 小水电站大发, 负荷降低, 使网内无功过剩, 造成电网内部分线路电压过高。

首先我们通过潮流计算得出A电网丰水期低谷负荷时的一些关键节点的电压, 在观察水电网内节点电压时, 根据实际电网电压升高点选取节点1、节点7、节点9、节点13、节点18、节点26、节点30、节点32、节点34、节点36为主要观察点。这些节点一是变电站所在的关键节点;二是小水电网内的梯级水电站接入电网的关键节点;三是丰水期低谷负荷时电压升高的主要节点。如下图所示:

计算条件:丰水期低谷负荷时A网内总的发电有功:56MW;发电无功:18.58 Mvar;负荷有功:48.47MW;负荷无功:11.8Mvar。

通过以上情况得知, 在A网丰水期低谷负荷时, 有功负荷严重不足, 小水电站出于经济利益的考虑, 为了送出更多的电力, 争相保证自己的出力, 不限制上网电量, 造成无功过剩, 抬升了网内线路的电压。

2. 控制A网内电压升高技术方案

首选方案:A网内水轮发电机组进相运行措施。

第二方案:发电机少发无功 (即高功率因数运行) 配合调整变压器分接头措施。

第三方案:发电机少发无功配合加装并联电抗器措施。

四、结论

1. 通过理论分析和潮流计算验证得知, 调整水电网内小水电站升压变分接头来降低电压的措施效果不明显, 不能彻底解决水电网内电压升高问题, 需要配合水轮发电机组进相运行来降低电压。

2. 从理论和技术层面看, 水电网内水轮发电机进相运行和加装并联电抗器的降压措施, 对于解决网内电压升高问题有很好的效果, 可以使电压满足要求。潮流计算也验证这两种解决方案能很好地解决水电网内电压升高问题。

3. 如果把投资成本考虑进去, 进相运行则具有一定优势, 因此水电网内水电站发电机进相运行的措施无疑成为解决目前A水电网丰水期低谷负荷此情况下电压过高问题的最佳方案。

参考文献

[1]周双喜, 姜勇, 朱凌志.电力系统电压稳定性指标述评[J].电网技术, 2001, 25 (1) :1-7

[2]陈珩.电力系统稳态分析, 中国电力出版社, 2001.

[3]彭志炜, 胡国根, 韩祯祥.基于分叉理论的电力系统电压稳定性分析, 中国电力出版社, 2005.

加强电压无功管理降低电能损耗 篇8

1 健全组织强化责任

广平县供电公司成立由主管经理任组长, 生技部、调度所、营销部及各供电所等部门负责人为成员的电压无功管理小组, 负责全公司电压、无功管理的规划建设, 督促公司各部门搞好电压、无功管理, 制定考核办法, 确保上级下达的电压质量、功率因数、线损等各项任务指标完成。下设工作小组, 工作小组设在生技部。

2 构建合理电网构架

2.1 加大电网建设改造力度

结合农村电网升级改造工程, 先后投入资金1.5亿元, 新建110 kV高曲变电站1座、容量80 MVA, 新建改造35 kV线路42 km, 10 kV线路210 km, 低压线路1 200 km, 配电台区650个、容量40 MVA。经改造后的电网, 35 kV供电半径不超过25 km, 10 kV供电半径不超过13 km, 低压供电半径不超过0.5 km。35 kV变电站和县城、工业区10 kV线路实现了“手拉手”环网供电, 开环运行。35 kV线路取消了50 mm2及70mm2导线, 全部更换为95～180 mm2导线;10 kV线路取消了25 mm2及35 mm2导线, 全部更换为50～120 mm2导线。35 k V变电站主变压器实现了N-1配置。

2.2 及时调整配电变压器三相负荷, 改造迂回、“卡脖子”线路

广平县供电公司成立低压维护队, 抽出专人对三相四线制供电或单相负荷较多的配电变压器每季度测试一次三相负荷电流, 并做好记录, 发现三相电流不平衡率超过15%的及时进行调整, 积极推广“三相负荷自动调整装置”85台;每季度结合安全、用电普查, 将发现的高低压电网迂回线路及“卡脖子”线路、配电变压器进行登记, 并及时通知有关部门限期整改, 确保所有客户端电压合格。

2.3 合理选择配电变压器台区位置

由于一、二期网改资金不足, 个别台区沿10 kV线路布置, 偏离负荷中心, 再加上近几年新农村建设, 个别村负荷中心发生位移。针对此情况, 广平县供电公司投入资金250余万元, 延伸10 kV线路32 km, 搬迁配电台区102个, 并对配电台区建立动态档案, 发现配电变压器偏离负荷中心的及时进行改造。

3 优化无功补偿及电压调整

3.1 无功电容器配置

110 kV变电站的无功集中补偿装置容量按主变压器容量的10%～20%配置;35 kV变电站的无功集中补偿装置容量按主变压器容量的15%～25%配置。10kV配电线路按照线路无功缺额和功率因数的实际情况配置, 一般按配电变压器总容量的20%～30%配置, 当线路较短、负荷较集中时装设1组电容器;当线路较长、负荷较分散式时装设2～3组电容器。当线路上只装1组电容器时, 安装点选择在距10 kV线路首端2/3处;当线路上装置2组电容器时, 第一组装设在距线路始端2/5处, 第二组装设在距线路始端4/5处;当线路装设3组电容器时, 第一组装设在距线路始端2/7处, 第二组装设在距线路始端4/7处, 第三组装设在距线路始端6/7处。线路装设2组及以上电容器时, 各组电容器容量按周围负荷容量确定。

广平县供电公司积极推广安装10 kV无功自动补偿装置20台、容量8 Mvar, 占安装10 kV补偿电容器的30%。公用配电变压器的低压侧全部配有一定容量的电容器, 电容器的容量在无自动投切装置的情况下以20%～30%的配电变压器容量配置。对个别低压线路较长和大部分负荷集中在末端的线路, 在线路末端电杆或墙壁上安装低压自动补偿箱或固定电容器;工副商业和排灌专用配电变压器实行台区补偿和随机补偿相结合, 对超过7.5 kW及以上的电动机实行随机补偿, 补偿容量按电动机容量的50%～70%选取;对7.5kW以下电动机较多的工商业客户, 在配电台区装设自动补偿装置, 补偿容量按去除7.5 kW及以上电动机随机补偿容量后负荷容量的70%～90%选取;对7.5kW以下电动机较少的工商业客户和排灌专用配电变压器台区实行固定补偿, 补偿容量按去除7.5 kW及以上电动机随机补偿容量后负荷容量的20%～30%选取。

3.2 电压调整及电容器投切

广平县35 kV变电站都装有有载调压变压器, 在确保电网无功不倒送的情况下, 要求调度或变电站值班员根据电网情况、预先制定的电压控制曲线, 在用电高峰时首先投入电容器, 再调整主变压器分接头, 直至电网电压运行在合格范围上限;在电网低谷负荷时, 首先调整主变压器分接头, 再切除部分电容器或全部电容器, 直至电网电压运行在合格范围下限;在一般情况下, 电网电压较高时, 首先调整主变压器分接头, 降低电网电压, 再切除部分电容器或全部电容器;电网电压较低时首先投入电容器, 再调整主变压器分接头, 升高电网电压。结合电网调度自动化积极推广电压无功优化控制系统, 实现电网电压、电容器的实时动态调整。

3.3 配电变压器分接头调整

浅析电网的电压无功优化控制 篇9

对于本区域供电网中的变电站, 为了保证电压质量与无功平衡, 通常采用改变变压器的分接头位置和投退电容器的方法来改变系统的电压和无功。分接头的调整实际上是改变变压器高压绕组的匝数, 其不但对电压有影响, 而且对无功也有影响;同样电容器组的投退对无功影响的同时也影响着电压的数值。在电网供电系统中, 一般是根据功率因数来进行调节。在实际操作中, 电压的调节主要是通过主变分接头的改变, 电容器的投退在用于无功的调节同时, 也用于电压的调整。

1 本地区电网的电压无功现状

本地区经过近几年的电网建设与改造, 35 k V及以上变电站基本上安装了足够容量的无功补偿装置。但是还存在以下问题:

1) 没有开展全网无功优化计算, 还处于比较粗略的计算方法和仅仅凭借经验从事的状态。变电站的电容器均采用断路器分组投切方式, 这种采用人工投切电容器组的方式不能根据负荷及时的输出无功, 且大大的加重了主变有载调压的动作次数, 给设备安全运行带来隐患。

2) 10 k V线路未安装自动补偿的无功装置, 安装的是靠人工投切的固定式电容器组, 存在低谷时段向系统反送电现象。

3) 电网未加装配电台区采集终端, 也无法对低压补偿装置进行实时监控和远方控制。同时也无法实时监测用户的无功补偿情况, 大用户不及时投退电容器会影响电网的无功补偿效果。

4) 农网低压线路存在三相负荷不平衡现象, 损耗较大, 没有达到经济运行的要求, 需要进一步完善全网优化、提高优化效果。

2 具体措施

安装全网无功优化及管理系统, 通过系统对电网进行无功优化分析。该系统通过采集到的配网各节点运行电压、无功功率和有功功率等实时运行数据和各设备实际运行状态为无功优化计算的依据;以无功、电压不越限, 有载调压开关每天动作次数不越限, 无功补偿装置动作次数不越限, 功率因数在合格范围内为约束条件, 根据实际情况以电压质量、系统有功损耗、变压器分接头和电容器投切次数为目标进行无功优化分析计算。

无功优化管理控制系统通过调度中心的SCADA系统采集电网中各节点的电压、有功功率、无功功率等实时在线数据, 其一般根据本地区电网的电能损耗最少为目标, 在各节点电压正常的前提下, 进行全面的优化处理后, 形成有载调压变压器分接开关调节指令和电容器投退控制指令, 利用调度中心的自动化控制系统的“五遥”功能, 实现电网无功电压的优化。

变电站的电压无功控制系统通过实时采集电网在线参数, 自动调节主变有载调压分接开关和投退电容器, 使主变有载调压分接开关和电容器组处于最合适位置, 以满足电网电压和无功功率的平衡, 达到改善电压质量, 减少电能损耗的目的。变电站中一般不止一台变压器, 电压无功自动控制系统会根据主变的运行方式而选择不同调节方案。对于两绕组的变压器, 一般选取高压侧的无功功率作为无功调节的依据, 取变压器的低压侧电压作为电压调节的依据。

无功优化管理系统自适应功能强, 能够自动形成相关动作数据, 并能够在出现异常时自动纠错和自动闭锁等;其安全控制能力强, 比如在遇突发事故时, 控制系统能够进行自动处理, 不会发出影响电网安全和主设备安全的操作指令。

3 优化原则和方式

无功电压优化运行集中控制系统在全网无功优化计算分析的基础上, 通过电压无功信息系统建设、无功优化补偿及控制, 充分利用现有设备和信息资源, 积极应用无功动态补偿新设备、新技术, 制定出符合电网实际情况的无功补偿最优配置和最佳运行方案, 实行“电网无功补偿的全面规划、合理布局、全网优化、分级补偿、就地平衡”的优化原则, 实现提高电能质量、全网网损最小、年运行费最少、无功经济当量最高的目的。

无功优化管理系统运行中, 变电站的数目、电网运行方式、调度自动化系统均不受限制, 可以实现“六个”相结合:全网 (集中) 控制与分区分层控制相结合;集中控制与分步执行相结合;无功平衡稳定电压与分接开关调节电压相结合;保电网安全与无功电压控制相结合;理论问题与工程实际相结合。

4 无功优化效果

通过无功优化控制系统, 改变了地区电网传统的无功电压控制方式, 减少了有载调压变压器分接开关动作次数近50%, 提高了设备使用寿命;减轻了检修劳动强度;减轻了集控中心值班人员劳动强度70~80%, 避免了人为误差;克服了单个无功电压综合自动控制 (又称VQC) 装置, 局限于“无功-电压就地最优”, 而不能做到“无功-电压全网最优”的弊端;减少电能损耗, 供电网无功电压控制质量和电压合格率提高到一个全新的水平, 取得了明显的降损节能, 具有巨大的经济效益和社会效益。

5 结语

地市级电网无功电压管理 篇10

关键词：区域,无功,电压,管理

0 引言

电力系统正常稳态运行时，系统各点电压水平不同。无功补偿与无功电力平衡是保证电压质量的基本条件，合理的无功补偿和有效的电压控制不仅能保证电压质量，同时可提高电力系统的安全稳定性，降低电能损耗，充分发挥经济效益。

1 电力系统无功功率的平衡

无功功率电源主要有：同步发电机、电容器、调相机、静止补偿器和静止调相机及并联电抗器等。静止补偿器和静止调相机是分别与电容器和调相机相对应而又同属“灵活交流输电系统”范畴的两种无功功率电源。

系统中无功功率的平衡关系与有功功率相似，如下式所示

式中，电源供应的无功功率QGC由两部分组成，即发电机供应的无功功率QG和补偿设备供应的无功功率QC，而补偿设备供应的无功功率又分调相机供应的QC1，并联电容器供应的QC2和静止补偿器供应的QC3三部分。因此，∑QGC可分解为

式（1）中，负荷消费的无功功率QL可按负荷的功率因数计算。未经改善的负荷功率因数一般不高，仅0.6～0.9，即负荷消费的无功功率约为其有功功率的0.5～1.3倍。但因规程对电力用户的功率因数有一定限制，例如，不得低于0.90等等，系统运行部门作无功功率平衡时，可按规程规定确定负荷消费的无功功率∑QL。

式（1）中，无功功率损耗△Q∑包括三部分：变压器中的无功功率损耗△QT，线路电抗中的无功功率损耗△Qx，线路电纳中的无功功率损耗△Qb。而如前所述，△Qb属容性，如将其作感性无功功率损耗论处，则应具有负值。因此，可分解为

根据如上的平衡关系，可定期作无功功率平衡计算。应该强调指出，进行无功功率平衡计算的前提应是系统的电压水平正常。而如不能在正常水平下保证无功功率的平衡，系统的电压质量总不能保证，可见，系统中应保持一定的无功功率备用。这个无功功率备用容量一般可取最大无功功率负荷的7%～8%。

2 电力系统的电压管理

2.1 调整电压的必要性

电力系统的电压需要经常调整。电压偏移过大时，会损坏设备，甚至引起系统性的“电压崩溃”，造成大面积停电。电压偏移过大也会影响工农业生产，电压的微小波动也会造成不良后果。例如，由于电压波动引起的灯光闪烁将使人疲劳。对2～18Hz的波动，人体非常敏感。可见，在保证系统中无功功率平衡的基础上，调整控制电压非常重要。

2.2 电压管理

电压调整针对由以下几种原因引起的电压变动：由于生产、生活、气象变化带来的负荷变动；个别设备因故障而退出运行造成的网络阻抗变化；系统结线方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。上述种种原因引起的电压变动相当可观，在较大的电力系统中，最大电压损耗可能达20%～30%以上。电力系统电压的监视和调整可通过监视、调整电压中枢点的电压而实现。为对中枢点电压进行控制，必须先确定中枢点电压的允许变动范围，亦即不等约束条件Uimin<Ui<Uimax。这项工作就是所谓中枢点电压曲线的编制。

3 电力系统的电压调整方法

电力系统运行中调整电压主要方法有改变发电机端电压调压、改变变压器的变比调压和补偿设备调压等几种手段。

在各种调压手段中，应首先考虑利用发电机调压，因这种措施不用附加设备，不需附加投资。当发电机母线没有负荷时，一般可在95%～105%范围内调节；发电机母线有负荷时，一般采用逆调压。合理使用发电机调压通常都可减轻其他调压措施的负担。对无功功率供应较充裕的系统，采用各种类型有载调压变压器调压显得灵活而有效。尤其是系统中个别负荷的变化规律以及它们距电源的远近相差悬殊时，不采用有载调压变压器几乎无法满足所有负荷对电压质量的要求。对无功功率不足的系统，首要问题是增加无功功率电源，因此以采用并联电容器、调相机或静止补偿器为宜。最后应指出，为合理选择调压措施，应进行技术经济比较。

4 张家口地区电网无功现状及规划

4.1 分层无功平衡情况

截止2008年底，张家口地区各电压等级变电站电容器组配置情况如下：

500kV变电站2所，主变容量3051MVA，电容器安装总容量为376.512Mvar/6组，占主变容量的12.34%；电抗器为300Mvar/5组，占主变容量的9.8%。220kV变电站13所，变压器26台，主变容量3840MVA，电容器安装总容量为552.166Mvar/73组，占主变容量的14.38%。110kV变电站32所，变压器64台，主变容量2534.5MVA，电容器安装总容量为430.536Mvar/92组，占主变容量的16.99%。主网35kV变电站4所，变压器8台，主变容量98MVA，电容器安装总容量为9.9Mvar/3组，占主变容量的10.1%。

4.2 负荷情况

张家口农网用电区大部分地处山区，除怀来、万全、宣化等县拥有一定工业负荷外，其它县工业、乡镇企业均较少。负荷季节性较强，在农收和抗旱期间，变压器处在满负荷运行状态，而在一般情况下，变压器负荷率较低。负荷分散、功率因数较低，绝大多数农用机械和乡镇企业的动力设备是感应型异步电动机，正常工作时要由系统提供大量的无功功率。各县负荷相差较大，有的县负荷率可达到65%，而有的县负荷率仅为10%左右，负荷最小仅2-3MW，无功负荷几乎为0，存在部分农网站无功补偿远远大于实际负荷需求。

4.3 农网用电区无功补偿分析

在柴沟堡站、小吾营站和沙城站，主要负荷分布在35kV侧，10kV侧负荷相对较小。35kV需要大量的无功补偿，但此类站电容器均安装在10kV侧，电容器投入会导致10kV电压偏高，因而出现无功平衡和电压调整之间的矛盾。沽源、尚义、康保等变电站供电线路较长，线路充电功率大，导致电容器投入率较低，运行人员大部分是在用主变分头调整电压。坝上四站（还有南滩站）的电源均取自张北220kV变电站，该站为兼顾其它三站势必提高电压，以保证电压质量，导致南滩站电压偏高，电容器很少投入。35kV变电站无功补偿容量大多数不足10%，该补偿容量大部分被变压器的无功损耗抵消，使35kV站从上级110kV站吸收的无功较多，对110kV站维持无功平衡带来较大压力。

4.4 张家口电网无功补偿和平衡存在的问题

(1)电铁负荷的影响。张家口地区肩负着丰沙、大秦两条电气化铁路的7个电铁牵引站负荷的供电任务。电铁负荷具有变化快、谐波和负序分量大等特点，给各变电站调压造成较大困难，对10kV电压质量造成很大影响，曾经造成阳原水泥厂电机不能正常工作。(2)中、低压侧电压难以兼顾。张家口地区110kV变电站绝大部分是三卷变压器，中压侧带下一级35kV变电站。因此，应尽量提高中压侧电压，以保证下级变电站电压质量，但根据先调电容器，后调主变分头的调压原则，为保证10kV电压质量和系统无功功率平衡，应尽量多地投入电容器组，这样势必又要下调分头，因此合理维持无功平衡和调压有较大困难。(3)电容器运行问题。由于运行人员技术水平参差不齐，手动投切电容器和调压不认真，不及时。人为造成无功功率的不平衡。

4.5 张家口电网无功补偿和平衡措施

4.5.1 减少电铁负荷影响的措施(1)督促用户采取各种电能质量治理措施，如：在谐波源附近加装静止无功补偿装置，可以有效抑制电压波动和负序分量的产生。(2)合理安排运行方式，使其它负荷尽量与电铁负荷取自不同的母线，以保证乡镇企业和工业用户能安全可靠运行。(3)对于35kV和110kV变电站，在选用电容器组时，可选用12-13%的电抗器，以尽量减少系统谐波和负序分量，以降低对负荷的影响。

4.5.2 组织运行人员培训，提高运行人员素质，督促其严格执行《电压曲线》和各项调压制度。同时考虑在变电站增加无功电压自动投切装置或功能，提高设备自动化水平。以便易于维持合理的无功功率平衡。

4.5.3 根据负荷实际情况和主变容量，合理选择无功补偿容量。主变增容时，应考虑主变轻载和满载两种运行工况增加无功补偿容量。

4.5.4 增加35kV层无功补偿容量(1)对35kV负荷较大的35kV、110kV变电站（如沙城、小吾营等站）根据实际负荷情况，适当增加35kV无功补偿容量，以缓解35kV无功需求和110kV电压调整的矛盾。(2)对于35kV工业用户，要求其加装无功补偿装置，同时应做到适时投切电容器。

4.5.5 增加电抗器以解决电压调节和无功潮流的矛盾。对110kV沽源、南滩变电站，加装电抗器，以抵消线路充电功率。

4.5.6 加大分散补偿和用户无功补偿力度。对于负荷较重和线路较长的10kV线路以及乡镇企业、小型工业等，增加无功补偿装置，以降低该类负荷从系统吸收的无功功率。

5 总结

基于以上的分析，对做好张家口地区无功电压管理工作，提出以下建议：(1)进一步加强对无功补偿设备的运行维护管理工作，运行人员要严格按照电压曲线中的无功电压控制原则执行并做好分析工作。(2)为彻底解决电铁负荷对系统运行及其他用户的正常用电影响，建议各电铁用户加装动态无功补偿设备。(3)建议风电场采用动态无功补偿设备。由于风机运行本身的特点，采用常规电容器进行补偿无法做到实时的跟踪补偿。(4)部分无功补偿不满足配置原则的变电站。建议增加无功补偿装置。(5)加强对用户站的监督力度。对新投和增容的用户站要求其必须按照无功电压导则规定安装足够容量的无功补偿装置。

参考文献

[1]陈珩编《.电力系统稳态分析》.中国电力出版社.

[2]《京津唐电网110kV以下网络无功补偿策略的研究》.