電力系統主要運行方式及電壓調整

摘要：本文主要通過介紹電力系統的運行方式，電壓調整的方法兩方面簡要概述了提高電網質量和安全性的方法。通過本文，可得出電網運行工作的重要任務之一是針對不同的電網結構和不同的運行方式，研究電網的特性，確定各種事故條件下應采取的對策。隨著電網的生產和發展，電壓已不單是一個供電質量問題，而且還關系到電網的安全運行和經濟運行。因此，我們必須加強對電力系統運行方式和電壓調整的研究。

關鍵詞：電力系統運行方式電壓調整

0 引言

我們把由輸電、變電、配電設備及相應的輔助系統組成的聯系發電與用電的統一整體稱之為電網。在電力系統中，各種用電設備只有在電壓為額定值時才具有最好的技術和經濟指標，但電力系統中系統的負荷和運行方式是經常發生變化的，這就會影響電壓水平，電壓就會變化不可避免地出現電壓偏移。隨著供電服務的加深，電能質量要求越來越高，而且電壓的調整關系到電網的安全和經濟運行。因此，我們必須加強對電力系統運行方式和電壓調整的研究。

1 電力系統的運行方式與電網結構

電力系統運行方式包括網內電源與負荷的電力電量平衡、主要廠站（所）的主接線方式及保護配合、各電網間的聯網及聯絡線傳輸功率的控制、電網的調峰、無功電源的運行調度、各負荷情況下電網的運行特性等。

合理的電網結構是各種運行方式的基礎，它約束和規定了電網的運行方式。針對不同的電網結構和不同的運行方式，研究電網的特性，確定各種事故條件下應采取的對策，是電網運行工作的重要任務之一。

2 主要運行方式的分類及特點

電力系統主要運行方式分為以下幾類：①按時域分：分為年、季度和日運行方式(正常運行方式)；②按系統狀態分：分為正常運行方式、事故運行方式和特殊運行方式(也稱為檢修運行方式)。而對電網正常運行方式的要求是能充分滿足用戶對電能的需求；電網所有設備不出現過負荷和過電壓問題，所有輸電線路的傳輸功率都在穩定極限以內；有符合規定的有功及無功功率備用容量；繼電保護及安全自動裝置配置得當且整定正確；系統運行符合經濟性要求；電網結構合理，有較高的可靠性、穩定性和抗事故能力；通信暢通，信息傳送正常；年度運行方式需上報上一級調度并批準后執行。對電網事故運行方式的要求是介于事故運行方式多是針對電網運行上的薄弱環節按可能發生的影響較大的事故而編制的，此時，電網運行的可靠性下降，因此，要求其持續時間應盡量縮短。由于主要設備檢修時，會引起電網運行情況的較大變化，因此當主要設備檢修和繼電保護裝置校驗時，應事先編制好相應的運行方式，并制定提高電網安全穩定的措施。

3電網中電壓調整的重要性

電壓是電力系統無功功率供需平衡的具體表現，無功功率的傳輸不但產生很大的損耗而且沿傳輸途徑有很大的電壓降落，因而系統中各中樞點的電壓特性更具有地區性質。電壓過高或過低均能造成用電設備的損壞，并能降低產品的質量和生產效率，甚至使某些設備不能工作。隨著電網的生產和發展，電壓已不單是一個供電質量問題，而且還關系到電網的安全運行和經濟運行。為了實現電網的電壓控制和調整，除發電機調整所發無功外，必須在電網的適當地點裝設一定數量的調相機、電容器和電抗器等無功補償設備，滿足和適應電網電壓控制和調整的要求，并保證事故后系統最低電壓大于規定值，防止出線電壓崩潰事故和穩定破壞事故。

4電壓調整的主要方式及適用場合

在電力系統中，電壓調整主要有三種調壓方式，分別為逆調壓方式、恒調壓方式和順調壓方式。如中樞點供電至各負荷點的線路較長，各負荷的變化規律大致相同，且各負荷的變動較大（即最大負荷與最小負荷差距較大）。則在最大負荷時要提高中樞點電壓以抵償線路上因最大負荷而增大的電壓損耗。在最小負荷時，則要將中樞點電壓降低一些以防止負荷點的電壓過高。這種中樞點的調壓方式稱為“逆調壓”。一般采用“逆調壓”方式的中樞點，在最大負荷時保持電壓比線路額定電壓高5％；在最小負荷時，電壓則下降至線路的額定電壓。此種方式大多能滿足用戶要求，故一般應采用此種方法。如果負荷變動較小，線路上的電壓損耗也較小。這種情況只要把中樞點電壓保持在較線路額定電壓高（2％～5％）的數值，不必隨負荷變化來調整中樞點的電壓仍可保證負荷的電壓質量，這種調壓方式稱為“恒調壓”，或稱“常調壓”。如果負荷變化甚小，線路電壓損耗小，或用戶處于允許電壓偏移較大的農業電網，可采用“順調壓”方式。即在最大負荷時允許中樞點電壓低一些（但不得低于線路額定電壓的102.5％）。在最小負荷時允許中樞點電壓高一些（但不得高于線路額定電壓的107.5％）。在無功調整手段不足時，可以采用這種方法，但一般應避免采用。

5電壓調整中調度的工作

電力系統中每一節點電壓質量的好壞除了與調壓設備有關外，也與整個電力系統中運行人員對電壓的監視和調整有關，特別是與電力系統各級值班調度員的調壓工作有關。所以身為一個調度，我們應該時刻關注電力系統中電壓的情況。

各級值班調度員除了應掌握所管系統內的調壓設備的調壓能力、運行情況外，尚應掌握所管轄系統范圍內電壓監視點的電壓變化規律及允許偏移范圍，并隨時對電壓監視點的實際電壓進行監視和調整。因此，在調度室內，應當對電壓監視點的電壓進行遙測。電壓監視點的電壓變化規律在一個較長的時間內是比較固定的，通常每日8-12小時、13-17時之間系統電壓最低，也有的系統在晚高峰負荷時電壓最低；22時至次日7時和12時到13時，特別是在零時至4時之間電壓最高。

為了做好調壓工作，首先應做下列準備工作：

①編制全網日周月季年無功負荷曲線。

②編制全網各地區無功平衡表。

③編制與下達主要大型電廠及調相機的中樞變電所的無功負荷曲線或電壓曲線。

④編制電壓監視點的電壓曲線。

⑤合理選擇各電廠及中樞點變壓器的分接頭。

⑥根據發電機的溫升試驗，繪出主要電廠發電機在不同冷卻介質溫度時的P-Q曲線。

⑦合理規定主要電廠發電機自動勵磁調節裝置的調差系數。

⑧繪制各主要地區負荷的電壓靜態特性曲線（通常由試驗得到）。

電壓的調整工作一般分級進行，總調負責全系統區域性水、火電廠及主要中樞點的電壓調整和監視；省調負責所管轄地區系統內的電廠和中樞點的電壓調整和監視；地調負責所管轄系統內調壓設備的調整及電壓監視點的電壓監視。

由于系統中某一節點（特別是區域性電廠及中樞變電所）電壓調整會或多或少地影響其臨近節點電壓的變化，因此各級調度運行人員在調壓過程中必須互相配合。

節、假日的電壓變化特點，經常是整個系統的電壓普遍升高而個別地區的電壓則嚴重下降。普遍升高的原因是全系統的負荷普遍下降引起的；個別地區電壓下降是由于該地區電廠發電機檢修或與系統的主要聯絡線停電檢修引起的。遇到這種情況，調度運行人員必須事先做好有功功率和無功功率的分區平衡工作，在考慮無功功率平衡時，應考慮無功功率的電壓靜態特性的影響，并通過計算求出電壓可能的升高、降低水平，如果電壓可能超出允許范圍時，就應預先采取有效措施。無功電源與無功負荷失去平衡時，會引起系統電壓的升高或降低。無功功率的平衡與有功功率的平衡不同，應本著分層、分區、就地平衡的原則。無功功率的平衡也應作出日、月、季、年的平衡計劃。

合理的電網結構是各種運行方式的基礎，它約束和規定了電網的運行方式。我們應該清楚了解電網的各種運行方式及其特點，并且根據這些做出相應的規劃。而電壓是電力系統無功功率供需平衡的具體表現，隨著電網的生產和發展，電壓已不單是一個供電質量問題，而且還關系到電網的安全運行和經濟運行。作為一名調度，我們必須做好電力系統的調壓工作，使電網穩定，安全，可靠運行。