500kV變電站電壓無功綜合控制研究

楊延杰

摘要：電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓應(yīng)控制在規(guī)定的范圍之中，否則就會(huì)影響輸電效率，影響群眾生活質(zhì)量。目前500kV變電站不能對(duì)電壓無功進(jìn)行綜合控制，都是依靠人力，研究500kV變電站無功綜合控制有重要意義。本文將對(duì)變電站無功控制原則目標(biāo)進(jìn)行建設(shè)，并研究變電站無功綜合控制。

關(guān)鍵詞：變電站；無功控制；研究

引言

變電站的人文是保證電能的安全、優(yōu)質(zhì)，并能夠保護(hù)輸電設(shè)備的安全。500kV變電站電壓無功綜合控制，是我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展必須實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

1.變電站無功控制原則目標(biāo)

變電站無功控制必須遵循的基本原則，是必須保證電壓合格，在無功功率保持平衡的前提下，要降低調(diào)整次數(shù)。電壓是變電站的主要控制指標(biāo)，對(duì)設(shè)備頻繁進(jìn)行調(diào)節(jié)會(huì)使系統(tǒng)受到影響，還會(huì)使一些設(shè)備發(fā)生故障，縮短設(shè)備的使用壽命。變電站電壓無功控制的目標(biāo)是二次側(cè)母線電壓和功率因數(shù)，這兩個(gè)數(shù)值是電壓無功控制的關(guān)鍵。變電站應(yīng)保持的電壓和功率因數(shù)有明確規(guī)定，10kV以下三相供電電壓所允許的偏差數(shù)值是額定電壓的百分之七，35至110kV變電所的二次側(cè)功率規(guī)定值是0.90至1。由發(fā)電廠直接供電的變電所，其供電線路較短時(shí)，功率因數(shù)可以取較低數(shù)值，其他變電所的數(shù)值要取較高值。變電站運(yùn)行電壓和功率因數(shù)應(yīng)符合系統(tǒng)規(guī)定，對(duì)電壓無功調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行合理的配置，并設(shè)定適當(dāng)?shù)目刂茦?biāo)準(zhǔn)值來對(duì)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制[1]。

2.變電站無功綜合控制研究

2.1無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行規(guī)則

變電站無功控制中，并聯(lián)電容器組的環(huán)境溫度限制量在零下40攝氏度至零上45攝氏度之間。工作人員對(duì)運(yùn)行中的并聯(lián)電容器組的運(yùn)行電壓要經(jīng)常監(jiān)視，按照規(guī)定電壓不允許超過其額定電壓1.1倍運(yùn)行，若運(yùn)行電壓超過，系統(tǒng)不必將電容器停止，可以按照現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程來對(duì)其進(jìn)行處理。監(jiān)視運(yùn)行中的電容器組符合電流，電容器的最大符合是1.3倍，另外，在一組電容器中，相與相之間的電流差距不能超過百分之十。總之，在電容器運(yùn)行的過程中，一定要做好監(jiān)測(cè)工作，防止發(fā)生故障產(chǎn)生問題。發(fā)現(xiàn)電容器的電容量偏離原數(shù)值百分之二十以上，應(yīng)該進(jìn)行更換，否則會(huì)對(duì)輸電產(chǎn)生巨大影響。

當(dāng)電容器組中多部電容器熔絲熔斷，不平衡電流保護(hù)動(dòng)作跳閘，這時(shí)應(yīng)斷開電容器并禁止合閘，出現(xiàn)以下情況時(shí)，也應(yīng)采取同樣的措施。如：電網(wǎng)發(fā)生大氣過電壓或操作過電壓時(shí)，系統(tǒng)電壓低于額定電壓的一半，或者是環(huán)境溫度高于50攝氏度以及電容器組發(fā)生漏油情況等[2]。

電容器在運(yùn)行過程中總?cè)劢z熔斷，但是保護(hù)未動(dòng)作跳閘，可以繼續(xù)運(yùn)行，若退出電容器過多導(dǎo)致不平衡電流高于允許值，要進(jìn)行停電處理，并將損壞的電容器更換掉，如果沒有備用電容器，就切除其他相同容量的電容器。為了防止部分電容器的電壓出現(xiàn)過高情況，要使相間電容的差保持最小值，通常不會(huì)超過百分之五。投入電容器的時(shí)候，要對(duì)電容器端頭的殘余電量進(jìn)行檢查，殘余電壓不能高于額定電壓的百分之十，防止電容器受到過高的電壓傷害。工作人員在更換電容器保險(xiǎn)絲時(shí)，應(yīng)對(duì)熔斷原因進(jìn)行調(diào)查，換上相同的保險(xiǎn)絲后要分析原因，防止問題出現(xiàn)，在更換的過程中嚴(yán)禁增大保險(xiǎn)絲容量，否則會(huì)產(chǎn)生安全問題。在輕符合條件下，為預(yù)防過電流在鐵磁諧振下產(chǎn)生，投入空載變壓器或是并聯(lián)電抗器之前，要切除電容器組。

2.2無功補(bǔ)償裝置操作規(guī)程

電力電容器在停止運(yùn)行后，為了保護(hù)裝置應(yīng)在五分鐘自放電或在重新投入使用。當(dāng)出現(xiàn)如下情況時(shí)，應(yīng)該停運(yùn)電容器，并將放電圈進(jìn)行放電，地刀合上后需逐個(gè)的為接地短路放電，情況如下：測(cè)量電容器絕緣電阻前后，或驗(yàn)電后裝設(shè)接地線前等[3]。

電容器組應(yīng)該就地補(bǔ)償無功負(fù)荷，不能向系統(tǒng)倒送，調(diào)整峰谷電壓時(shí)要以投切電容器為主，并用有載調(diào)壓裝置進(jìn)行調(diào)整，平時(shí)應(yīng)該以主變有載調(diào)壓范圍分組投切電容器。如果220kV母線電壓不足220kV，而且功率因數(shù)低于0.95時(shí)，應(yīng)該先投并聯(lián)電容器，隨后要調(diào)整主變分接頭。如果220kV母線電壓大于242kV，而且功率高于0.98時(shí)，要先調(diào)整主變分接頭，后退出并聯(lián)電容器，并且投入并聯(lián)電抗器。在實(shí)際工作中，并聯(lián)電容器、電抗器的投切，以及主變分接頭的調(diào)整，都要嚴(yán)格按照部門的調(diào)度命令安排來執(zhí)行，或是直接由自動(dòng)控制裝置來進(jìn)行自動(dòng)處理，防止人工誤差發(fā)生。

3.全網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)發(fā)展

電能的產(chǎn)生和傳輸幾乎都是在同一秒中完成的，電網(wǎng)中的任何節(jié)點(diǎn)都不孤立。無功控制和電壓調(diào)控都屬于全網(wǎng)的問題，是全網(wǎng)發(fā)展必須面對(duì)的問題，不僅僅體現(xiàn)在某一個(gè)變電站中。無功電壓控制所追求的是整個(gè)電網(wǎng)的優(yōu)化，單個(gè)變電站達(dá)到無功優(yōu)化的目標(biāo)，確會(huì)破壞電網(wǎng)中與其他變電站間的平衡，在電網(wǎng)無功電壓不足時(shí)，各個(gè)VQC就各自為政進(jìn)行調(diào)節(jié)，會(huì)引起電網(wǎng)總其他變電站運(yùn)行狀態(tài)的惡化。所以，電壓無功化控制的發(fā)展趨勢(shì)是全網(wǎng)電壓無功優(yōu)化。全網(wǎng)的電壓無功優(yōu)化控制，在功能結(jié)構(gòu)上與變電站VQC相似，但是全網(wǎng)面對(duì)的是整個(gè)電網(wǎng)，其面對(duì)的對(duì)象眾多。因此全網(wǎng)無功優(yōu)化控制需要相關(guān)工作者與研究者的繼續(xù)努力、刻苦攻關(guān)。

4.結(jié)論

實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)電壓無功控制將面對(duì)大量的電廠和變電站，采用需要做到同時(shí)性

與有效性。當(dāng)前，一些變電站VQC使用了保護(hù)站長(zhǎng)的采樣技術(shù)，反應(yīng)速度快而且能夠保證實(shí)時(shí)性，使用VQC在經(jīng)濟(jì)投資方面可以做到節(jié)約。

參考文獻(xiàn)：

[1]董國(guó)慶.樞紐變電站電壓無功綜合控制研究[D].廣西大學(xué)，2013.

[2]董艷艷.智能電網(wǎng)的電壓無功綜合控制方法研究[D].鄭州大學(xué)，2012.

[3]侯雪.基于多區(qū)圖的變電站電壓無功綜合調(diào)控策略研究[D].華北電力大學(xué)，2013.