構建全方位管理體系提升電網電壓管理水平

國網安徽馬鞍山供電公司 張明 代飛 蔡夕多 唐新杰

面對新時期電能質量的新變化和新需求，電力系統除繼續加強電網建設和改造，進一步提高供電可靠性外，須研究并不斷完善電能質量的監測、評估，并選取恰當的技術手段進行綜合性防范與治理。加強電壓質量及無功電壓管理工作，向用戶提供合格的電能，國網安徽馬鞍山供電公司依托自動無功電壓控制（AVC）系統、電壓監測預警系統和無功電壓考核管理系統等先進適用的技術手段，按照集約化管理思路，構建了全方位的無功電壓管理責任體系，明晰運行單位、維護單位、規劃和建設單位的管理職責和工作流程，通過地縣一體化無功電壓控制與綜合評估機制，為規劃提供依據，不斷優化末端電網結構，提高無功補償設備配置水平，優化一體化無功電壓自動控制系統控制策略，形成了全過程、全覆蓋的無功電壓全過程管理體系，有效提升了馬鞍山地區電網無功電壓調節能力和水平。

加強無功電壓運行管理

著力構建全方位的無功電壓管理責任體系，建立、健全規章制度。制定《電壓合格率指標提升方案》，建立和完善分層次的管理和考核體系，明確各責任單位工作要求。加大電網建設力度，配足配齊無功補償設備。加強對非統調電廠、分布式電源和大用戶的無功管理。完善配電網無功電壓管理，不斷加大配電網無功補償、電壓調整管理力度。加大設備運行維護力度。加強AVC 系統的運維，加強檢修計劃管控，杜絕電網運行方式變化后對電壓質量的影響，實現電網的安全穩定經濟運行。主要流程說明如下：

下達季度電壓曲線

加強對非統調電廠、分布式電源和大用戶的無功管理，將非統調電廠和用戶側無功調節能力納入全網統一管理。根據省調每季度下達的220 千伏電網電壓曲線和力率上限限值，充分考慮系統的安全性和經濟性，同時兼顧到下一級電網的調壓要求，按季度編制下達電壓控制點電壓曲線和電壓控制點、電壓監視點的規定值；按季度編制下達地區受電力率合格范圍，并下達地縣調控運行和各非統調電廠。非統調電廠根據電壓曲線和力率上限限值，及時優化廠內SVG、逆變器參數。

電網運行方式對電壓調控影響分析

加強檢修計劃管控，每周根據設備檢修計劃，分析是否影響無功電壓質量，是否通過優化運行方式能夠緩解影響，同時提出檢修計劃變更建議。建立事前預控、事中監控、事后分析的閉環體系，充分考慮電網運行方式改變對無功電壓調控的影響，在保證供電安全性和可靠性的前提下，優化運行方式安排。

優化AVC控制策略

以變電站母線電壓、滿足省網無功指令為約束條件，力求無功潮流最小。以母線電壓合格為目標，盡力減少電容器投切、主變分接頭調整次數，合理選擇電壓、功率因數、無功優化的優先級，按照電壓優先于功率因數，功率因數優先于無功優化的次序統籌考慮AVC 系統策略，根據季節特點，調整時間分段和時段內電容器投切、主變分接頭調整次數，核對無功補償設備容量參數，制定變電站無功補償容量分組方案，調整特殊點的控制要求。同時制定重點監控清單，下達地縣調控運行和各非統調電廠。

統計分析無功電壓運行情況

地縣調控和非統調電廠根據無功電壓重點監控清單，嚴格按運行方式下達的電壓曲線和力率限值監控無功電壓。加強AVC 系統監控，每周統計、分析電容器投切、主變分接頭調整次數，排查電壓是否滿足電壓曲線上下限和日波動幅度考核要求。

協調控制適應性分析

每月開展省網AVC 系統無功指令和地縣調協調控制適應性分析，分析是否存在無功潮流在站內主變或在不同電壓等級電網間不合理流動，是否存在因需求沖突導致的電容器投切、主變分接頭調整次數增加，并向省調提出省網AVC 系統無功指令優化建議，并根據省網要求調整地區電網AVC 系統和非統調電廠控制參數。

電網結構、負荷特點分析

定期開展一次電網結構、負荷特點分析，著重分析無功補償裝置配置的合理性。加大設備運行維護力度，督促相關部門加強有載調壓開關和電容器設備的維護管理工作，提高消缺質量，加快消缺速度，每周通報無功補償設備運行和缺陷消除工作開展情況。提出無功配置優化建議，相關單位根據調控無功電壓優化建議，加大電網建設力度，配足配齊無功補償設備，結合城農網建設改造，改善電網結構，優化電源點分布，縮短線路供電半徑。結合基建、技改項目的投運，以及大用戶的投產，及時更新、調整AVC 系統參數和控制策略。

年度無功電壓分析

結合年度電網運行方式的編制，組織地縣調、非統調電廠對全網無功電壓情況開展全面分析總結，排查存在的問題，制定整改措施和整改計劃。

一體化無功電壓控制與綜合評估

建立一體化無功電壓控制與綜合評估機制，從規劃、改造、運行、控制的無功電壓專業全方位進行管理與控制，將各級電網和發電機組作為整體進行優化分析，分析電網結構、無功電壓分布的不合理性，自動無功電壓控制系統策略的不合理性。以分層、分區及每個變電所內的平衡為原則，對電網的無功電壓、線路潮流進行控制和管理，找出影響電壓合格率的深層次原因。通過地縣協調、主配網協調、分布式電源與常規無功調節設備協調，形成完整的無功電壓優化控制系統，很好地適應大運行模式和分布式電源接入，為智能配電網建設提供了無功電壓控制支持。最后，通過“一體化無功電壓綜合評估”對AVC 運行效果、無功電壓考核指標完成情況、無功電壓設備情況進行評估，以進一步加強網廠無功電壓運行管理，從而形成無功電壓專業閉環管理體系。主要流程說明如下：

無功補償設備運行狀況分析

加強無功補償裝置運行和維護，地縣調控定期開展設備運行狀況分析，督促運維單位加強無功補償裝置巡視和消缺，定期開展主變有載分接頭油樣化驗，與設備運維單位共同做好設備健康狀況分析，對存在家族式缺陷或故障率較高的無功補償設備，及時安排技改、大修項目予以更換。

電壓越限、無功分區平衡分析

定期對全網10 千伏及以上母線電壓開展上下限合格率和波動幅度分析，排查變電站母線電壓接近上下限或日波動幅度超過4%的原因。定期開展電網無功潮流統計分析，根據負荷特性的不同，有重點地分析全網低谷、腰荷、早晚峰的無功潮流特點，排查變電站功率因數偏低和無功潮流無序流動的原因。

地縣、網廠無功電壓聯合調控策略分析

定期組織地縣調對無功補償設備容量、分組情況進行核對。定期組織非統調電廠對廠內發電機組、光伏電站逆變器、SVG 等設備的無功調節參數、性能等進行核對。組織地縣調開展AVC系統上下級廠站間電壓聯調控制策略分析。

控制策略分析和優化

加強AVC 系統運行監控，定期統計和分析電容器投切、主變分接頭調整次數和分布，組織地縣調控開展電容器投切、主變分接頭動作次數平衡性的分析。加強AVC 系統指令執行成功率的統計分析，及時排除遠動主站、現場測控裝置和通信通道阻塞的影響，不斷提高AVC 系統調壓綜合指令執行的成功率。根據AVC 系統上下級廠站間電壓聯調控制策略分析結果，優化AVC 系統控制策略。梳理無功電壓調節困難的地區，制定監控重點清單，有針對性地開展實時監控。督促非統調電廠加強機組無功出力和無功調節裝置的運行維護。

無功補償設備的配置評估

結合設備健康狀況、電壓越限和無功分區平衡情況，定期開展無功補償設備配置容量、主變分接頭選型分析，梳理補償容量不足及補償容量過剩的變電站，完善相關規劃方案，為無功電壓的優化調控提供基礎。

電網結構和無功補償設備配置優化管理

以規劃為引領，優化電網結構和無功補償設備配置，提升無功電壓調節能力。落實《無功補償設備配置和改造技術原則》，以技術原則指導無功補償設備和電壓調節設備的配置，嚴格執行新、擴建變電站無功補償設備同時設計、同時建設、同時投產原則。提前介入新擴建輸變電工程前期工作，確保相關無功補償設備在規劃設計階段滿足電網未來發展需求。強化非統調電源設計評審，嚴格遵守新擴建非統調電源無功補償和自動調節系統同時設計、同時建設、同時投產原則。主要流程說明如下：

無功電壓分析

調控中心組織地縣調在年度運行方式編制、迎峰度夏（冬）電網診斷工作過程中，有針對性地開展電網無功電壓運行專項分析，重點分析電網結構、無功補償裝置配置方面存在的問題，作為規劃及運行調整依據提交相關部門。

運維部門結合設備運行狀況，制定改造措施

對現有變電站無功補償裝置或配置存在問題的，由運檢部門結合設備運行狀況進行補償設備的分組或容量調整。通過電網建設和改造，逐步解決老舊設備和電網結構對無功電壓質量的影響。通過技術改造，優化電容器容量，加裝動態無功補償設備，解決電網末端沖擊負荷對無功電壓質量的影響。

規劃部門結合規劃，制定和落實整改措施

規劃部門在制定近中遠期規劃方案時，根據負荷預測以及調控提供的系統電壓合格率、廠站功率因數要求等作為配置計算的約束條件，提出無功電源建設的規劃方案，220 千伏電壓等級采用分層無功平衡，110 千伏及以下配電系統采用分區就地平衡。落實220 千伏、110 千伏變電站無功補償電容器容量規范要求，分別按主變容量10%～15%、15%～20%配置，并采用每段母線配置多臺不同容量的電容器或用分組閘刀將電容器分組等措施，滿足不同負荷時期的無功補償需要。加強變電站項目接入方案評審，在項目前期統籌考慮無功補償設備的配置和分組，滿足項目投運后的負荷逐步增長過渡期和負荷接入穩定期的無功電壓調控要求。

加強地區非統調電廠及大用戶接入系統方案的無功技術要求

加強地區非統調電廠及大用戶接入系統方案的項目評審，無功電壓自動調控系統作為各類非統調電廠必須裝設的自動裝置列入項目評審內容，統籌考慮SVG 和電容器配置，嚴格落實無功補償設備和自動控制系統同時設計、同時建設、同時投產的要求。

調控中心校核規劃、改造后分層無功平衡成果

反饋分區就地平衡問題分類，并提交相關部門，作為電網分層無功完善調整依據。

各部門根據調控中心反饋問題，制定完善措施

規劃部門針對電網網架問題，編制電網網架調整項目計劃，列入實施計劃。運維部門針對無功裝備問題，對涉及線路、設備加裝無功裝置。營銷部門針對用戶無功裝置配置需求，提出整改方案，并要求客戶組織實施。

成效分析

調控部門根據各部門實施效果開展評估分析，對于典型的無功優化措施改進案例，由調控中心負責擴充到典型案例庫。

結語

提高供電電壓質量是電網企業和電力用戶的共同需求，馬鞍山供電公司加強地縣一體化電壓協同管控以來，應用效果顯著，各級電網電壓調節能力和質量都有了大幅提升，獲得了較好的經濟效益和社會效益。

應用本典型經驗，必須結合各自電網的結構特點和無功負荷特性，以及本單位的崗位設置及人力資源結構，因地制宜，制定出適用的管理制度，監督指導各部門自覺遵守。