電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行中無功功率和電壓問題的探討

費(fèi)皓月

摘要：電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行安全和運(yùn)行穩(wěn)定性。通過采取有效的無功功率和電壓控制措施，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)降至最低。在監(jiān)測和控制過程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行存在的問題，并采取相應(yīng)的控制措施，使電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能夠降低電能損耗。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行;無功功率;電壓問題

引言

為了保證電網(wǎng)調(diào)控的正常運(yùn)行，那么就必須要儲(chǔ)備一定量的無功功率。因?yàn)椋挥挟?dāng)電網(wǎng)調(diào)控中具備足夠的無功功率，才能夠充分地滿足用戶的實(shí)際需求，才能夠有效地防止電壓崩潰事故的出現(xiàn)。而如果無功功率不足，那么就會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)電壓出現(xiàn)不斷下降的情況，從而影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行。因此，在當(dāng)代社會(huì)中，電力企業(yè)非常重視對無功功率的控制，也非常重視對電壓的控制，旨在能夠確保電網(wǎng)調(diào)控的穩(wěn)定運(yùn)行。

1電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行中無功功率和電壓的控制要求

電網(wǎng)調(diào)控作為電力系統(tǒng)運(yùn)行管理的重點(diǎn)工作，直接影響到某一供電區(qū)域內(nèi)的供電質(zhì)量。在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，可能會(huì)受到無功電源不足、電壓不穩(wěn)定、負(fù)荷不平衡等諸多因素的干擾。因此，必須采取有效的控制和調(diào)節(jié)措施，實(shí)現(xiàn)無功功率和電壓參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和有效控制。為滿足電網(wǎng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、供電質(zhì)量等方面的要求，電力企業(yè)建立了較為完善的電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理體系。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，調(diào)控員需要在電力系統(tǒng)中安裝無功補(bǔ)償裝置，并檢查其性能和容量。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式合理配置無功補(bǔ)償設(shè)備，根據(jù)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果判斷其是否能滿足電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求。在這一過程中，需要觀察電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。如果電網(wǎng)的穩(wěn)定性較差，需要進(jìn)一步調(diào)整，以避免無功功率和電壓變化的問題，影響電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。在電網(wǎng)中設(shè)置無功補(bǔ)償設(shè)備的主要功能是補(bǔ)償無功電耗，通過與其它設(shè)備連接避免電壓崩潰，以滿足電力設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際需要。此外，電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行中的無功和電壓控制也應(yīng)滿足降低電能損耗的要求。通過加強(qiáng)對母線和功率因數(shù)的控制，可以優(yōu)化電網(wǎng)的整體運(yùn)行效果。

2電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行無功控制技術(shù)研究

2.1負(fù)荷分段控制

無功損耗是影響電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的重要因素。目前，無功控制技術(shù)的研究已經(jīng)取得了許多成果，在實(shí)際應(yīng)用過程中也取得了良好的效果。根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)控和運(yùn)行特點(diǎn)，由于電力系統(tǒng)中負(fù)荷節(jié)點(diǎn)較多，且負(fù)荷節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，很難精確控制其無功功率。然后，根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整措施。在這方面，可以采用分載控制技術(shù)，即在不同的時(shí)間段（通常以小時(shí)為單位）處理每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷，并采用積分中值法計(jì)算負(fù)荷值。在分段控制過程中，還必須保證無功補(bǔ)償裝置的合理配置。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況，計(jì)算無功備用功率，保證無功補(bǔ)償裝置正常運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)的安全。在正常運(yùn)行調(diào)控過程中，必須適應(yīng)區(qū)域負(fù)荷變化，及時(shí)采取調(diào)控措施，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。

2.2設(shè)備控制

根據(jù)電網(wǎng)調(diào)控和運(yùn)行管理的要求，在無功控制方面，調(diào)控員需要隨時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行的最佳效果，并對其進(jìn)行準(zhǔn)確測量，以判斷電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量是否滿足要求。在負(fù)荷分段控制的基礎(chǔ)上，確定不同時(shí)段電網(wǎng)負(fù)荷的動(dòng)作值。如果動(dòng)作值較小，則不應(yīng)將動(dòng)作權(quán)限分配給加載設(shè)備。反之，當(dāng)動(dòng)作值較高時(shí)，需要增加負(fù)荷設(shè)備的權(quán)限，以保證無功配電的平衡。

2.3無功功率平衡調(diào)整

在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，電壓水平與無功功率平衡水平成正比，因此無功功率水平可以用穩(wěn)態(tài)電壓水平來表示。在電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行中，有具體的正常電壓標(biāo)準(zhǔn)和事故電壓標(biāo)準(zhǔn)。例如，220千伏電網(wǎng)長期運(yùn)行的最大允許電壓為242千伏，最小電壓是根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求和用電約束確定的。220千伏系統(tǒng)正常運(yùn)行的最低電壓和事故運(yùn)行的最低電壓不得低于209千伏。為了保證所有線路在電網(wǎng)故障時(shí)也能有一定的穩(wěn)定裕度，變電站應(yīng)具有一定的備用無功容量。在無功功率平衡調(diào)節(jié)過程中，考慮到調(diào)頻和調(diào)峰的要求，可以將其與有功備用情況進(jìn)行比較。其中，電壓的變化具有區(qū)域性的特點(diǎn)，即無功負(fù)荷的變化只影響一定范圍內(nèi)的電壓，因此可以采用現(xiàn)場平衡策略，實(shí)行分級分區(qū)調(diào)節(jié)。通過盡可能減少層間無功輸電，可以避免主變無功輸電時(shí)的大量電能消耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

3電網(wǎng)管理因素

電網(wǎng)管理因素主要是人為因素造成的，主要是由于缺乏對線損的有效管理，造成了各種線損問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是個(gè)別用戶私自拉線，有非法用電，或有非法竊電;二是電網(wǎng)管理因素的存在。電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)管理不到位，導(dǎo)致電網(wǎng)中一些老化的電氣元件不能有效使用。換言之，絕緣水平差，存在漏電問題，或電能計(jì)量裝置老化，測量本身誤差較大;第三，抄表人員責(zé)任心不足，存在誤讀和漏電問題;上述線損問題都是由于儀表的故障造成的。四是對線路損耗的維護(hù)和管理，由于不可控因素的影響，所以缺乏一定的規(guī)律性，不能準(zhǔn)確地進(jìn)行。計(jì)算只能用實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評估。一般來說，管理線損是電廠供電、電力企業(yè)售電和技術(shù)線損。

4電網(wǎng)優(yōu)化及電壓分區(qū)控制技術(shù)

在電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行過程中，提高電壓平衡，保證正常的功率因數(shù)和電壓參數(shù)，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)失電優(yōu)化控制的關(guān)鍵。如果總功率過高，說明電網(wǎng)存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。通過開關(guān)和并聯(lián)補(bǔ)償來控制功率因數(shù)是十分必要的。在電壓分區(qū)控制方式下，控制原理與無功分段控制基本相同。電力調(diào)控員設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控電網(wǎng)中的實(shí)際電壓運(yùn)行情況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即通過監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送預(yù)警信息，值班人員可根據(jù)信息提示盡快解決問題。同時(shí)，應(yīng)在分區(qū)控制規(guī)則中明確規(guī)定電容投切、報(bào)警、強(qiáng)切電容等參數(shù)，以提高電網(wǎng)調(diào)控和運(yùn)行管理的規(guī)范性。

結(jié)束語

電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行安全和運(yùn)行穩(wěn)定性。通過采取有效的無功功率和電壓控制措施，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)降至最低。在監(jiān)測和控制過程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行存在的問題，并采取相應(yīng)的控制措施，使電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能夠降低電能損耗。低電壓問題是普遍存在的問題，此問題給社會(huì)的生產(chǎn)生活造成了很多負(fù)面影響。

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