電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量及無功電壓管理措施探討

徐杰

上海市電力公司市區(qū)供電公司， ?200080

摘要： 電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)過程中，居民現(xiàn)實用電、電網(wǎng)的平穩(wěn)運作等方面，都與電壓質(zhì)量戚戚相關(guān)。而無功電壓對于電壓質(zhì)量的作用影響也同樣明顯。鑒于此，本文重點探討了無功電壓、電壓質(zhì)量等在管理過程中存在的安全隱患，提出了相應(yīng)的改善措施，為推動后續(xù)的智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃調(diào)整提供更為充足的參考意見。

關(guān)鍵字：電壓質(zhì)量;電力系統(tǒng);無功管理

引言

自國內(nèi)實行改革之后，經(jīng)濟發(fā)展形勢不斷轉(zhuǎn)好向上，呈現(xiàn)出量、質(zhì)齊增的發(fā)展新局面，這也極大的加速社會轉(zhuǎn)型發(fā)展，提高了社會公眾的生活質(zhì)量。但整個社會的快速發(fā)展，對于電力能源的要求也越來越高，社會的快速運轉(zhuǎn)、家庭生活質(zhì)量的提升，都是基于大負荷電能供應(yīng)的基礎(chǔ)上而做出的貢獻。電力能源作為基礎(chǔ)能源在社會各個行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用，但從市場經(jīng)濟視角來看，電能作為交易商品，在供電質(zhì)量上也存在一定差異性，對其影響的關(guān)鍵評價指標就是電壓和頻率。

1電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量及無功電壓管理的意義

1.1對滿足電能輸出供應(yīng)需求有重要作用：社會經(jīng)濟的快速增長，企業(yè)的發(fā)展離不開電力的高質(zhì)量保障，整個社會對于電力需求愈加緊俏，相應(yīng)的需求總量也是呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢。倘若電能供應(yīng)難以滿足社會發(fā)展需求，這將嚴重影響到整個社會的發(fā)展進步，甚至?xí)斐烧麄€社會系統(tǒng)的癱瘓。對電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電壓的有效管理，可以較大幅度提升電網(wǎng)的實際運營質(zhì)量，同時科學(xué)分配電力資源，將極大改善電網(wǎng)輸出質(zhì)效，以加快整個社會的快速運轉(zhuǎn)。

1.2保證電力設(shè)備安全，維護電網(wǎng)穩(wěn)定：保證配網(wǎng)電壓的穩(wěn)定運行，對于整個電力系統(tǒng)的作用意義重大。一方面，將能夠保證社會公眾的日常用電供應(yīng)，倘若發(fā)生電壓不穩(wěn)的問題，勢必造成家庭用電設(shè)備存在著較大的安全風(fēng)險，較輕狀況時會造成用電設(shè)備損壞，嚴重時危及到居民人身財產(chǎn)安全;另一方面，確保工業(yè)生產(chǎn)的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。穩(wěn)定的電壓供應(yīng)，可以使得企業(yè)設(shè)備平穩(wěn)運行，對電力設(shè)備難以造成損害，倘若出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況，將使得企業(yè)設(shè)備難以平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，甚至造成重大經(jīng)濟損失。

1.3對于優(yōu)化資源配置，保護社會環(huán)境有重要作用：對于電力資源而言，現(xiàn)今以及演變成社會發(fā)展、日常運行的重要能源之一，對于國家經(jīng)濟發(fā)展作用意義重大。從電力供應(yīng)總量來看，國內(nèi)電力資源較為豐富，但人口基數(shù)較大，人均資源顯得格外緊俏。另外，石油資源的儲備已經(jīng)出現(xiàn)緊張態(tài)勢，加之石油的開采使用沒有進行合理規(guī)劃，也對于整個社會生態(tài)環(huán)境造成了較大污染影響。對于電力資源而言，作為一種可再生資源形式，在滿足社會需求的同時，也起到了保護生態(tài)環(huán)境的良好功效。對無功電壓、電壓質(zhì)量的強化管理，將有助于資源的有效保護，可以從本質(zhì)上緩解資源匱乏現(xiàn)狀，也有利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2電壓質(zhì)量及無功電壓管理現(xiàn)狀

2.1配網(wǎng)無功電壓的現(xiàn)狀與不足：隨著電力系統(tǒng)改革深入，國家也相繼加大了對電網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)的投資力度，增設(shè)了一定規(guī)模的配電網(wǎng)架，大幅提升了供電能力，電壓質(zhì)量也是隨之有了較大幅度提升。但使用電端電壓質(zhì)量仍然存在一定漏洞與不足，主要體現(xiàn)在不同時段、不同區(qū)域以及不同季節(jié)范圍內(nèi)的電端電壓質(zhì)量層次不一，合格率變化浮動大：一方面，難以平衡城區(qū)負荷重區(qū)無功電壓;另一方面，高峰時間范圍內(nèi)短無功盈余存在較大漏洞;再者，在農(nóng)村區(qū)域無功盈余表現(xiàn)出過大現(xiàn)象。

2.2電容補償不合理：隨著社會的發(fā)展進步，對于用電需求呈現(xiàn)出逐步增高的趨勢，為了更好的改善低壓電網(wǎng)現(xiàn)實供應(yīng)質(zhì)量，將安全性、穩(wěn)定性作為配網(wǎng)的建設(shè)重點，以將其現(xiàn)實用電損耗，通過無功補償方式來進一步將電壓穩(wěn)定。目前，無功補償通常使用的是電容補償方式，通常是在系統(tǒng)內(nèi)增加電容的方式，以提升現(xiàn)實用電使用質(zhì)效。對于電容補償而言，主要是利用電容來調(diào)整交流電路，使其電壓維持在預(yù)期的范圍變化內(nèi)，已達到穩(wěn)定電壓的作用，并且突發(fā)啟動電流負載能夠產(chǎn)生瞬間電流，這將有力緩解電網(wǎng)沖擊作用。另外，電感與電容兩者的表現(xiàn)出的特征作用恰恰相反，能夠起到相互補償?shù)墓τ谩５珣?yīng)該注意的是，應(yīng)盡量控制電容補償范圍，切實發(fā)揮其功能作用，不能對電路壓力產(chǎn)生負擔，以致造成電能損耗問題的出現(xiàn)，這也極利于配網(wǎng)的穩(wěn)定作用。

2.3重視電壓管理，忽視無功管理：在管理電站過程中，要對電壓管理方面給予高度關(guān)注，配網(wǎng)配變端電壓合格率的提升可以利用調(diào)整變壓器的檔位設(shè)置加以實現(xiàn)，但不能無視無功電壓的作用及影響，這將使得電網(wǎng)在運作階段產(chǎn)生較大能耗，直接增加了電網(wǎng)的現(xiàn)實運行成本。故而，要高度關(guān)注無功電壓的作用和影響。

3提高電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電壓管理水平的措施

3.1無功補償裝置，加強設(shè)備的周期維護：通常來看，配網(wǎng)電容設(shè)備長期暴露在外，極易受到日曬雨淋等條件作用影響，嚴重影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，這將不利于無功補償設(shè)備與配網(wǎng)電容設(shè)備的發(fā)揮功能作用，必須對其進行周期維護保養(yǎng)，可以延長無功補償、電壓調(diào)節(jié)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)時效。另外，部分區(qū)域如若出現(xiàn)無功不足的現(xiàn)象，可以配備相應(yīng)的無功補償裝置，以平衡無功功率，使得電能質(zhì)量得到保證，確保其發(fā)揮出預(yù)期的經(jīng)濟效能。

3.2強化組織管理，做好電網(wǎng)規(guī)劃：對電壓質(zhì)量管理進行強化，將保證電力系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運行，以保證電力系統(tǒng)的日常運轉(zhuǎn)。故而，供電企業(yè)要發(fā)揮組織內(nèi)設(shè)機構(gòu)的功能作用：一是，建立與當前企業(yè)運行相匹配的質(zhì)量考核機制，參照標準來考核電壓相關(guān)工作，明晰相關(guān)管理職責(zé)，督促相關(guān)工作人員按照責(zé)任分工扎實做好電壓管理質(zhì)量;二是，科學(xué)規(guī)劃布局電網(wǎng)，依據(jù)有功、無功負荷作用，積極做好無功補償與無功平衡工作事宜。

3.3重視無功管理工作：目前，多數(shù)電站都較為重視電壓質(zhì)量的管理，但對無功管理相關(guān)工作沒有將其擺上日程。故而，加強無功管理向工作，有利于提升電壓供應(yīng)質(zhì)量。在現(xiàn)實的作業(yè)過程中，一是，通過增設(shè)主變壓器、擴容主變壓器等方式，能夠解決無功補償不足現(xiàn)狀;二是，對于重負荷區(qū)域而言，平衡無功補償工作，將有利于電能質(zhì)量的提升。

4結(jié)語

國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會電量需求也隨之增加，這也直接促進了智能電網(wǎng)的加速建設(shè)進程。做好電力系統(tǒng)無功電壓與電壓質(zhì)量的管理工作，能有效減少電力設(shè)備對于故障電力系統(tǒng)的影響作用，將大幅提升電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性能。另外，將技術(shù)含量高的電力電子技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)實的電力系統(tǒng)之后，將有助于電力運行質(zhì)效的快速提升。