电网电压无功控制及提高电压合格率的对策

电网电压无功控制及提高电压合格率的对策

党慧霞

临汾调控中心，山西 临汾 041000 摘要： 电压是电能质量的重要指标；电压质量对电力系统的安全与经济运行，保证用户安全生产和产品质量以及电器设备的安全与寿命，有重要的影响，随着工农业生产和人民生活对用电质量要求的不断提高，对电压合格率的要求也越来越高。电力系统的电压水平，是电力系统无功功率供需平衡情况的具体表现，是通过发电机、无功补偿设备和变压器分接头等控制无功功率来维持的。无功功率的传输不但产生功率损耗而且沿传输途径有很大的电压降落，因而系统中各枢纽点的电压特性具有地区性质。有时从系统总体来看无功是足够的，但如个别地区的无功不能就地平衡，需要远距离输送，从而产生能量损耗，并使电压偏低。当电压偏低时，还可能危及系统运行的稳定性，甚至引起电压崩溃；而电压过高时，各种电气设备的绝缘可能受到损害。有效的电压控制和合理的无功补偿，不仅能保证电压质量，降低网损，而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性，充分发挥了经济效益。结合地级供电企业特点，制定合理的电压无功相关规章制度，提高规章制度的执行力度，加强电压无功的管理，对提高地级供电企业的电压合格率有更为普遍的意义。

1 引言

        要全面保障电能质量，首先必须对电网电能质量状况有全面系统的了解和掌握，查明影响电能质量的原因，分析其产生的规律和对电网安全运行造成影响的范围和程度，在此基础上才能采取有针对性的综合治理及应对措施。为此开展全网电能质量在线监测与分析系统的应用研究，实现电能质量数据的远程监测及管理，取得第一手数据，为电能质量综合治理提供可靠保障的基础。

2 影响电压合格率的因素
2.1电压质量监控工作不及时
电压质量的好坏对于电力设备能否正常运作起到决定性的作用，是电压合格率的重要指标，无论是过高还是过低都不利于电机的运作，增加电能耗损，影响用户的用电质量，提高了用电成本，所以，电压质量的合格有利于减少工业废品、提高电气设备的效率、根本上提高电压的合格率。但是，就现状而言，对变电站母线电压调控和监控工作上并没有做到及时高效，对于有效监控电压质量的 AVC 系统的配置工作仍未付之行动，这样一来缺少有效监督就容易导致变电站母线电压不稳，影响电压合格率，造成用户用电困扰。
2.2电压无功定值管理不完善
配电网无功优化对于电压的合格率而言是最直接的指标，因电力系统直接面向用户的就是配电网，是用户对电力系统予以评价的第一印象，然而就现状而言，一方面，电压无功定值整定计算缺乏统一规范的计算标准，实际操作中，基本凭借整定计算人员的个人经验，标准存在较大随意性，存在较多不合理的地方；另一方面，在整定计算变电站电压无功定值时，对于 110 kV 系统电压是否合格或区域电网电压无功是否平衡并没有做统一的考察，不配套的系统设置，将会影响整个区域电网电压质量。最后，电压无功定值的确定会受到变电站负荷变化或季节性变化的影响，但是实践中，整定好数值不能及时进行调整，从而对电压的合格率起到负面作用，影响到整个配电网的无功优化。
2.3无功设备运行管理不到位
无功设备主要包括无功补偿设备和配电无功设备，其中，无功补偿设备由于使用率高，因此出现故障的几率较大，影响设备的可用率，现实中不能及时跟进排查故障，造成设备的不能发挥应有效果，一定程度上影响电压无功就地平衡；在配电无功设备的管理上，配电行动组工作不及时，不能很好完成对季节性负荷或负荷特性予以调整，致使配变输出电压脱离正常合理范围，影响居民端电压质量。

3 提高电压合格率的具体措施
3.1 健全无功电压管理，合理规划电力系统
针对于目前电力系统建设中的相关问题，各电力部门应制定全面的提高电压合格率的工作方针，首先从配电网无功电压的管理着手，将设备更新、系统优化以及各项指标的规范化确立提上日程，并对此进行专项研讨，通过系统化、专业化的研究制定一套全面、高效的管理方案；同时，对于人员的配备应同样做到技术化与合理化，不仅在上岗工作前要严格筛选，而且对其实际的工作实效也要进行专项考核，确保各方面的质量控制达到规定目标，进而有效提高电压合格率。当然，对于调压设备、无功技术控制也同样必须合理规划，进而促进电压合格率的持续拔高。
3.2 加强无功规划及电网建设
对现有无功配置未达标变电站逐步进行改造，按照变电站无功补偿配置原则，结合区域负荷特性，加装无功补偿电容器，实现无功补偿就地平衡；对无载调压变压器有计划地进行改造，提高无功调控手段。对于供电半径过长、负荷重、居民端电压合格率低的线路，要加装无功自动补偿装置，将供电半径不合理的线路纳入技改计划，逐年进行改造。对单组电容器容量偏大，不满足日常运行要求的变电站，应纳入技改计划，按变电站实际负荷情况配置无功补偿容量。有条件的变电站可加装电压自动调节装置（VQC），利用VQC装置进行调压。

3.3 增加电压无功运行的管理力度
首先，加强监督，将谐波在线监测设备安装在被谐波污染的变电站，通过实施监控，找出责任人，按照谁污染谁治理的原则，治理谐波污染。建立健全考核制度，通过考核制度提高管理人员的积极性，严格整改一些电压不合格的情况。其次，变电站的调整，变电站的相关调整，如主变无功的限定值、主变抽头档位、电压无功曲线、母线电压等，要考虑到负荷的季节性变化和电压的无功潮流。针对一些单线单变变电站中仍旧使用无载调压变压器的情况，要及时停电检修，调整档位，使主变档位能够应对负荷的变化，同时，要管理配变调压分接开关档位。以此增加电压的合格率。最后，电网运行方式的管理，电网运行方式的制定要结合月度停电检修计划，根据可能出现的情况，提前准备预案，保证在电网潮流时期母线电压符合要求。另外，电网运行方式的优化要结合电网电压无功潮流分布，减少无功功率输送的距离，以防供电距离过长，增加区域电网电压无功的有效性和合理性。

3.4 对负荷进行预测实现对配电网中的电压进行调节
工作人员要根据配电网的运行变化情况，使电压控制到标准范围内，在配电网进行供电的过程中，由于线路的问题，会产生线路电压损失的情况，这种电压损失一般和线路的输送功率有着较大的关系，所以工作人员可以对其负荷进行预测，进而得出电压的具体变化情况。
        负荷预测的方法主要如下：在线路中电压保持稳定平衡的情况下，通过线路末端和变电站中所输出电压功率之间的关系，包括其中输电线路的长短和用户的具体用电情况，可以得出线路末端的电压。在反复的对负荷进行预测中，工作人员可以根据其中电压损耗的数据，得出一个电压预测曲线。可以明确的反应出在配电网供电的过程中，供电线路中的电压损耗情况，这样就可以对电压的合格率进行预测，得出预测的结果。
        在这样的情况下，工作人员可以将预测的电压合格率与标准的电压预警值进行比较，如果预测值不在预警值的范围当中，工作人员就可以对配电网的输出电压进行调整，从而提高电压的合格率。

4 结束语
随着社会发展及人民生活水平的提高，用户对电压质量的要求将越来越高，作为电网企业要想切实提高电压合格率，必须在今后的工作中一手抓组织措施，一手抓技术措施，两手都要抓，两手都要硬。同时，利用电网改造进一步优化网架结构，利用高科技技术措施提高设备科技含量，缓解无功补偿不足和抑制谐波污染，多措并举使电网运行更加灵活。进一步提高电压合格率，让每个用户用上质量可靠的“放心电”。

参考文献：
[1]张明，代飞，蔡夕多，唐新杰.构建全方位管理体系  提升电网电压管理水平[J].中国电业，2019（04）：90-92.
[2]余小强.论配网线路电压质量与供电可靠性的提升[J].电子测试，2019（07）：108-109+67.