電力技術(shù)中的無(wú)功電壓管理系統(tǒng)的探討

劉霄

[摘 ?要]現(xiàn)階段，我國(guó)正處于轉(zhuǎn)型階段，第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，人民生活水平日益增長(zhǎng)?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力技術(shù)中對(duì)于無(wú)功電壓管理的技術(shù)也在日益更新，保障了供電的安全性和穩(wěn)定性，改善了內(nèi)外部的投資環(huán)境。供電質(zhì)量的提高促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益的提高，很大程度上提高了綜合國(guó)力。本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，簡(jiǎn)述優(yōu)化控制的意義，概述了無(wú)功電壓管理系統(tǒng)的主要問(wèn)題，希望能給讀者帶來(lái)一定的啟發(fā)。

[關(guān)鍵詞]電力技術(shù) ?無(wú)功電壓 ?優(yōu)化控制

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）24-0141-01

1 引言

雖然我國(guó)是一個(gè)電力大國(guó)，年發(fā)電量和裝機(jī)容量均前列于世界第二，但對(duì)于供電電壓的穩(wěn)定性和可靠性有著更高的要求。無(wú)功電壓管理系統(tǒng)由此被提出。通過(guò)SCADA系統(tǒng)的各種功能，電網(wǎng)無(wú)功電壓管理能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)分析電網(wǎng)數(shù)據(jù)以及對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化的共能?，F(xiàn)階段，區(qū)域電網(wǎng)無(wú)功和電壓數(shù)據(jù)分散等問(wèn)題在我國(guó)電力技術(shù)中普遍存在。因此，建立和完善無(wú)功電壓管理系統(tǒng)，能夠大大減少浪費(fèi)，將不完整數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，將電壓管理效率水平提高到一定程度。這一管理系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅增強(qiáng)了電壓質(zhì)量，還大大提高了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力。

2 優(yōu)化控制的意義

現(xiàn)階段的在線無(wú)功電壓優(yōu)化控制部分尚處于分散控制階段，利用簡(jiǎn)易的無(wú)功電壓綜合控制裝置，采取九區(qū)圖控制法作為控制方法，根據(jù)實(shí)時(shí)電壓對(duì)控制策略進(jìn)行相應(yīng)選擇，并控制電容器組和分接頭。這種控制手段雖優(yōu)于傳統(tǒng)的控制方式，但仍然存在一定的不足。當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功缺額處于一個(gè)較為嚴(yán)重的水平時(shí)，自動(dòng)無(wú)功調(diào)節(jié)裝置使得系統(tǒng)無(wú)功缺額狀況向加重方向發(fā)展，長(zhǎng)期發(fā)展下去會(huì)發(fā)生電壓崩潰，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。這是由于缺乏對(duì)于無(wú)功電壓考核指標(biāo)的考慮，影響了整體效果。因此，研究出適用于我國(guó)電力企業(yè)的優(yōu)化控制方法至關(guān)重要，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要基于面向全網(wǎng)無(wú)功資源的優(yōu)化調(diào)度。

3 無(wú)功電壓管理中存在的問(wèn)題

目前來(lái)說(shuō)，技術(shù)與設(shè)備的改善是電網(wǎng)無(wú)功電壓中較為棘手的問(wèn)題。傳統(tǒng)管理模式是使用人工監(jiān)視，這種模式下的電壓合格率較低，不利于電壓的整體管理。并且電力企業(yè)對(duì)于電力設(shè)備的投入力度不大，加大了電壓管理的難度。

3.1 技術(shù)與設(shè)備方面的不足

技術(shù)與設(shè)備主要不足有三個(gè)方面：

（1）電容器配置方面。在使用的過(guò)程中，采取的電容配置方式是將電容器全部投入使用或是只在低壓情況下使用并聯(lián)電容器。這樣的做法極大的降低了電容器的使用效益，會(huì)存在電容器投入使用異常的可能。

（2）無(wú)功補(bǔ)償容量方面。在一些工程項(xiàng)目中因各種原因減少安裝電容器的容量甚至是不安裝電容器，又或是只看重設(shè)備檔次而忽視電容器的重要性因而犧牲電容的做法，都導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償容量大大減少。

（3）變壓器的額定限壓方面。配電網(wǎng)電壓要求設(shè)置不夠合理，加上供電半徑減小等原因，配電網(wǎng)電壓難以投入正常使用。

3.2 無(wú)功電壓管理的不足

在管理用戶上，對(duì)用戶的配置需要改進(jìn)，管理電容器的運(yùn)行制度不夠規(guī)范，在與供電部門的溝通上不夠及時(shí)，導(dǎo)致供電部門缺乏信息而無(wú)法在變壓器擴(kuò)容時(shí)同期建成無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。同時(shí)，無(wú)功設(shè)備的投入未進(jìn)行良好的規(guī)劃，在運(yùn)行無(wú)功設(shè)備的過(guò)程中管理不夠到位等情況都降低了電壓管理效率。要解決這些問(wèn)題，需要采取環(huán)網(wǎng)布置和開(kāi)環(huán)運(yùn)行，側(cè)重線損和電能質(zhì)量的管理，注重對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)配置。

4 無(wú)功電壓的管理

4.1 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

無(wú)功電壓的管理有如下目標(biāo)：①降低線路損耗;②變電站電容器的調(diào)整和投停次數(shù)減到最低;③保證被控電站的低壓側(cè)母線電壓值在正常范圍內(nèi)波動(dòng);④實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的自動(dòng)化，解放電站人員的雙手;⑤提高電站的經(jīng)濟(jì)效益。各電站應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，制定合適的管理制度，提高電壓質(zhì)量，保證系統(tǒng)安全高效地運(yùn)行。

4.2 解決方案

4.2.1 合理使用無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)

在設(shè)備安全的情況下，正確使用設(shè)備，將電網(wǎng)的調(diào)度水平提高，并盡可能少地調(diào)節(jié)主變分接開(kāi)關(guān)。在保證質(zhì)量的同時(shí)注重盡可能地降低損耗，并且保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。合理利用無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)，達(dá)到降低電能損耗和最高的電壓合格率的目的，保證系統(tǒng)能夠安全高效地進(jìn)行工作。

4.2.2規(guī)范網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于無(wú)功電壓管理是至關(guān)重要的。設(shè)計(jì)和建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的首要任務(wù)就是能夠支持最高級(jí)別的電壓網(wǎng)絡(luò)，低級(jí)別的電壓網(wǎng)絡(luò)采取環(huán)形布置結(jié)構(gòu)，實(shí)行分層供電。另一方面，高級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)與低級(jí)別電壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)做好配合工作，使得供電半徑不會(huì)過(guò)大或是過(guò)小。需要注意的是，要避免無(wú)功電源和無(wú)功負(fù)荷產(chǎn)生失衡現(xiàn)象，這樣才能建立一個(gè)較為完善的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

4.2.3 重視電容器運(yùn)行情況

當(dāng)電壓處于低壓的情況，并非所有電容器都會(huì)投入使用，電壓合格率和功率因數(shù)值不符合變電站的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。在這樣的情況下，功率因數(shù)不夠高、電壓異常的發(fā)生，沒(méi)有得到及時(shí)的調(diào)整，將會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，監(jiān)視電容器的運(yùn)行情況是十分重要的。

4.2.4 重視對(duì)電壓質(zhì)量的保證

無(wú)功電壓管理系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行，離不開(kāi)各部門人員的共同努力。一方面，線路過(guò)長(zhǎng)會(huì)降低電壓質(zhì)量，故需要調(diào)整配電線路，消除長(zhǎng)線路帶來(lái)的影響。另一方面，檢查和改造主要的送電線路導(dǎo)線，更換老舊導(dǎo)線，增加導(dǎo)線半徑，使能夠傳送高質(zhì)高壓的同時(shí)還能夠減少不必要的損耗。完善管理無(wú)功電壓運(yùn)行的體系，重視綜合電壓合格率的提升。

4.2.5 合理使用并聯(lián)電容器

變電站應(yīng)合理使用并聯(lián)電容器，并做好集中補(bǔ)償工作。當(dāng)使用并聯(lián)電容器時(shí)，進(jìn)行調(diào)壓的過(guò)程中有一些需要注意的問(wèn)題：（1）變電站的調(diào)壓方式通常采取主輔結(jié)合的手段，主要調(diào)壓通過(guò)變電器，輔助調(diào)壓通過(guò)并聯(lián)電容器。（2）電容器組的使用和電壓的調(diào)整的先后順序應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。低谷負(fù)荷時(shí)優(yōu)先調(diào)整電壓，高谷負(fù)荷時(shí)優(yōu)先投入使用電容器。（3）并聯(lián)電容器的容量較大時(shí)，主要的自動(dòng)投切方式需要采取電壓控制的形式。還需要注意安裝和投切方式為分組安裝和分組投切，保證電壓突變幅度不會(huì)過(guò)大。

并聯(lián)電容器的使用，彌補(bǔ)了當(dāng)電網(wǎng)無(wú)功不足時(shí)，通過(guò)有載調(diào)壓改變電壓分布但無(wú)法提供無(wú)功功率的不足，并且增加了網(wǎng)絡(luò)電壓和網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功電力。上述優(yōu)點(diǎn)使得無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)玫搅舜蟠蟮募訌?qiáng)。

5 結(jié)語(yǔ)

電力部門生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量一大指標(biāo)就是電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，而電壓質(zhì)量的好壞在一定程度上受到了無(wú)功管理的影響。因此，提高優(yōu)化控制水平、提升電壓合格率、保證電壓質(zhì)量、減少線路的損耗均對(duì)于供電部門有著重大意義。電網(wǎng)無(wú)功系統(tǒng)提高了電網(wǎng)電壓合格率，降低了網(wǎng)損，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以要做好對(duì)無(wú)功電壓的管理，提高供電的質(zhì)量，解決好發(fā)展之中的各類問(wèn)題是供電部門的職責(zé)，這樣可以在加大對(duì)無(wú)功電壓的管理力度的同時(shí)，提高電網(wǎng)技術(shù)水平。在無(wú)功電壓管理的道路上不斷探索和創(chuàng)新，發(fā)揮無(wú)功電壓管理系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)最大利用價(jià)值，從而創(chuàng)造出更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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