所謂的無功補(bǔ)償技術(shù)便是指無功補(bǔ)償電源，主要目的是為了提供必要無功功率，降低電網(wǎng)能耗、提升電力系統(tǒng)功率因數(shù)，最終實現(xiàn)對整個電網(wǎng)電壓質(zhì)量的提升。而且，無功功率決不是無用功率，它的用處其實很大。如果沒有無功功率，則變壓器的一次線圈便無法產(chǎn)生磁場，進(jìn)而導(dǎo)致二次線圈無法感應(yīng)出電壓。所以，如果沒有無功功率，變壓器便無法進(jìn)行變壓工作、電動機(jī)便無法轉(zhuǎn)動。正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率，如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率、正常的電磁場，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。但是從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以我們需要在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。

　　2.無功補(bǔ)償配置要求

　　無功補(bǔ)償配置要求核心思想為“電力系統(tǒng)配置的無功補(bǔ)償裝置應(yīng)能保證在系統(tǒng)有功負(fù)荷高峰和負(fù)荷低谷運(yùn)行方式下，分(電壓)層和分(供電)區(qū)的無功平衡，并具有靈活的無功電力調(diào)節(jié)能力和檢修備用容量。無功補(bǔ)償配置應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)情況，實施分散就地補(bǔ)償與變電站集中補(bǔ)償相結(jié)合，電網(wǎng)補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合，高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，滿足降損和調(diào)壓的需要。”

　　3.電網(wǎng)自動化調(diào)度無功管理的主要措施

　　做好無功電壓的管理，首先就需要配備足夠數(shù)量的無功補(bǔ)償設(shè)備，每個電力供應(yīng)企業(yè)都要根據(jù)自身情況并按照《導(dǎo)則》中的要求進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)備的配備工作。在配備過程中，經(jīng)常會發(fā)生由于一時電壓的高低而少配甚至不配無功補(bǔ)償設(shè)備。特別是在超過110kV的變電所中，其電纜線路復(fù)雜繁多，經(jīng)常發(fā)生向系統(tǒng)倒送無功的情況，這時就需要切除并聯(lián)的電容器以解決無功倒送的問題，若還不能解決，就需要在低壓母線上安裝并聯(lián)電抗器，從而改變變電所的無功負(fù)載，達(dá)到無功平衡的目的。

　　其次，合理配置無功補(bǔ)償設(shè)備的容量。無功補(bǔ)償設(shè)備的容量大小一定要適量，特別是單組容量不能過大。若單組容量過大，當(dāng)輸電電壓負(fù)載較低時，不會進(jìn)入電容器，這樣次級的輸電線路上的負(fù)載電壓降低，導(dǎo)致線損增加，從而造成向電網(wǎng)上倒送無功。目前，我國輸電線路上的負(fù)載呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，因此，在電容器配備的時候應(yīng)考慮到負(fù)載的增加，以便于適應(yīng)后期的操作。

　　在完成無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置后，無功電壓管理的重點就是保證分層和分區(qū)內(nèi)的平衡。這樣就可以達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)睦硐霠顟B(tài)，即各級的輸電線路沒有無功電流，各級的電壓母線上的輸電功率都接近1，并且減少由于長距離線路輸送電能導(dǎo)致過多的線損以及負(fù)載電壓的下降。

　　電網(wǎng)無功管理的主要措施包括：

　　(1)應(yīng)本著自下而上，由末端向電源端的順序逐級平衡補(bǔ)償;需補(bǔ)償容量：Qc=P(tga1-tga2)，其中P為最大負(fù)荷月平均有功功率。

　　(2)電網(wǎng)調(diào)度工作人員應(yīng)加強(qiáng)對變電站電壓及無功功率的調(diào)整，借此來使母線的電壓質(zhì)量保持在最佳狀態(tài)。當(dāng)補(bǔ)償裝置全部投入使用后，若母線的無功補(bǔ)償仍舊無法滿足相關(guān)要求時，必須及時向上級有關(guān)負(fù)責(zé)人匯報，以便采取相應(yīng)的解決措施。

　　(3)電壓在線監(jiān)測和分析系統(tǒng)應(yīng)用實用化;繪制電壓監(jiān)測點分布圖，電壓監(jiān)測點設(shè)置數(shù)量、安裝位置滿足規(guī)定要求。

　　(4)以35kV變電站為單位，分供電區(qū)進(jìn)行無功平衡及電壓分布分析，通過指標(biāo)細(xì)化分析和措施跟蹤檢查，及時掌握變化趨勢，采取針對性措施逐步提高電網(wǎng)和各級用戶電壓合格率。

　　(5)根據(jù)電網(wǎng)的不斷發(fā)展和變化，持續(xù)滾動開展低谷、高峰以及典型負(fù)荷時期無功電壓計算分析，為電網(wǎng)無功補(bǔ)償設(shè)備投切、主變抽頭位置調(diào)整提供計算依據(jù)，并督促調(diào)度所合理投切35kV變電站無功補(bǔ)償設(shè)備，使無功分層就地平衡，減少不同電壓等級間的無功穿越，降低損耗。

　　(6)調(diào)度中心應(yīng)按照運(yùn)行電網(wǎng)實際的負(fù)荷變化，編制并下達(dá)無功負(fù)荷曲線，同時具備無功調(diào)整能力的變電站也都必須嚴(yán)格按照這一無功負(fù)荷曲線對無功出力進(jìn)行調(diào)整。調(diào)度中心的值班人員有權(quán)按照當(dāng)前電網(wǎng)的實際運(yùn)行情況進(jìn)行相應(yīng)的修改，并對各級變電站的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)督。

　　(7)在無功負(fù)荷的峰谷階段，電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)無功應(yīng)增至無負(fù)荷為止;在低谷時，發(fā)電機(jī)無功則需降至功率因數(shù)中所提到的最佳值0.95以上。

　　4.電網(wǎng)自動化調(diào)度無功優(yōu)化系統(tǒng)的建立

　　由于城市用電需求在不斷增加，不同城區(qū)的用電需求也是在不斷變化，再加上設(shè)備老化等問題，這樣設(shè)定好的無功電壓補(bǔ)償措施也許很難適應(yīng)目前或?qū)�來的變化。因此，除了�?yīng)做好無功管理工作之外，還應(yīng)充分發(fā)揮無功優(yōu)化系統(tǒng)的作用。通過無功優(yōu)化系統(tǒng)的自動控制，可以極大的減輕調(diào)度和運(yùn)行人員的工作量，并且和人為控制相比更科學(xué)、更合理、計算更精確。

　　根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動化運(yùn)行的實際情況，對于無功電壓系統(tǒng)的優(yōu)化應(yīng)從以下幾個方面著手：

　　4.1優(yōu)化原則

　　保證電力供應(yīng)全網(wǎng)內(nèi)的最大范圍內(nèi)的負(fù)載電壓達(dá)到額定值;保證電力供應(yīng)全網(wǎng)內(nèi)盡量降低電能在線路上的損失;所有的參與電網(wǎng)調(diào)度的工作人員，其行為準(zhǔn)則要遵循安全、運(yùn)行和調(diào)度規(guī)范。 　　4.2控制目標(biāo)

　　在保證電網(wǎng)和電網(wǎng)中人員、設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，通過全網(wǎng)內(nèi)的無功電壓補(bǔ)償措施，對于無功電壓管理進(jìn)行優(yōu)化。不但能夠保證電網(wǎng)整體經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，還要通過合理計算，有效控制無償設(shè)備的成本投入。最終實現(xiàn)主變壓器的調(diào)節(jié)次數(shù)最少、負(fù)載電壓在額定電壓規(guī)定的誤差范圍內(nèi)波動，全網(wǎng)的線損最小。在進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度自動化水平的基礎(chǔ)上，保證電網(wǎng)能夠具有更高的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。

　　4.3約束條件

　　母線的負(fù)載電壓處于規(guī)定范圍內(nèi);調(diào)壓開關(guān)動作次數(shù)處于規(guī)定范圍內(nèi);電容器投切次數(shù)處于規(guī)定范圍內(nèi);供電效率合格。

　　4.4功能實現(xiàn)

　　通過無功電壓綜合優(yōu)化計算后，形成有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)調(diào)節(jié)指令、無功補(bǔ)償設(shè)備投切指令及相關(guān)控制信息，然后將控制信息發(fā)送至各工作站，各工作站再將控制指令交系統(tǒng)執(zhí)行。當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)內(nèi)各級電壓在合格范圍內(nèi)，控制本級電網(wǎng)內(nèi)無功功率流向合理，實現(xiàn)無功分層就地平衡，提高功率合格率。同電壓等級不同變電所電容器組根據(jù)計算決策誰優(yōu)先投入。同變電所不同容量電容器組根據(jù)計算決策誰優(yōu)先投入。

　　5.電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電壓的控制措施

　　通過調(diào)度自動化系統(tǒng)時實在線計算和離線計算，然后利用負(fù)荷電壓的對應(yīng)關(guān)系曲線，在保證電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上，適度、合理地調(diào)整發(fā)電機(jī)端電壓和變壓器分接頭、投切電容器及調(diào)相機(jī)調(diào)壓等手段，使電網(wǎng)運(yùn)行電壓可以達(dá)到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電壓，從而達(dá)到降損節(jié)點效果。電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電壓控制的主要措施包括以下方面：

　　(1)在做到無功功率平衡的前提下，然后利用負(fù)荷電壓的對應(yīng)關(guān)系曲線，按負(fù)荷分時段進(jìn)行調(diào)整變壓器的分接頭。當(dāng)母線電壓低時，先投電容器組后調(diào)整主變分頭，有載調(diào)壓變壓器必須逐個分接頭調(diào)整;當(dāng)母線電壓超出偏移上限時，應(yīng)首先調(diào)整主變分接開關(guān)檔位，以降低電壓，無法調(diào)整時，才將電容器退出運(yùn)行。

　　(2)在電壓允許偏差范圍內(nèi)，供電電壓的調(diào)整使電網(wǎng)高峰負(fù)荷時的電壓值高于電網(wǎng)低谷負(fù)荷時的電壓值。

　　(3)在有調(diào)壓能力的情況下，嚴(yán)禁使各級電壓超限值運(yùn)行。

　　(4)調(diào)度員要加強(qiáng)對變電站無功、電壓的調(diào)整，保持變電站母線電壓質(zhì)量和補(bǔ)償裝置的即時投停;全部調(diào)壓手段用完后，變電站母線電壓質(zhì)量仍不能滿足要求時，應(yīng)及時匯報上級值班調(diào)度員協(xié)助調(diào)整。

　　(5)一般35千伏以上的電網(wǎng)中，負(fù)載損耗約占總損耗的80%左右，負(fù)荷電壓的對應(yīng)關(guān)系優(yōu)化曲線一般偏中上限運(yùn)行，因此白天負(fù)荷重時應(yīng)提高母線運(yùn)行電壓。

　　(6)保證二次電壓在正常范圍的前提下，盡量提高分接頭檔位，以降低鐵心磁通密度。該工作不能頻繁做，但不能長期不管，每年應(yīng)按照季節(jié)分1-2次進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

　　(7)因為電網(wǎng)的負(fù)荷是變動的，我們不必要對任意負(fù)荷點進(jìn)行經(jīng)濟(jì)電壓的調(diào)整，從調(diào)度的實用性和可操作性，我們可以根據(jù)變壓器的調(diào)壓檔位和規(guī)程規(guī)定的電壓偏移值，利用負(fù)荷電壓的對應(yīng)關(guān)系分時段按負(fù)荷進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)壓。

　　(8)如果不能通過調(diào)度自動化系統(tǒng)時實在線計算，可以通過負(fù)荷曲線進(jìn)行離線計算，同樣可以解決電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電壓問題和無功優(yōu)化問題。

　　6.結(jié)束語

　　電力調(diào)度的主要目的便是要科學(xué)合理地對功率進(jìn)行調(diào)度，隨著現(xiàn)階段我國電網(wǎng)自動化調(diào)度水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電力系統(tǒng)中的無功電壓得到了進(jìn)一步的管理和優(yōu)化，這對于提高系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、改善電能質(zhì)量、平衡無功分布、降低有功損耗有著十分重要的意義。只有不斷降低電網(wǎng)中的無功功率損耗，才能有效地確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而推動電力企業(yè)健康發(fā)展。

　　【參考文獻(xiàn)】

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