所謂的無功補償技術(shù)便是指無功補償電源，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，變壓器便無法進行變壓工作、電動機便無法轉(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)備的正常運行。但是從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠滿足不了負荷的需要，所以我們需要在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率，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.無功補償配置要求

　　無功補償配置要求核心思想為“電力系統(tǒng)配置的無功補償裝置應(yīng)能保證在系統(tǒng)有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下，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。無功補償配置應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)情況，實施分散就地補償與變電站集中補償相結(jié)合，電網(wǎng)補償與用戶補償相結(jié)合，高壓補償與低壓補償相結(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》中的要求進行無功補償設(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載，達到無功平衡的目的。

　　其次，合理配置無功補償設(shè)備的容量。無功補償設(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，當輸電電壓負載較低時，不會進入電容器，這樣次級的輸電線路上的負載電壓降低，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)考慮到負載的增加，以便于適應(yīng)后期的操作。

　　在完成無功補償設(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。這樣就可以達到無功補償?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償;需補償容量：Qc=P(tga1-tga2)，其中P為最大負荷月平均有功功率。

　　(2)電網(wǎng)調(diào)度工作人員應(yīng)加強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)。當補償裝置全部投入使用后，若母線的無功補償仍舊無法滿足相關(guān)要求時，必須及時向上級有關(guān)負責(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)進行無功平衡及電壓分布分析，通過指標細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、高峰以及典型負荷時期無功電壓計算分析，為電網(wǎng)無功補償設(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)按照運行電網(wǎng)實際的負荷變化，編制并下達無功負荷曲線，同時具備無功調(diào)整能力的變電站也都必須嚴格按照這一無功負荷曲線對無功出力進行調(diào)整。調(diào)度中心的值班人員有權(quán)按照當前電網(wǎng)的實際運行情況進行相應(yīng)的修改，并對各級變電站的執(zhí)行情況進行監(jiān)督。

　　(7)在無功負荷的峰谷階段，電廠內(nèi)的發(fā)電機無功應(yīng)增至無負荷為止;在低谷時，發(fā)電機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)的負載電壓達到額定值;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，其行為準則要遵循安全、運行和調(diào)度規(guī)范。 　　4.2控制目標

　　在保證電網(wǎng)和電網(wǎng)中人員、設(shè)備安全運行的前提下，通過全網(wǎng)內(nèi)的無功電壓補償措施，對于無功電壓管理進行優(yōu)化。不但能夠保證電網(wǎng)整體經(jīng)濟地運行，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)能夠具有更高的運行安全性和穩(wěn)定性。

　　4.3約束條件

　　母線的負載電壓處于規(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?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)濟運行電壓的控制措施

　　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)電機端電壓和變壓器分接頭、投切電容器及調(diào)相機調(diào)壓等手段，使電網(wǎng)運行電壓可以達到最優(yōu)經(jīng)濟運行電壓，從而達到降損節(jié)點效果。電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟運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，然后利用負荷電壓的對應(yīng)關(guān)系曲線，按負荷分時段進行調(diào)整變壓器的分接頭。當母線電壓低時，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)高峰負荷時的電壓值高于電網(wǎng)低谷負荷時的電壓值。

　　(3)在有調(diào)壓能力的情況下，嚴禁使各級電壓超限值運行。

　　(4)調(diào)度員要加強對變電站無功、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，負載損耗約占總損耗的80%左右，負荷電壓的對應(yīng)關(guān)系優(yōu)化曲線一般偏中上限運行，因此白天負荷重時應(yīng)提高母線運行電壓。

　　(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次進行適當調(diào)整。

　　(7)因為電網(wǎng)的負荷是變動的，我們不必要對任意負荷點進行經(jīng)濟電壓的調(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，利用負荷電壓的對應(yīng)關(guān)系分時段按負荷進行經(jīng)濟調(diào)壓。

　　(8)如果不能通過調(diào)度自動化系統(tǒng)時實在線計算，可以通過負荷曲線進行離線計算，同樣可以解決電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟運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)展和進步，電力系統(tǒng)中的無功電壓得到了進一步的管理和優(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)濟運行，從而推動電力企業(yè)健康發(fā)展。

　　【參考文獻】

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