(国网朔州供电公司山西朔州036002)
摘要:随着社会市场经济的发展,我国的电力行业取得了较大的发展与进步,在电网运行工程中,保持一定的无功功率储备是非常必要的,这对于防止电网中出现电压崩溃事故具有非常重要的作用,本文就主要对电网调度运行中的无功功率与电压问题进行简单分析,对于电网的正常运行具有非常重要的作用。
关键词：电网调度运行；无功功率；电压问题；分析
1电网调度中无功补偿设备的配置
在电网调度运行中，有必要安装一些无功补偿设备，以实现对电网中电压的有效控制。在选择无功补偿设备的过程中，应对设备的安装地点、运行性能、容量等进行合理选择，并对其可能出现的运行方式进行分析，使其能更好的满足电网电压的控制需求。在电网调度实际运行过程中，对于系统中的某一点来说，若其具有高水平的短路容量，即在该点上投入负荷电压的波动较小；若应用容量大小相同的补偿设备对其实施补偿，则该点的短路电流水平值在不断降低，即说明其补偿效果良好，这种情况下，该点应实施无功补偿。
电压调节是电网调度运行中的重点内容，当无功补偿装置应用在电网运行中时，会导致补偿装置安装地点的电压值发生变化，这种情况下，电源间的负荷及电势角也会随之变化，因此，为了确保所得数值的准确性，应在相关技术准则中，对其进行详细的统计与分析。无功电流配置及电压调节设备需注意以下方面的问题：确保每个符合区域各自具备较强的无功补偿及调节能力，以更好的适应地区负荷所出现的变化，另外，在实际应用中，不允许利用传输阻抗来完成高压网的无功输送；相关设备需具备充足的补偿容量及较强的调节能力，以确保系统在各个运行条件均能安全稳定的运行；相关设备需具备充足的无功备用量，以便在事故发生后，各个点系统的电压能满足相关要求。
2无功功率的控制技术
2.1负荷分段控制
电力系统运行过程中，存在大量的负荷节点。各节点的负荷，均会随着供电时间的变化，而逐渐发生变化。通常情况下，如将连续性较强的负荷参数，应用到无功功率优化过程中，优化的过程将较为困难。将负荷分时段进行处理，使其以静态的形式体现，是解决上述问题的关键。对此，电网调度人员，可以以小时为单位，对负荷进行分段。并采用积分中值，计算出具体的负荷值。除采用负荷分段的方式控制无功功率外，确保无功功率装置配置无异常，同样较为重要。例如：电网调度人员，可根据电网的运行需求，计算无功备用量。以确保电力安全事故发生后，无功装置能够发挥其功能，确保电力系统能够安全运行。另外，为适应地区负荷变化的需求，高压网电力调度时，需避免应用传输阻抗。
2.2无功功率平衡
为确保电力系统故障发生后电网线路中的稳定裕度，电力调度人员须将变电站的电压控制在较高的水平，至少应高于系统的最低电压。考虑到电力传输距离过长容易增加损耗，可考虑将分层法应用到无功功率的控制过程中，通过对各层间无功功率的调整，减小各层参数的差异，以使电网无功功率，能够实现分区平衡。
3电网调度自动化中无功电压改进的目的
在电网调度自动化无功电压改进过程中，通过合理地投切无功设备容量和调节发电机电压，对系统进行改造和升级，能够达到提高电网电压稳定性、增强电能质量、降低有功损耗的目的：优化改进后应尽可能使系统采用分块设计的样式结构，软件的设计应注重集成化和归一化以及兼容性问题。同时为了方便软件的管理和实现软件的稳定运行，不同的数据要运用不同方式进行处理；对于不同类型的文件和数据分别建立相应的数据库；代码和数据要分别存放在不同的地方，充分提高软件编写的灵活性和日后维护的可操作性，也为日后对软件的优化和升级带来方便；对电网调度自动化中无功电压的改进应当致力于创造一个粗犷的开发环境，体系中的各个环节、用户数据和软件设计以及操作系统等各个方面都要设计和实现；在无功电压的改进过程中，应用软件数据库应当按照电气元件进行统一设计，设计中还应当充分考虑用户维护的方便性，采取基于图形制作的网络建模工具，实现不同应用只需维护一套画面的目标。对电网调度自动化进行优化改进后应当尽量降低日常的维护开支和减少工作量，使电力系统的各项调度任务能够稳定、经济地完成。
4改善电网自动化调度的无功电压管理的措施
4.1优化技术
在进行电压调整时，首先要确保其电压在规定的范围内，确保低负荷时的电网电压不能超过高负荷时的电网电压。还需要注重对各级电压的控制，避免其超过规定的范围，同时需要保持二次电压稳定，即改变变压器的铁芯磁通密度进行调整。降低损耗是电网自动化调度的无功电压管理的主要措施，其可以通过制定无功补偿设备的方式，在不用的电路中，采用不同的补偿容量。对于补偿顺序最好采用逐级进行。施工人员要注无功补偿设备在变电站的安装位置，根据变电站的使用特性，明确补偿容量。电力企业要注重对电网负电荷的监督，根据曲线的变化，从而实现对无功补偿设备的调整，确保电网损耗达到最低。电力企业还应该注重电网自动无功补偿，即通过观察负荷曲线，制定分段无功补偿方式。对于电网母线电压较低的问题，可以通过补偿电容和改变变压器档位的方式，使电压升高，对于电网母线电压较高的问题，则可以采用改变变压器档位的方式，使电压降低。当电网出现电压越限、力率超计划值等情况时，根据计算的灵敏度并结合一定规则，自动对无功补偿设备和变压器分接头进行控制，达到提高电压合格率、控制力率和优化网损的目的。自动控制方式主要有两种，一种是系统自行控制，一种人为手工控制，如出现对设备的保护信号动作时，系统自动控制，将该设备禁用，如果设备出现故障时，则应当是人为手工控制，将该设备禁用。对于设备的解除，只能采用人工人为手工的方式。在进行无功电压的优化时，应当先以电压为主，最后才是网损。当存在变压器并列运行时，分接头的方式，实现同时调节。
4.2降低损耗方法
想要保证供电电压，降低电网无功损耗，在无功电压管理中，可以采取以下有效的办法：针对不同电路位置，制定适当的无功补偿设备的补偿容量；无功补偿的顺序可以自电网的末端向开头部位，也就是电源部位进行逐级就地平衡依据由下而上的顺序；在改造变电站过程中，要注意到无功补偿设备的安装部位，和补偿容量，因时因地合理安装无功补偿设备；对于电网调度中的每一个工作人员来讲，要随时注意整个电网的运行，使配电电网中的电压质量达到最佳，做到准时投放、切开无功补偿设备；如果电网中的无功负荷位于最低值时，需要电厂发电机减小无功电压，从而使监控地点的电压要降到目标电压值，保证功率因数可以在0.9以上；如果电网的无功负荷处于高峰期，那么电厂发电机中的无功电压就要增大，一直到监控地点的电压为止，以保证供电需求和供电质量；电力企业的电网中心调度部门，要随时依据电网中的负电荷曲线变化情况，以及电压调度的要求，随时调整电网中无功补偿设备，进行合理投放，使整个电网损耗降到最低；想要保证电网的稳定运行，需要先考虑电网自动无功补偿，利用得到的负荷曲线，制定符合负荷曲线的分段无功补偿模式和方法，及时改变变压器的档位。若电网母线电压很低，可以补充适量电容，再改变变压器的档位，升高母线的电压。若电网母线电压很高，也可以采取改变变压器档位的方法，降低母线的电压。
4.3创建自动改进调节无功电压的平台
4.3.1控制目标
在电力系统设备安全稳定的运行条件下，利用全网内无功电压补偿的方法对无功电压管理进行升级和优化；电力工作执行前对系统中非相关设备进行较准确的估计，减少变压器的改变次数，最大可能地减少开支，降低电力系统运行过程中的开销。相关的电力部门人员要有扎实的专业知识，能自觉遵守安全行为准则和相关工作规章制度的要求。
4.3.2优化原则
在进行电网调度自动化优化过程中，应在电力系统能够协调高效运行的同时进一步提升其自动调节的能力，在确保运行的电网时尽可能地实现负载电压达到额定值的要求，将电能传输过程中在电线上的损耗降到最低。
结语
电网调度运行过程中,受到各种因素的影响,很容易导致各种故障的产生,对电网的正常运行造成影响,做好电网调度运行过程中的无功功率补偿及电压控制非常的必要,本文就主要针对此进行了简单分析,对于电网运行安全、稳定性的提升具有积极的作用。
参考文献:
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[2]蓝海波,杨健.从“8•14”美加大停电谈华北电网无功调度和电压调整[J].华北电力技术,2017(7).