刍议电网无功补偿及电压调整中存在问题与解决措施

1、刍议电网无功补偿及电压调整中存在问题与解决措施摘要:近年来，随着我国电力事业的不断发展，电网的管理也在进一步加深，电压是保证电力系统的安全与经济运行，电压合格率是考核电力企业的一项重要指标，无功补偿是提高电压近合格率的一种行之有效的方法。为了电网能稳定运行，本文对现有的无功补偿方式及电压调整中存在的问题进行分析，并给出相应的解决措施，以达到电力系统经济运行和无功优化的目的。关键词:电力系统；无功补偿；电压调整中图分类号：TM7文献标识码：B1 区域电网的特点。电力系统中的电源来自发电厂，并通过高压或超高压输电网络传送到负荷侧，然后由电压等级较低的网络把电能分配到不同电压等级的用户。这种在电力网

2、中主要起分配电能作用的网络就称为配电网络，而在电力负荷比较集中的地域，输、配电网纵横交错，电压等级从220kV至6.3kV,涵盖多个电压等级，电网由地区电力调度统一指挥、指导和协调，我们将这样的电网称作区域电网。当前我国的电力网损耗可分为3个等级:220kV及以上电压等级网损;110kV及35kV网损;10kV网损。其中10kV配电网的降损空间最大。10kV及以下配电网网损大的突出原因在于网络结构、运行方式不尽合理，无功补偿装置配置不合理和管理制度不健全等，另外配电网内的大量高能耗变压器也是导致网络损耗大的原因之一。电网内的负荷包括用户的有功负荷和无功负荷及电网内有功功率损耗和无功功率损耗。有

3、功电源只能集中在发电厂，而无功电源既可由发电厂供给，也可根据就地平衡原则装设在电网各负荷点。无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，也是不可能的。因此，无功补偿对区域电网的经济运行是十分重要的。2 区域电网无功补偿的方法。区域电网无功功率的合理分布对提高电网的电能质量和节能降损有着重要作用，其中无功补偿是提高功率因数、降低线损的有效措施。电网无功补偿的方式可分为串联补偿和并联补偿，区域电网采用并联补偿。并联补偿方法又分为电容器补偿、调电感补偿、调相机补偿和移相补偿等。针对区域电网的特点，无功补偿设备的配置应按照"分级补偿，就地平衡"的原则合理布局，具体为:(

4、1)总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主;(2)电力部门补偿与用户补偿相结合;(3)分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主;(4)降损与调压相结合，以降损为主。3 1补偿容量的确定。功率因数不同，每千乏补偿容量取得的补偿效益也不同，功率因数越高，每千乏补偿容量取得的补偿效益越小。通常情况下，以取得最佳经济效益为原则，将功率因数提高到0.95左右为宜。当网络中接点i的有功功率为Pi，补偿前的功率因数为cosjl,补偿后的功率因数为cos32,则补偿容量为2 2补偿方式的选择。由于区域电网中涵盖多个电压等级，根据无功补偿的原则，采取三级补偿的方式。在220kV枢纽变电站母线采用集中补偿;在110kV

5、变电站采用分散补偿;在10kV用户端采用就地补偿，并由地区电力调度统一指挥，这样既可以优化无功潮流又可以避免无功功率的长距离传输。首先，在系统内10kV配电网的各级用户端安装并联电容器，将并联电容器装在用电设备的附近以减少线路无功损耗的分组补偿，以及并联电容器随单台电动机同时投入运行和退出运行的就地补偿，从而提高配电网的功率因数。将这一级的无功补偿做好，能够极大地减少各级网络中无功功率的传输，避免层与层之间发生无功功率的流动，体现了无功"就地平衡"的原则。其次，在系统内各个110kV变电站的10kV母线安装SVQC进行分散补偿，将所需要的无功补偿容量按无功负荷和电压的大小进

6、行分组投切，补偿该110kV变电站及其10kV馈电线上的无功负荷，这种方式可以改善该变电站所在受电线路的无功损耗，减少相应110kV线路传输的无功功率，提高线路的供电能力。再次，对在区域电网中220kV变电站的110kV母线集中补偿所需的无功功率，进行统一补偿。这样可以补偿220kV变压器的无功损耗，减少220kV输电线路上的无功损耗和无功功率的传输，降低线路的有功损耗，提高变压器的供电能力和设备的利用率，同时可以提高电压中枢点的电压质量。通过无功补偿可以提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装

7、置，可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功负载和无功负载。3区域电网电压调整的方法。区域电网中有很多的电压监测点和电压中枢点，电压监测点是电网中检测电网电压值和考核电压质量的节点;电压中枢点则是电网中重要的电压支撑点，通常选择在区域水、火电厂的高压母线、枢纽变电站的二次母线或有大负荷的地方电厂母线。3 1区域电网电压偏差范围。电网运行状态的缓慢变化将使电压发生偏移。我国规定区域电网中电压允许偏差值为:(1)发电厂和220kV变电站的1035kV母线正常运行时为相应系统额定电压的-3%7%,发生事故后为系统额定电压的

8、77;10%;(2)35kV及以上用户的电压波动幅度应不大于系统额定电压的10%;(3)10kV及0.38kV用户为系统额定电压的±7%。对于系统内的电压中枢点，只控制在上述范围内是远远不够的，应根据系统实际情况确定更合理的范围，只有使系统内的电压中枢点和监测点都在计算范围之内，才能使各级电压符合国家规定，使用户满意。3 2区域电网电压调整方式。电压调整的方式一般分为逆调压、恒调压、顺调压三种方式。很多电网一般采取逆调压方式，即使系统高峰负荷时的电压高于系统低谷负荷时的电压。逆调压方式适用于系统内电压支撑点供电至负荷点的距离较长，各负荷点负荷变化较大且变化规律大致相同的系统。在小负荷

9、时，将电压中枢点的电压降低，防止各负荷点因负荷降低而使电压过高;在大负荷时，提高电压中枢点的电压，用以弥补大负荷时的电压损耗，最终目的是保证用户在任何时段使用的电压均在合格范围内。3 3区域电网电压调整方法。电压调整是一个极其复杂的问题。影响系统电压的因素很多，区域电网中每一个节点的电压都不相同，各个用户对电压的要求也不一样，应根据系统的具体要求，在不同的节点采用不同的措施，通常采取的措施如下:(1)增加或减少无功功率进行调压，如调整发电机无功出力、投入或退出并联电容器和电抗器;(2)改变有功功率和无功功率的分布进行调压，如调压变压器、改变变压器分接头;(3)改变网络参数进行调压，如串联电容器、投停并列运行变压器、投入或切除空载高压线路等;(4)特殊情况下可以采用调整负荷分布或拉闸限电的方法进行调压，如转移负荷、限制负荷等。对于大规模采用并联电容器进行无功补偿的区域电网，当系统中的某电压监测点电压越限时，根据无功负荷的大小和电压的高低来投切该点的并联电容器，如果该电压监测点所在系统的其他监测点的电压变化与之相同，可以投切该系统内上一级电压等级母线的并联电容器。结语。电力是生产部门和人们生活的关键部分，电力部门应对电网管理和