隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展和壯大，對(duì)電網(wǎng)的管理和運(yùn)行投入不斷加大，特別是在無(wú)功電壓?jiǎn)栴}方面引起了高度的重視，并且加大的了對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)耐度�，加�?qiáng)了管理力度，取得了一定的成效。

　　摘要：本文以四川某片區(qū)的電網(wǎng)發(fā)展為例，對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功電壓進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并指出了無(wú)功電壓中存在的主要問(wèn)題，重點(diǎn)探討了相應(yīng)的解決方案和措施，目的是為片區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行提供指導(dǎo)和借鑒，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)功電壓的優(yōu)化和科學(xué)管理，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：電網(wǎng),無(wú)功電壓,數(shù)據(jù),平衡分析,數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)

　　在電網(wǎng)的運(yùn)行中，無(wú)功電壓還存在諸多問(wèn)題，嚴(yán)重的阻礙了電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此需要對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功電壓情況進(jìn)行相應(yīng)的分析，借助一定的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，探索解決電網(wǎng)無(wú)功電壓?jiǎn)栴}的途徑，進(jìn)而推動(dòng)該片區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。

　　一、電網(wǎng)無(wú)功電壓運(yùn)行統(tǒng)計(jì)

　　無(wú)功潮流是關(guān)系電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行起著關(guān)鍵性的影響，關(guān)系著其運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，因此需要對(duì)無(wú)功潮流分布進(jìn)行合理的分配。由于受到重視有功忽視無(wú)功思想的影響，電網(wǎng)在無(wú)功分析方面存在著不足，進(jìn)而引發(fā)了一系列的問(wèn)題，阻礙了整個(gè)電力系統(tǒng)的健康運(yùn)行。就該片區(qū)而言，最高統(tǒng)調(diào)負(fù)荷達(dá)到61873MW，并且呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，到去年年底，電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)機(jī)組容量達(dá)到5283.7MW，擁有220kV變電站54座，220kV主變83臺(tái)，110kV變電站168座，110kV主變268臺(tái)，且該片區(qū)的220kV電網(wǎng)分布呈現(xiàn)出五縱六橫的格局。

　　為了更好的了解該片區(qū)的電網(wǎng)電壓水平，需要借助一定的統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)220kV、110kV電壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。在電網(wǎng)的運(yùn)行中，各個(gè)片區(qū)的監(jiān)控點(diǎn)的電壓存在著一致性，因此可以根據(jù)這一原理，計(jì)算出各樞紐220kV、110kV變電站的電壓最大值和最小值的平均值。可以將電壓的最大值和最小值進(jìn)行列表分析，進(jìn)而了解到各個(gè)分片區(qū)整體的電壓水平，并及時(shí)的發(fā)現(xiàn)各個(gè)片區(qū)出現(xiàn)的電壓異常的現(xiàn)象，并采取有針對(duì)性的措施。

　　在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析的時(shí)候，需要保證數(shù)據(jù)的典型性和代表性，進(jìn)而提高參考的可行性和科學(xué)性。通過(guò)對(duì)該片區(qū)的十個(gè)典型片區(qū)的電壓情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了電壓普遍較高的片區(qū)和較低的片區(qū)，并對(duì)整個(gè)片區(qū)的電壓情況形成一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)電壓情況的分析，得出了該片區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和裝機(jī)容量的問(wèn)題，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)格局不平衡的問(wèn)題。

　　二、電網(wǎng)的功率因數(shù)水平分析

　　就電網(wǎng)的主力電廠而言，根據(jù)各時(shí)刻點(diǎn)的有功、無(wú)功負(fù)荷數(shù)據(jù)，可以得到各個(gè)點(diǎn)的功率因數(shù)，在此基礎(chǔ)上，畫(huà)出相應(yīng)的功率因數(shù)時(shí)間序列圖。通過(guò)對(duì)序列圖的觀察和分析，可以得出電網(wǎng)運(yùn)行的電壓規(guī)律。

　　對(duì)該片區(qū)而言，主力電廠的功率因數(shù)較大，在0.9以上，但是不同的季節(jié)會(huì)導(dǎo)致不同的功率因數(shù)，因?yàn)橄募镜呢?fù)荷較大，而冬季的負(fù)荷較小，進(jìn)而導(dǎo)致夏季的功率因數(shù)小于冬季的功率因數(shù)，并且冬季的功率因數(shù)只有在晚間出現(xiàn)負(fù)荷高峰期時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定程度的下調(diào)。與此同時(shí)，各個(gè)廠的功率因數(shù)的調(diào)節(jié)步伐是一致的。

　　該片區(qū)220kV、110kV變電站的夏季負(fù)荷高峰出現(xiàn)時(shí)，中部、南部、西部變電站的功率因數(shù)會(huì)達(dá)到0.95以上，東部變電站功率因數(shù)廣泛在0.88-0.93，這就充分的說(shuō)明了該片區(qū)東部電網(wǎng)存在著無(wú)功不足的問(wèn)題，為了滿足整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的需求，需要降低各個(gè)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)，再加上母線電壓的限制，致使電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功備用的水平較低。而東部片區(qū)的部分變電站功率因數(shù)在負(fù)荷高峰期時(shí)僅為0.86，可見(jiàn)該片區(qū)沒(méi)有較大的無(wú)功潛力進(jìn)行挖掘。

　　為了更好的適應(yīng)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，各個(gè)機(jī)組會(huì)根據(jù)電網(wǎng)的電壓情況實(shí)行進(jìn)相運(yùn)行，這樣就會(huì)使母線的電壓上升至235kV，在這一情況下，高電壓會(huì)發(fā)揮較大的作用，因此需要對(duì)相應(yīng)的機(jī)組進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而減輕片區(qū)的無(wú)功倒送的現(xiàn)象。

　　三、220kV、110kV電網(wǎng)的無(wú)功平衡分析

　　在該片區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行中，片區(qū)的無(wú)功補(bǔ)償系數(shù)的確定是依據(jù)電廠的滿發(fā)且功率因數(shù)為0.93的運(yùn)行環(huán)境。就2012年該片區(qū)東部電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)而言，部分220kV變電站無(wú)功總配置系數(shù)為1.24-1.3，而國(guó)家要求的無(wú)功技術(shù)系數(shù)為1.32-1.5，可見(jiàn)未能夠滿足技術(shù)規(guī)定的系數(shù)要求。當(dāng)該片區(qū)東部電網(wǎng)處于運(yùn)行最大負(fù)荷時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的無(wú)功補(bǔ)償不足的現(xiàn)象，并且無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆植己懿痪�衡。除東部片區(qū)外，部分變電站無(wú)功配置系數(shù)較高，超過(guò)了平均的配置范圍，并且該片區(qū)的無(wú)功功率在整個(gè)電網(wǎng)的無(wú)功配置系數(shù)中占有較大的比例，出現(xiàn)了一定的無(wú)功過(guò)剩的問(wèn)題。其他片區(qū)的無(wú)功配置系數(shù)相對(duì)較為合理。

　　可見(jiàn)，該片區(qū)處于供電緊張的情形中，但是大部分的電網(wǎng)都是按照功率因數(shù)在0.9以上進(jìn)行運(yùn)行的，但是缺乏動(dòng)態(tài)無(wú)功備用的電廠。如果以2012年的最大負(fù)荷日電廠出力進(jìn)行估算，就會(huì)發(fā)現(xiàn)該片區(qū)局部電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償配置系數(shù)較低。

　　通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn)，該片區(qū)的電網(wǎng)受到電源和負(fù)荷分布不均衡的影響，各個(gè)片區(qū)在無(wú)功電壓方面的表現(xiàn)也不盡相同，呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。特別是中部片區(qū)是該的電網(wǎng)首端，線路較多，加上充電功率較大和電廠較多，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)功多但是補(bǔ)償容量嚴(yán)重不足以及負(fù)荷相對(duì)較輕的現(xiàn)象，進(jìn)一步引起了電網(wǎng)無(wú)功過(guò)剩且電壓過(guò)高。而東部片區(qū)是該片區(qū)電網(wǎng)的末端，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的片區(qū)，負(fù)荷較重且經(jīng)常出現(xiàn)用電的高峰期，加上無(wú)功配置不足，進(jìn)而引起了無(wú)功不足且電壓偏低的現(xiàn)象。其次，220kV電網(wǎng)與110kV電網(wǎng)之間的交換較小，這就導(dǎo)致了在負(fù)荷高峰期會(huì)出現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償容量不足且投運(yùn)不足的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致功率因數(shù)不合格。就其各個(gè)片區(qū)的無(wú)功分區(qū)平衡而言，該片區(qū)做的較好，并且聯(lián)絡(luò)關(guān)口的功率因數(shù)也較低，較好的保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但是由于節(jié)假日是用電的高峰期，會(huì)出現(xiàn)用電量以及負(fù)荷最大的情況，這時(shí)就對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行提出了更高的要求，這就需要對(duì)其實(shí)施進(jìn)相運(yùn)行，進(jìn)而緩解該片區(qū)的在用電高峰期電壓過(guò)高的矛盾。另外，由于部分220kV線路較長(zhǎng)，線路充電功率較大，在變電站負(fù)荷較輕時(shí)，及時(shí)將該變電站及所供下級(jí)變電站所有電容器退出的情況下，該變電站無(wú)功仍過(guò)剩并導(dǎo)致電壓升高。

　　四、該片區(qū)220kV、110kV電網(wǎng)無(wú)功電壓方面的問(wèn)題以及建議

　　通過(guò)對(duì)該片區(qū)的無(wú)功電壓分析，可以發(fā)現(xiàn)在電網(wǎng)的運(yùn)行中存在著諸多問(wèn)題，嚴(yán)重的制約了電網(wǎng)的健康運(yùn)行，并且影響了供電的質(zhì)量和效率。一般而言，主要包括以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

　�。ㄒ唬�對(duì)電容器的管理和逆調(diào)壓方面的缺陷

　　在該片區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行中，對(duì)于負(fù)荷增長(zhǎng)較快的片區(qū)而言，存在著電容器管理不當(dāng)以及缺乏對(duì)逆調(diào)壓的認(rèn)識(shí)，這就需要以負(fù)荷增長(zhǎng)為參考，進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有的電容器的管理，并提高對(duì)逆調(diào)壓的重視，合理的對(duì)現(xiàn)有的無(wú)功裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。除此之外，要配置一定數(shù)量的低壓減負(fù)荷裝置和投切負(fù)荷裝置，在電壓較低時(shí)，要提高電壓的穩(wěn)定性，進(jìn)而避免破壞性事故的發(fā)生。

　　（二）電壓轉(zhuǎn)移難以滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的需求

　　在該片區(qū)的用電負(fù)荷發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，對(duì)變電站的主變分接頭的檔位進(jìn)行合理的設(shè)置，如果處理不當(dāng)，就會(huì)引發(fā)主變的低壓側(cè)電壓偏高，這樣就難以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需求，以致無(wú)法投入電容器補(bǔ)償無(wú)功。為了解決這一問(wèn)題，需要對(duì)變壓器進(jìn)行一定的技術(shù)改造，調(diào)整變比，進(jìn)而有效的降低中壓側(cè)電壓。

　�。ㄈ�）缺乏對(duì)用戶電容器的整體把握

　　在該片區(qū)，用戶的電容器的數(shù)量占到片區(qū)電網(wǎng)的電容器的三分之一左右，由于數(shù)量大分布復(fù)雜，導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)對(duì)用戶的電容器的投運(yùn)情況的了解不夠全面，導(dǎo)致在對(duì)用戶功率因數(shù)的考核制定標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中出現(xiàn)與輸電網(wǎng)的功率因數(shù)的參考標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾。為了解決這一問(wèn)題，需要提高電力部門(mén)的監(jiān)控力度，加強(qiáng)管理，不斷研究和完善對(duì)用戶功率因數(shù)的考核辦法和執(zhí)行力度。

　　（四）無(wú)功補(bǔ)償形式單一

　　在該片區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行中，應(yīng)用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備主要是并聯(lián)電容器，形式過(guò)于單一，難以滿足電網(wǎng)運(yùn)行的需求。建議在存在較長(zhǎng)供電線路且變電站在負(fù)荷輕時(shí)段出現(xiàn)無(wú)功過(guò)剩的變電站增設(shè)并聯(lián)電抗器以吸收過(guò)多的無(wú)功功率。

　�。ㄎ澹�對(duì)小水電的無(wú)功出力考核不合理

　　在電網(wǎng)的運(yùn)行中，缺乏對(duì)中小水電的無(wú)功出力考核的科學(xué)性和合理性，因此需要加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的功率考核因數(shù)的重視，并且順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，激勵(lì)大的電廠配合調(diào)壓管理和研究電壓功率因數(shù)考核的辦法，為電網(wǎng)的正常運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。

　　此外，還需要注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)的重視，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行：為了解決一些站點(diǎn)的主變無(wú)功穿越量較大的問(wèn)題，加強(qiáng)其所在的220kV分區(qū)電網(wǎng)無(wú)功配置，優(yōu)化合理增加電容器配置。對(duì)于電壓偏低或者是無(wú)功過(guò)大的現(xiàn)象，應(yīng)檢查現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的可用情況和投切策略，保證能及時(shí)投入這些補(bǔ)償設(shè)備，進(jìn)而保證整個(gè)電網(wǎng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度的提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性。

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