萍乡电网无功电压研究

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1、萍乡电网无功电压研究　　摘要：电网复杂程度的增加使电网的安全稳定问题更加突出，除可能发生功角稳定外，电网如果缺乏足够的电压支撑，容易引发电压失稳，甚至出现电压崩溃，造成大面积电网瓦解。文章对照电力系统电压和无功电力技术导则，对萍乡电网无功电压现状进行了分析，并提出了电网中存在的无功电压安全隐患等问题。　　关键词：电网安全；无功电压；无功补偿；安全隐患；电压失稳；电力系统文献标识码：A　　中图分类号：TM711文章编号：1009-2374（2016）28-0124-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.062　　最近几十年来，

2、国外包括纽约、东京、巴黎等大都市在内的受端电网由于发生连锁反应故障等原因造成数十次大停电事故，造成巨大损失，如2003年发生的美加“8?14”大停电事故损失负荷6180万kW，2005年5月莫斯科因一座变电站全停也损失负荷200多万kW。这些大停电事故除了造成巨大经济损失。影响人民的正常生活外，还危及到公共安全，造成严重的社会影响。因此有必要在电网规划、建设及运行中充分考虑受端电网的动态电压支撑问题，采取必要的措施，将系统安全隐患降低到最小程度。7　　电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件。有效的电压控制和合理的无功补偿不仅能保证电压质量，而且提高了电

3、力系统运行的稳定性和安全性。电力系统的无功电源与无功负荷在高峰或低谷时都应采用分层分区基本平衡的原则进行配置，并应具有灵活的无功电力调节能力与检修备用容量。目前萍乡电网以220kV电网构成主网架，已经形成220kV双环网结构，但是依然存在较多问题，安源电厂分厂运行时，外送线路仅靠同杆架设的双回线路，发生N-1故障，电网将失去一台大机组支撑，必将对电压无功特性造成较大影响，可能引发电压越限问题。本文主要研究萍乡电网的电压无功存在的问题。　　1萍乡电网电压无功现状及存在的问题　　1.1电压无功现状　　电力系统的无功负荷主要来自异步电动机。无功损耗主要来自变压器和输电线路

4、。无功电源主要包括发电无功、线路充电功率和无功补偿装置输出的无功功率。目前萍乡电网发电机组多为小水电和企业自备小火电，缺乏功率因数和电压调整能力，且未开展机组进相能力试验，除安源电厂外其他机组均不具备进相运行能力，萍乡电网无功补偿装置均为电容器组，总容量594.2MVar。　　1.2电压无功问题　　从萍乡电网运行现状来看，存在的电压无功问题主要表现在以下三个方面：　　1.2.1220kV网架易发生潮流大范围转移。目前萍乡电网以220kV电网构成主网架，基本形成220kV双环网结构，但是环网内线路多为同杆并架，在发生某些220kV同杆线路同跳故障，潮流大范围转移可能引

5、起电压稳定问题。安源电厂分厂运行情况下，其外送同杆双回线路同跳将造成发电机组与系统解网，可能会引起电压越限问题。7　　1.2.2萍乡电网无感性无功补偿装置，高电压情况下缺乏感性无功支撑。萍乡电网地处江西电网西部，属于末端供电地区，原网内最高电压为220kV，大功率送电时无功损耗较大，且无区域性大电厂支撑，电压无功支撑能力不足，故需配置大量的无功补偿装置。随着500kV安源变的投运，网内电源结构发生了极大的变化，同时由于大量220kV线路投入运行，线路充电功率过高，而萍乡电网未配置感性无功装置，因此造成低谷时段时萍乡电网220kV电压过高且缺乏调整电压的能力。　　1.

6、2.3部分大用户无功波动幅度过大且存在无功倒送的问题。萍乡电网用户以工业用户为主，其中用电负荷最高的萍乡钢铁厂存在无功波动幅度过大的问题，其无功随着生产用电负荷的快速波动，能在几分钟内由吸收大量无功转变为倒送大量无功，对系统的无功电压调整造成了很大的影响，造成五陂下、跑马坪等变电站无功快速无序波动，并造成网内电容器在自动装置的控制下频繁动作，难以调控。　　2电压无功平衡分析　　无功平衡的总原则为分层分区，就地平衡且避免长距离传输无功，保证电压质量，降低线损。首先应有充足的无功电源，其总容量应满足系统在大负荷方式下的无功功率总需求；其次应有充足的感性无功补偿，保证系统

7、在小负荷方式下不产生无功功率过剩。因此，以下主要计算校验大负荷情况下容性无功补偿装置以及小负荷情况下感性无功补偿装置是否充足性。　　2.1大负荷方式下电网容性无功平衡分析7　　2015年大负荷方式，萍乡电网计算有功发电出力1320MW，计算有功负荷875MW，计算无功负荷305MVar。萍乡电网根据220kV变电站供区可分为8个供电分区：跑马坪分区；五陂下分区；湘东片分区；泉田片分区；柳江片分区；南岭片分区；关下片分区；大仓前片分区。2015年受安源电厂投运影响，萍乡电网无功补偿容量增加818MVar，同时网内有电容器容量594.2MVar，220kV线路充电功