无功电压调节技术在电网安全经济运行中的应用

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1、无功电压调节技术在电网安全经济运行中的应用　　目前，全国电力行业积极开展创建“一流企业”的工作，作为供电企业，电能质量是创建工作中的一个极为关键的考核指标。众所周知，电能质量包含3个方面：频率、电压和谐波含量。而电压作为其中必不可少的一个要素，其监视和调控已成为地区电网调度管理工作中较常见、较重要的工作之一。　　1电压波动原因及对系统设备的影响　　1．1影响电力系统电压的主要因素　　1．1．1由于生产、生活、天气等因素引起的负荷变化；　　1．1．2无功补偿容量的变化；　　1．1．3系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。　　1．2电压对用电设备的影响　　对一般用电设备而言，

2、电压偏低将降低其工作效率和质量；偏高则会对设备绝缘等构成严重威胁，影响设备使用寿命。　　1．3电压对电网稳定、经济运行的影响无功电压调节技术在电网安全经济运行中的应用　　目前，全国电力行业积极开展创建“一流企业”的工作，作为供电企业，电能质量是创建工作中的一个极为关键的考核指标。众所周知，电能质量包含3个方面：频率、电压和谐波含量。而电压作为其中必不可少的一个要素，其监视和调控已成为地区电网调度管理工作中较常见、较重要的工作之一。　　1电压波动原因及对系统设备的影响　　1．1影响电力系统电压的主要因素　　1．1．1由于生产、生活、天气等因素引起的负荷变化；　　1．1．2无功补偿容

3、量的变化；　　1．1．3系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。　　1．2电压对用电设备的影响　　对一般用电设备而言，电压偏低将降低其工作效率和质量；偏高则会对设备绝缘等构成严重威胁，影响设备使用寿命。　　1．3电压对电网稳定、经济运行的影响　　电力线路传输的有功功率和线路两端电压的相角δ有关，其值δ，较大值，即电力线路的功率极限。　　图1所示是系统中某节点的无功功率静态电压特性曲线图。Q1、Q2、△Q分别为无功电源、无功负荷、无功缺额的静态电压特性曲线（△Q=Q1-Q2），Ucr为临界电压，此时d△Q/dU=0。　　　　图1无功功率静态电压特性曲线图　　电压稳定判据：d△

4、Q/dU＜0　　电压静态稳定储备系数：Ku=（U-Ucr）/U×100%　　正常时Ku≥10%~15%，故障后Ku≥8%。　　由以上分析可知，输电线路输送的功率受到稳定极限的限制，特别是小扰动下的静态稳定功率极限与电网运行电压有很大关系，电压越低，功率极限越低，越容易发生不稳定现象，严重时会造成电压崩溃。　　线路、变压器等元件的有功损耗△P和无功损耗△Q与实际运行电压U的平方成反比，即在输送相同功率的情况下，电网运行电压越低，△P和△Q越大，单位电量的供电成本越高，电网的经济运行水平越低。　　2常用调压方式及特点　　2．1发电机调压　　通过自身的自励装置自动调节机端电压、分配无功

5、功率，可充分利用发电设备，无需额外投资。　　2．2变压器调压　　改变变压器分接头位置从而改变变比达到调压目的。　　2．3改变电力网无功功率分布　　即改变电网内各元件的电压损耗。改变有功功率的分布是非常困难的，所以通常是改变元件传输的无功功率，主要有：　　2．3．1并联电容器：主要用于提高功率因数，兼有调压功能。　　2．3．2串联电容器：用以吸收超高压输电线路的充电功率，防止线路空载或轻载运行时由于充电功率造成的电压升高。　　2．3．3同步调相机：可根据电压情况自动、快速、平滑地调节无功出力，在系统故障引起电压降低时，能提供电压支撑。　　2．3．4静止补偿器：根据负荷变动情况，可迅

6、速改变输出的无功功率或保持母线电压恒定。　　2．4改变网络参数　　通过改变元件的电阻和电抗达到改变电压损耗的目的。　　2．4．1增大导线截面减小电阻，主要用于负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路。　　2．4．2改变网络接线方式，如投入或切除部分并联运行的变压器或输电线路。　　2．4．3减小线路电抗，主要采用分裂导线和装设串联电容器等方法。　　综上所述，不需要附加投资的发电机调压是首先考虑的。在无功不足的系统中，首要问题是增加无功补偿设备。因投资低、运行维护方便，并联电容器被大量采用，只有在特殊场合下才采用静电补偿器和同步调相机。在无功电源充裕的系统中还应大力推广有载调压变

7、压器。　　对于一些通过多条不同电压等级线路、多级变压器供电的负荷，其高峰和低谷负荷的电压损耗差很大，以致无法用发电机调压或无功补偿的方法来满足用户电压的需求时，输变电系统中一级或多级变压器应采用有载调压变压器。应用这种装置需要电网的无功电源比较充裕，而且系统还要留有足够的备用无功电源。在实际应用中，可以考虑在某些地点安装一些低电压自动减载装置。在特殊运行方式下，可以使某些有载调压器退出自动控制方式，进行人工调压。　　在220kV及以下系统中，目前应用较多的是所谓“逆调压”方式，即