受端电网区域无功自动控制调控策略研究

谈继东

摘 要：要确保受端电压的稳定性，就要保证有足够的无功补偿。静态无功补偿可以有效降低网损，并提供稳定的无功功率。但在电网系统变得越来越复杂的情况下，静态无功补偿已经很难满足需求，这时，动态无功补偿作为一种更为有效的无功补偿方式应运而生了。

关键词：受端电网；无功补偿；调控策略；自动控制

中图分类号：TM761.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0052-02

近年来，无论在国际上，还是在国内，都发生了许多因受端电网电压稳定性不足而造成的大面积停电事故。这些事故给经济的发展和社会的稳定带来很多负面影响。在国内，北电南送、西电东送工程的逐步竣工以及特高压系统的建设使得国内的电网规模逐渐加大，并且形成了许多大型的受端电网，受端电网的远端电源供电所占比例逐步增大。这一系列大的改变就要求受端电网必须要有充足的无功电源作为支撑。再加上无功功率不能远距离输送，所以受端电网最大的难点就是无功电压的支撑力达不到要求。一旦受端系统的无功电压不能满足需求，就会发生一连串的电压崩溃事件。所以，如何解决受端电网电压的稳定性问题，以及怎样做到有效的无功补偿就成了电力研究者应该努力的方向。

1 我国受端电网面临的电压稳定问题

1.1 受端电网含义

受端电网指的是以负荷比较集中的地方为中心画出一块区域，然后用比较密集的电网把这个区域内以及周边的一些电厂和电源联系到一起而形成的电网系统。这个受端电网利用外面远端电源提供的电能实现自身的供需平衡。

1.2 受端电网所面临的的电压稳定问题

随着我国大型水电基地、火电基地的建成和北电南送、西电东送这两个战略计划的实施，我国的电力系统发生了翻天覆地的变化。我国的电网正逐步向特高压、大机组的方向发展。与此同时，我国形成了包括北京、上海、广州三个城市在内的多个特大受端系统。这些特大受端系统带来了大容量的电力需求区、大的峰谷差和大量分布式电源的接入。这些因素使得受端电网的电压稳定性逐步降低，以至于不能满足受端系统对无功电压的需求。最终会使得受端系统的电压彻底崩溃，给人们的安全和财产带来很大的威胁。所以，解决受端电压的稳定性问题迫在眉睫。

2 受端电压的静态无功补偿和无功自动补偿

2.1 静态无功补偿

为了能够使得受端电网的电压保持稳定，减少因电压不稳定造成的一系列电压崩溃事件，我们想了许多办法来解决这一技术问题，静态无功补偿就是应用得比较早的一种。静态无功补偿就是在电网里面加上合适的变电站或者是在线路中并联电容器组。使用这种方法可以有效降低电网的损失，所以，在一定条件下，静态无功补偿是一种比较有效的稳定受端电网电压的方法。

2.2 静态无功补偿的不足

静态无功补偿虽然可以在某些情况下较有效地减少电网的损失和稳定电压，但是它有很多不足之处。静态无功补偿是以年支出最少量为目标的函数，是靠数学模型计算出的最优数值。但在实际情况中，补偿的容量与电压的稳定阈值有很大的关联。所以，仅靠计算得出的稳定阈值会比较保守，难以达到稳定电压的目的。这是静态无功补偿的不足之处。还有一点就是如果在线路中并联电容器组，电容器组在无功电压降落的时候无功出力会很少，这样就可能会造成系统电压的恶化。即使电网系统的静态无功补偿充足，也可能会因操作或线路中产生某些故障而导致电压崩溃。鉴于此，在大型的受端电网中，仅仅依靠静态无功补偿是远远不够的。

2.3 无功自动控制

无功自动控制又叫动态无功补偿。动态无功补偿就是能够快速响应电网对无功需求的一种补偿方式。无功自动补偿的优点主要有：①快速响应电网对无功的需求，进而使电压处于稳定的状态；②降低了变压器的调整频率，减少了工作量，保护了变压器；③减少了切负荷量，保证了受端电网的稳定性；④降低了电网运行对能量的消耗，保证了静态无功补偿装置作用的发挥。

2.4 SVC

SVC是区域控制的简称，是一种动态无功补偿策略。区域控制（SVC）、本地控制（PVC）、全局控制（TVC）共同构成了三级电网控制模式。SVC作为二级电压控制，起着连接一级电压控制和三级电压控制的桥梁作用，并在一定程度上合理地利用了各地的无功电压调控，增强了受端电网的电压稳定性。因此，SVC是整个三级电压控制程序中最主要的部分。

2.5 受端电网对无功自动控制的应用现状

我国地域辽阔，各个省份的自然条件和经济实力有很大的差别，受端电网的情况也各有不同。基于此，无功自动控制在不同地区的应用情况各不相同。像湖南、江苏、安徽等地都已经采用了三级电网的控制模式，并收到很好的调控效果。总体来说，我国的无功自动控制技术还不太成熟，仍处于起步阶段。要使它得到普及，还需要我们电力工作者共同努力。

3 结束语

随着我国电力系统的快速发展，电网结构日趋复杂，大型受端电网的出现对电网无功补偿技术的要求越来越高。传统的静态无功补偿办法已经很难满足目前的需求，所以，动态的无功补偿策略应运而生。SVC作为一种比较有效的无功自动控制策略，得到了供电企业的亲睐。但目前的SVC技术还不太成熟，还需要广大电力研究人员的不懈努力。

参考文献

[1]张勇军，韩东坤，刘巍.受端电网静态/动态无功补偿综合优化[J].电力自动化设备，2009（03）.

[2]郑燕涛，贾琳.京津唐受端电网的无功平衡及电压控制[J].华北电力技术，2008（06）.

〔编辑：王霞〕