电网自动化调度的无功电压管理及优化

摘要：现阶段，我国电力企业将工作目标都放在了如何实现电网运行的安全化和经济化上，实现节能降损和安全供电是电力企业的重点工作内容。无功功率对电网系统的运行有着很大的影响，因此对电网无功电压进行有效管理就成了电力企业管理工作中的一个重要环节。文章就在电网自动化调度中对于无功电压管理的工作目标和要求进行了探讨，并在此基础上对电网自动化调度的无功电压管理和优化提出了具体的措施和方法。

关键词：智能电网；自动化调度；无功电压管理；优化措施；电力企业 文献标识码：A

中图分类号：TM762 文章编号：1009-2374（2015）05-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0354

1 概述

通过对以往电网调度中的无功调整工作进行调查分析发现，其工作原则和目标是通过分层、分区就地平衡的方法使电网使用功率因数尽量达到0.90以上。但是在实际工作中，电网调度运行工作很难做到无功调整的分层、分区就地平衡，一些经多级变压器和长距离线路输送无功率等现象不能完全避免。一些地区的电压经常出现超出允许偏差的范围的现象，对电网电压进行调整的时候，一般情况下很难做到使高峰负荷阶段的电压比低谷负荷阶段的电压高。这些问题最终都会导致电网电压无法实现经济运行和经济调度的目标。

2 电网自动化调度中无功电压管理的要求和目的

现阶段，我国有很大一部分的电网基本都可以做到电网的自动化调度，实现电网合理化调度对于提高整个电力企业的供电质量和企业经济效益都有着很深的影响。无功电压是影响电网自动化调度的根本原因之一，所以，加强对电网无功电压的管理和优化有着深远的

意义。

2.1 管理要求

一般情况下，电网系统中的用电设备、变压器和输配电线等在实际电网运转过程中都会产生一定的无功功率。无功功率的存在无疑会给电力系统的功率因数带来不小的影响，具体表现在线路电压增大、电能浪费、电力设备损坏和电力系统出现故障等，这些现象的产生都会对电力企业造成不小的经济损失。也正是因为这样，只有不断完善电网无功功率补偿设施的建设和管理，才能进一步提升电力部门的供电质量，对于电网节能降损工作目标的进一步实现有着重要的推进作用。

2.2 管理目的

就电网系统本身而言，对无功电压进行优化的最终目标就是实现电网系统的最优化，使其达到降低输电损耗、提升供电质量和提高系统运行稳定性的目的。目前，我国电力系统中关于电网无功运行优化的目标函数有很多，其中使用频率最高的就是实现网损最小化的目标函数，这也是优化效果最好的一种目标函数，是各种无功电压优化控制的重要基础。

3 电网自动化调度中无功管理存在的主要问题分析

现阶段，我国电网自动化调度中的无功电压管理工作中还存在很多的问题和不足，具体表现在以下两个方面：一方面是用户管理难度较大。随着我国经济的不断发展，用电户的数量也在不断增多，各行各业对于电能的需求也存在差异，这就使电力部门在用户管理方面的工作难度逐渐增加；另一方面就是无功设备的配置存在明显的不合理现象。目前，我国大部分的电网基本都是采用环网手拉的布置方式，在运行的时候也是以开环的方式，但是这种电网运行管理方式对电网运行的稳定性有着极高的要求。传统的管理模式中一般只注重于对供电质量和线损的控制和管理，一些电容器和主变压器分接头开关选择和配置问题没有得到足够的重视。很大一部分的无功设备在配置时只考虑对电压的要求，而忽略了功率这一重要因素。

4 电网自动化调度的无功电压管理及优化的具体措施

电网系统运行过程中的对无功电压的管理和优化无非就是采取分层、分区的就地平衡的措施控制无功功率。无功补偿方面，最理想的状态就是实现母线的功率因数为1，即各级线路上都不存在无功电流。

4.1 电网无功管理

4.1.1 在对电网进行无功管理及优化时，应当采取由上而下的策略，即从系统末端向电源端进行逐级平衡补偿的方式。具体的补偿容量有公式Qc=P（tga1-tga2）来确定，公式中的P则表示在用电负荷最大月份的有功功率的平均值。

4.1.2 电网自动化调度管理工作人员应当做好对各级变电站电压和无功功率的调节工作，使母线的电压质量始终保持在一个最佳的运行状态。在电网无功补偿装置投入使用后，如果母线的无功补偿仍然不能满足实际电网运行要求，应当及时向上级有关负责人汇报情况，方便电力部门及时调整电网运行策略。

4.1.3 调度中心的工作人员应当根据电网实际运行的负荷变化，编制并下达无功负荷曲线，与此同时，一些具有电压无功调整能力的变电站必须严格按照下达的负荷曲线对无功功率进行适当的调整。调度中心的工作人员可以根据电网运行情况的改变适当修改无功负荷曲线，并且电网调度工作人员有权对各级变电站的执行情况进行监督和管理。

4.1.4 在无功负荷的峰谷时段，电厂内的发电机无功要逐渐增大，直至达到无负荷为止。在无功符合达到低谷时，需要对发动机功率进行调整，使电网使用功率因数达到0.95以上。

4.2 变电站设备调试

对电网设备进行调试是变电站施工中的重要环节，设备调试的结构直接影响变电站后期运行的稳定性和安全性，因此必须对变电站的设备调试工作予以足够的

重视。

4.2.1 母线的调试与维护：（1）检查设备连接处和导线是否出现破损、不光滑和接头温度异常等现象。判断母线是否过热可以通过观察母线试温片或者变色漆处是否变色等方式进行观察。测量一些接头电流较大的母线时，可以借助红外线测量仪对接头处进行测温，如果测出来的温度高于该母线的最高限制温度，则必须降低母线的运行负荷，严重时应当停止运行；（2）保持每半年对绝缘子、母线的清洁频率，对于一些环境较差的要适当提高清扫频率。每两年检查一次线夹的牢固程度，在对电气设备进行维护的同时不要忘记护理母线的工作，对于一些生锈的螺栓和零部件一定要及时更换并涂刷防护漆；（3）在配电装置的调试和维护工作中，要仔细检查母线接头和金具的牢固程度，如发现连接不完整或者影响设备运行的不良部件要及时上报并处理。

4.2.2 电力电缆调试：（1）在春秋两季要做好室内外电缆终端头的检查工作，保证设备在一个良好的环境中运行。做到及时清除油污和尘土，并检查绝缘套管是否出现破损的情况，对一些接头出现过热、流胶、流油等情况要做到及时修复。以一周为一个工作周期，加强电缆检查的工作力度，一些损坏的盖板要及时更换，对电缆沟的入水口要进行堵塞和封闭处理；（2）变电站应当配备专人监察防护电缆周围是否有别的施工单位施工，防止出现因施工开挖导致电缆破损的现象，不仅影响电网运行，更容易发生人身触电的安全隐患；（3）在做预防性试验或遥测绝缘电阻时，应提前做好对电缆和设备连接处的清理工作，防止一些油污和灰尘影响试验结果。将当前的测试结果与上一次的测试结果进行对比，如果两次结果存在明显的差异，则必须对设备进行检查，看是否存在放电、漏电、破损等情况，在必要的情况下可以更新终端头或者实施分段检查的

策略。

4.2.3 电力变压器调试：（1）对绕组的直流电阻进行测量，对检查结果不符合相关标准的要及时按照规范进行处理；（2）检查所有的分接头变压比是否符合厂家提供的规格参数，如发现不符的现象要及时上报；（3）检查变压器三相结线组的性能，看与铭牌上的标记和相关设计要求是否符合；（4）检查绕组的绝缘电阻及吸收比，保证绝缘电阻值不能低于出厂值的70%；（5）对绕组的工频耐压能力进行试验，当变压器的容量足够大时，可以进行直流耐压试验。

5 结语

综上所述，随着我国电网自动化调度水平的不断发展和进步，对电网电压无功控制也得到了进一步的管理和优化，有效提升了电力系统的供电质量和电网降损能力。只有不断发展技术、优化管理措施，才能进一步降低电网中的无功功率损耗，真正保障电力系统安全、稳定、经济运行，从而推动电力企业朝着健康、高效的发展道路前进。

参考文献

[1] 牛辉，程浩忠，张焰.电网扩展规划的可靠性和经济性研究综述[J].电力系统自动化，2010，（1）.

[2] 陆晓薇.电网自动化调度的无功电压管理与优化探究[J].中国电力教育，2011，（30）.

[3] 肖松.电网无功电压管理存在的问题与解决措施探讨[J].科技信息，2008，（31）.

作者简介：丁轶，男，国网湖北省电力公司孝感供电公司工程师，研究方向：电力调度自动化。

（责任编辑：秦逊玉）