电力技术中的无功电压管理系统的探讨

刘霄

[摘  要]现阶段，我国正处于转型阶段，第二产业发展迅速，人民生活水平日益增长。科学技术的不断发展，电力技术中对于无功电压管理的技术也在日益更新，保障了供电的安全性和稳定性，改善了内外部的投资环境。供电质量的提高促进了经济效益的提高，很大程度上提高了综合国力。本文通过分析国内现状，简述优化控制的意义，概述了无功电压管理系统的主要问题，希望能给读者带来一定的启发。

[关键词]电力技术  无功电压  优化控制

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0141-01

1 引言

虽然我国是一个电力大国，年发电量和装机容量均前列于世界第二，但对于供电电压的稳定性和可靠性有着更高的要求。无功电压管理系统由此被提出。通过SCADA系统的各种功能，电网无功电压管理能够实现实时分析电网数据以及对电网数据的计算进行优化的共能。现阶段，区域电网无功和电压数据分散等问题在我国电力技术中普遍存在。因此，建立和完善无功电压管理系统，能够大大减少浪费，将不完整数据进行有效管理，将电压管理效率水平提高到一定程度。这一管理系统的运用，不仅增强了电压质量，还大大提高了电网经济运行能力。

2 优化控制的意义

现阶段的在线无功电压优化控制部分尚处于分散控制阶段，利用简易的无功电压综合控制装置，采取九区图控制法作为控制方法，根据实时电压对控制策略进行相应选择，并控制电容器组和分接头。这种控制手段虽优于传统的控制方式，但仍然存在一定的不足。当系统无功缺额处于一个较为严重的水平时，自动无功调节装置使得系统无功缺额状况向加重方向发展，长期发展下去会发生电压崩溃，产生严重后果。这是由于缺乏对于无功电压考核指标的考虑，影响了整体效果。因此，研究出适用于我国电力企业的优化控制方法至关重要，这一目标的实现需要基于面向全网无功资源的优化调度。

3 无功电压管理中存在的问题

目前来说，技术与设备的改善是电网无功电压中较为棘手的问题。传统管理模式是使用人工监视，这种模式下的电压合格率较低，不利于电压的整体管理。并且电力企业对于电力设备的投入力度不大，加大了电压管理的难度。

3.1 技术与设备方面的不足

技术与设备主要不足有三个方面：

（1）电容器配置方面。在使用的过程中，采取的电容配置方式是将电容器全部投入使用或是只在低压情况下使用并联电容器。这样的做法极大的降低了电容器的使用效益，会存在电容器投入使用异常的可能。

（2）无功补偿容量方面。在一些工程项目中因各种原因减少安装电容器的容量甚至是不安装电容器，又或是只看重设备档次而忽视电容器的重要性因而牺牲电容的做法，都导致无功补偿容量大大减少。

（3）变压器的额定限压方面。配电网电压要求设置不够合理，加上供电半径减小等原因，配电网电压难以投入正常使用。

3.2 无功电压管理的不足

在管理用户上，对用户的配置需要改进，管理电容器的运行制度不够规范，在与供电部门的沟通上不够及时，导致供电部门缺乏信息而无法在变压器扩容时同期建成无功补偿设备。同时，无功设备的投入未进行良好的规划，在运行无功设备的过程中管理不够到位等情况都降低了电压管理效率。要解决这些问题，需要采取环网布置和开环运行，侧重线损和电能质量的管理，注重对系统的科学配置。

4 无功电压的管理

4.1 实现目标

无功电压的管理有如下目标：①降低线路损耗;②变电站电容器的调整和投停次数减到最低;③保证被控电站的低压侧母线电压值在正常范围内波动;④实现设备管理的自动化，解放电站人员的双手;⑤提高电站的经济效益。各电站应当结合自身的实际情况，制定合适的管理制度，提高电压质量，保证系统安全高效地运行。

4.2 解决方案

4.2.1 合理使用无功优化系统

在设备安全的情况下，正确使用设备，将电网的调度水平提高，并尽可能少地调节主变分接开关。在保证质量的同时注重尽可能地降低损耗，并且保证系统的安全性和稳定性。合理利用无功优化系统，达到降低电能损耗和最高的电压合格率的目的，保证系统能够安全高效地进行工作。

4.2.2规范网络结构

合理的网络结构对于无功电压管理是至关重要的。设计和建立网络结构的首要任务就是能够支持最高级别的电压网络，低级别的电压网络采取环形布置结构，实行分层供电。另一方面，高级电压网络与低级别电压网络应当做好配合工作，使得供电半径不会过大或是过小。需要注意的是，要避免无功电源和无功负荷产生失衡现象，这样才能建立一个较为完善的网络构建。

4.2.3 重视电容器运行情况

当电压处于低压的情况，并非所有电容器都会投入使用，电压合格率和功率因数值不符合变电站的相关标准和规定。在这样的情况下，功率因数不够高、电压异常的发生，没有得到及时的调整，将会严重影响系统的正常运行。因此，监视电容器的运行情况是十分重要的。

4.2.4 重视对电压质量的保证

无功电压管理系统的安全高效运行，离不开各部门人员的共同努力。一方面，线路过长会降低电压质量，故需要调整配电线路，消除长线路带来的影响。另一方面，检查和改造主要的送电线路导线，更换老旧导线，增加导线半径，使能够传送高质高压的同时还能够减少不必要的损耗。完善管理无功电压运行的体系，重视综合电压合格率的提升。

4.2.5 合理使用并联电容器

变电站应合理使用并联电容器，并做好集中补偿工作。当使用并联电容器时，进行调压的过程中有一些需要注意的问题：（1）变电站的调压方式通常采取主辅结合的手段，主要调压通过变电器，辅助调压通过并联电容器。（2）电容器组的使用和电压的调整的先后顺序应根据实际情况来选择。低谷负荷时优先调整电压，高谷负荷时优先投入使用电容器。（3）并联电容器的容量较大时，主要的自动投切方式需要采取电压控制的形式。还需要注意安装和投切方式为分组安装和分组投切，保证电压突变幅度不会过大。

并联电容器的使用，弥补了当电网无功不足时，通过有载调压改变电压分布但无法提供无功功率的不足，并且增加了网络电压和网络的无功电力。上述优点使得无功优化补偿得到了大大的加强。

5 结语

电力部门生产产品的质量一大指标就是电网的电压质量，而电压质量的好坏在一定程度上受到了无功管理的影响。因此，提高优化控制水平、提升电压合格率、保证电压质量、减少线路的损耗均对于供电部门有着重大意义。电网无功系统提高了电网电压合格率，降低了网损，减轻了工作人员的劳动强度，所以要做好对无功电压的管理，提高供电的质量，解决好发展之中的各类问题是供电部门的职责，这样可以在加大对无功电压的管理力度的同时，提高电网技术水平。在无功电压管理的道路上不断探索和创新，发挥无功电压管理系统的最大优势，实现最大利用价值，从而创造出更大的社会效益和经济效益。

参考文献

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