马荣亭
摘要:目前,变电站无功电压的控制存在较大的问题:一是手动控制劳动强度大,运行人员很难做到实时、精度较高的控制以及多進程控制;二是VQC(变电站无功电压综合控制)控制只能做到“就地最优”,而不能做到“全网最优”,不能实现电压上下联调,不能实现无功就地分层平衡,且投资大,可靠性低,运行维护费用高。
关键词:电压;无功;配电网;经济;运行
一、具体问题描述
10kV及以下配电网中无功电压的控制存在同样的问题:一是10kV配电网中公用配变为无载变,配电网运行电压的合格率取决于集控中心对变电站10kV母线电压的控制水平,集控中心不能做到依据公用配变出口电压或用户端电压的高低来对变电站10kV母线电压进行控制,经常造成变电站电压合格,而客户端电压不合格。二是配电网中虽然配备了相当数量的低压补偿电容器,但由于地点分散,无法实现在线管理,实际补偿作用名存实忘。三是10kV及以下配电网十分庞大,无法做到按点补偿(经济能力有限)和无功就地平衡。10kV线路无功补偿装置也很少使用。
二、解决问题的思路和方法
(一)建立组织网络,提供组织保障。
我局成立了以主管局长为组长的电压无功管理领导小组,建立了完善的三级管理组织网络,制定了《淅川县电网电压质量和无功电力管理标准》,明确生产技术部为电压管理的专门负责机构,设立电压无功管理专责,划分相关科室、班站的管理权限和工作职能,使运行及管理有章可循,并根据人事变动每年调整组织网络。制定下发《淅川县供电公司电压无功管理及考核办法》。针对此次无功优化建设,我局专门成立以局长、副局长为组长的淅川县供电公司无功优化补偿建设领导小组。并设立办公室,由生产技术部主任兼任办公室主任。进一步健全无功优化补偿工作组织体系,强化基础管理,结合我局电网实际,以技术改造为手段,加大电网无功补偿设备改造力度,推广应用新型无功自动补偿装置,不断优化提高无功补偿管理水平,制定《淅川县供电公司无功优化建设方案》,并了明确各相关部门在无功优化县建设中的工作任务及职责。
(二)建立健全电压无功管理制度和管理标准。
我局认真贯彻落实《国家电网公司电压和无功电力管理规定》、《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求,深化、细化无功电压专业管理工作,制定了《淅川县供电公司无功电压考核办法》,修订完善了淅川县电网无功电压管理办法,对原有无载调压变压器全部进行了改造(更换),严格执行新、扩建变电站无功补偿设备同时设计、同时建设、同时投产原则,根据电网发展规划和负荷预测,提出无功电源建设的规划方案,按照“无功分层、分区平衡”的原则,配置无功补偿设备,确保电网安全、稳定、经济运行。
三、解决问题的实践过程描述
(一)安装全网无功电压优化运行集中控制系统。
该系统在确保电网与设备安全运行的前提下,从全网角度进行无功电压优化控制,其能够采集调度SCADA系统、地区电网无功电压优化系统等全网所有相关节点运行电压、无功功率、有功功率等实时运行数据,以全电网设备参数及设置参数为依据,以全电网电能损耗最小为目标,以电力客户端电压合格为约束条件,尽可能减少变电站母线电压调整次数,尽可能减少高、中压无功补偿装置调节次数,进行全网无功电压优化计算,形成“双向调节指令”即向上调节变电站分接开关,向下调节10千伏线路无功补偿设备,形成输配电网联合控制的无功电压自动控制系统,达到“联合控制35/10千伏电网电压,实时调节全电网电压无功控制设备状态,达到整个输配电网无功电压“优化协调,分层控制,效益最大化”的目标,实现全网优化的功能。目前该系统已经全面运行并实现了功能。
(二)增加变电站集中补偿容量,实现自动投切及远方遥控功能。
为了提高变电站功率因数,实现变电站无功补偿装置的自动投切功能,我局对35千伏孟楼、军寨变电站10千伏电容器进行了增容,并将其控制信号接入无功优化系统,由系统自动控制。
(三)安装10千伏线路无功自动补偿装置,接入无功优化控制系统。
目前为实现无功优化系统对10千伏线路无功补偿装置的数据采集、监测和控制,需对自动投切电容器的控制装置进行升级改造,并加装GPRS模块,实现数据远方传输和远方控制功能。截至目前,我局共有12条10千伏线路安装13套自动投切电容,全部实现线路分散补偿的就地自动投切。
(四)建立GPRS专网通道。
为保证全网无功优化系统各项远方数据传输的稳定,我局与移动公司合作建立了GPRS专网通道,所有利用GPRS进行数据传输和远方控制的信号,通过移动服务器与局服务器光纤通信,保证数据的稳定、安全、可靠。
四、对实践过程的思考和对效果的评价
根据上述建设情况,试点建设完成后,无功电压取得的成效:
1.技术方面 提高了全网的功率因数,降低了线损,提高了供电质量。
2.管理方面 采用全网无功优化系统以后,变电站无功补偿装置及10千伏线路自动投切电容器全部有系统优化控制,提高了电压质量、减少了运行人员、管理人员的工作量,减少设备动作次数,降低了设备运行成本。
3.应用调压器装置,实现远方调整10kV线路电压。
4.通过技术措施解决“低电压”的情况。我局通过增加10kV配电线路的自动无功补偿装置、配电台区增容及10kV配电线路整改等方面进行的,共消除“低电压”用户3965个。
5.达到的效果。技术效益,根据上述建设情况,试点建设完成后,无功电压综合治理将达到预期目标。经济效益,通过无功优化分析,本次无功优化补偿建设实施后。社会效益,一是通过全网无功优化项目的实施,使我局对电网的无功电压情况有比较科学的认识,积累更多的无功管理经验,对未来的无功电力规划有明确目标,同时也提高电压无功日常管理的水平。二是无功优化补偿工程的实施让广大用户切实感受到我局服务“三农”的优质服务,也体现我局创建和谐社会的精神风范。三是为局培养一批无功管理方面的业务人员,形成合理的层次化的无功管理人才梯队。