电力系统主要运行方式及电压调整研究

周俊

摘  要：随着科技的发展，人们对于电力系统的依赖性在逐年增加，电力系统的合理运行以及电压调整能够保证高质量的持续供电。文章通过对电力系统的主要运行方式以及电压调整展开研究分析，并结合个人经验提出对电力系统主要运行方式与电压调整的看法，希望为关注电力系统的人群带来帮助。

关键词：电力系统;主要运行方式;电压调整

中图分类号：TM714         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0126-02

Abstract： With the development of science and technology， people's dependence on the power system is increasing year by year， therefore the reasonable operation of the power system and voltage adjustment can ensure the continuous power supply of high quality. According to the research and analysis of the main operation mode and voltage adjustment of the power system， and based on personal experience， this paper puts forward the views on the main operation mode and voltage adjustment of the power system， hoping to bring help to the people concerned about the power system.

Keywords： power system; main operation mode; voltage regulation

引言

在电力系统正常运行的过程中，只有保证各用电设备的电压刚好满足额定值才能让用电过程中的经济指标达到最好，所以电压调整在电力系统中非常重要。而电力系统的主要运行方式是会发生改变的，这样就会影响到电压的稳定性。因此，有必要对电力系统的主要运行方式以及电压调整展开分析。

1 不合格电压的危害

每个用电用户在使用电力时最理想的电压用量就是额定电压，如果电压在实际使用过程中与额定电压之间具有较大的差距，那么便会为用电用户带来许多困扰。对于用电用户而言，电压过高或过低都会在影响到用电设备正常运行的同时为用電设备带来一定的用电安全隐患。目前，我国大部分电子设备在制造时都会选择使用晶体管元件或是电子管元件，所以在电子设备运行时需要保证电压符合使用标准，如果电子设备运行时电压过高，就会影响到电子设备中元器件的使用寿命，如果电子设备运行时电压过低，就会影响到电子设备的工作稳定性，严重时甚至还会导致电子设备停止工作。对于电网而言，如果电压过高，就会影响到电子设备的绝缘状态，如果电压过低，就会因系统无功功率一直保持电压水平而加速电网损耗，若是无功电源在电子设备运行时出现了问题，就容易因电压崩溃而出现安全事故。

2 电力系统的主要运行方式

电力系统在运行时需要满足以下要求：第一，电力系统在运行过程中要根据电力市场的实际情况来满足用电需求。第二，在电力系统运行时，尽量避免超负荷供电，以此来保证电力系统的运行稳定性，防止因电力系统的稳定性问题而导致城市出现大面积停电的现象。第三，电力系统需要按照规定标准来保证供电质量，在供电过程中需要根据电力系统当前的实际情况以及外部用电情况来控制电力能源的实际消耗，以此达到降低线损、成本的目的，保证电力系统运行时的经济性[1]。

电力系统运行方式可以按照以下两点来进行划分：第一，电力系统正常运行时，根据年度、季度、日运行的方式来进行电力系统的分类。第二，根据电力系统的状态来进行分类，比如电力系统的正常运行方式以及事故运行方式还有其他特殊运行方式，电力系统如果按照正常运行方式来运行，那么就要保证满足用电用户的合理的用电需求，在电力系统正常运行过程中，需要保证用电设备在运行时不会出现电压问题，并确保输电线路的传输功率不超过稳定极限。电力系统的年度运行方式在执行之前需要进行上报，经过批准之后方可执行年度运行。电网系统的事故运行方式在制定过程中需要参考当前电网在运行过程中的存在的薄弱环节，并根据可能会出现的事故来编制运行方式。制定事故运行方式意味着电网的运行可靠性出现了问题，所以需要在合理范围内尽量缩短电力系统的运行持续时间。此外，由于在主要用电设备进行检修时，往往会导致电网的运行情况出现改变，所以在主要设备检修以及校验继电保护装置时，必须提前将运行方式制定出来并制定出提升电网运行稳定性的对策。

3 电压调整的重要性

在电力系统中，电压属于无功功率平衡的体现，无功功率的传输可以造成很大的损耗，而且还能够沿传输途径出现电压降落。对于用电设备而言，在其运行过程中，无论电压过高还是过低都有可能损坏用电设备，而且还有可能导致某些用电设备无法正常工作，影响产品质量以及产品的生产效率。对于电网而言，电压问题已经不单单能够影响到供电质量问题了，还会影响到电网运行时的安全性以及经济性。为了完成对电网电压的调整，除了需要对发动机无功功率进行调整之外，还需要在电网运行过程中的适当区域加设调相机、电容器等各种无功补偿设备。通过无功补偿设备的使用来对电网电压进行调整，防止在电力系统运行过程中出现电压崩溃以及稳定性破坏之类的安全事故。

4 电压的主要调整方式以及适用场所

在电力系统的运行过程中，电压最主要的调整方式共三种，三种电压调整方式为顺调压、逆调压以及恒调压。在运行过程中，若是由中枢点来向各负荷点进行供电，则各负荷点的变化规律将基本一致，这种供电方式也会导致负荷点的最大与最小负荷之间具有巨大的差异。在运行过程中，若负荷点达到了最大负荷，那么就要通过增加中枢点电压来补偿线路中增加的电压损耗。在运行过程中，若负荷点达到了最小负荷，则需要通过降低中枢点电压来防止电压过高的情况出现，这种调整电压的方式属于逆调压，使用逆调压的中枢点通常其在最大负荷时所保持的电压会大于线路的额定电压，在最小负荷时其所保持的电压与线路额定电压非常接近。逆调压这种电压调整方式在大多数情况下都能够满足用户的用电需求，所以这种调压方式也是使用最多的方式。如果负荷的变动相对比较小，那么线路上的电压损耗同样会比较小，在这种情况下，只需要将中枢点电压稳定在高出额定电压5%左右，就可以确保负荷的电压质量符合要求，这种电压调整方式属于恒调压。在电力系统所承受的用电量相对比较大时，降低中枢点电压，用电量较小时，提升中枢点电压，这种电压调整方式属于顺调压，在实际调压过程中，顺调压相对比较适用于线路较短且变动不大的中枢点。

5 调整电压的有效措施

5.1 改变发电机电压

在各种各样的电压调整对策中，最直接且经济的调整电压方式便是通过改变发电机电压来完成调压，因为通过这种方式来进行调整并不需要额外的调压手段，所以无论是从操作性还是从经济性的角度都可以优先考虑这种调压方式。发电机调压在实际应用过程中是通过改变励磁来完成对无功功率的调整进而达到调整电压的目的。在发电机不改变输出的条件下，电压的调整范围大约在10%左右，通常情况下，如果线路较短，电压损耗不高的电力系统中，通过对发电机进行励磁调节就能够保证电压调整时的合理性[2]。

5.2 通过变压器调整电压

变压器的种类有很多，通常情况下，变压器的分接头数量有很多，在选择分接头时可以按照需求进行选择，无论最终选择的是哪一类变压器的分接头，都可以达到调整电压的目的。

5.3 静止补偿器调整电压

静止补偿器属于动态无功补偿电源，在可控制的电抗器以及静电电容器并联后，电控器可以吸收电容器所发出的无功功率，并根据不同的负荷情况来完成对电压的调整，通过调整电压来保证母线电压的稳定性。通过静止补偿器能够保证电压在调整过程中的稳定性，除此之外，静止补偿器的运行维护以及功率损耗也都具有一定的优势，因此，静止补偿器调整电压拥有很好的适用性。

5.4 合理增加導体线路半径

在我国，很多老城区由于电网施工相对较早，因此其导体线路相对比较小，而电阻比较大，这样就容易导致在电力系统运行过程中出现浪费电压的情况。所以，通过合理增加导体线路的半径，也能完成对部分城区的电压调整。

6 电压调整过程中的电压调度工作

在电力系统运行过程中，其电压质量的好与坏不仅仅取决于调整电压的设备，还取决于电力系统中工作人员对于电网电压的监视与调度。电压调度工作的好与坏能够直接影响到整个电力系统的实际电压情况。通常情况下，电压调度人员除了需要掌握所辖区域调整电压设备的使用方式以及调压设备运行情况之外，还需要明确所辖区域的电压变化规律以及电压的允许偏移范围，确保可以随时完成对所辖区域电压的调整。在电压调度过程中，工作人员需要对辖区电压进行监测，通过观测来判断电压的运行情况，通常情况下，根据地区的不同，辖区的电压变化规律也各不相同，但是同一辖区的电压变化规律相对会比较固定，用电高峰期可以通过监测来确定。

电压调整工作需要各级工作人员的相互配合才能完成，尤其是节假日的电压调节。在节假日中，往往会出现某一节点电压集体升高以及个别区域电压下降的情况。电压升高是由系统负荷下降导致的，而个别区域电压下降的原因主要是由当地电厂发电机以及系统主要联络线的检修而导致的。在遇到这样的情况时，当地的电压调度人员就需要做好有功、无功功率的分区平衡，除此之外，电压调度人员还需要提前制定出相应的措施来进行相应的处理。通常情况下，在无功电源以及无功负荷失衡时，就会导致系统电压出现变化，因此在调整无功功率时，需要由工作人员提前制定出相应的无功平衡计划。对于电网而言，合理的电网结构才是运行方式中的基础，电网结构的不同能够起到约束电网运行方式的目的，只有明确了解电网各种不同的运行方式以及运行特点，才能保证电力系统运行时的稳定[3]。

7 结束语

总而言之，电力系统主要运行方式的选择以及电压调整的合理性非常重要，通过运行方式的选择以及合理的电压调整能够在确保电力系统运行安全性的同时提升运行经济性。相信随着更多人意识到电压调整以及电网运行方式的重要性，电压调整方法与运行方式选择时的合理性一定会变得更好。

参考文献：

[1]胡志冰，杨开今，张亚鹏.电力系统运行的电压质量及电压调整措施分析[J].山东工业技术，2017（22）：194.

[2]彭慧敏，袁虎玲，鲍颜红.大规模电网运行方式调整潮流计算及病态诊断[J].电力系统自动化，2018，42（03）：136-142+159.

[3]宋小明.关于电力系统主要运行方式及电压调整探究[J].数字通信世界，2017（03）：261-262.