500kV变电站电压无功综合控制研究

杨延杰

摘要：电压是衡量电能质量的重要指标，电压应控制在规定的范围之中，否则就会影响输电效率，影响群众生活质量。目前500kV变电站不能对电压无功进行综合控制，都是依靠人力，研究500kV变电站无功综合控制有重要意义。本文将对变电站无功控制原则目标进行建设，并研究变电站无功综合控制。

关键词：变电站；无功控制；研究

引言

变电站的人文是保证电能的安全、优质，并能够保护输电设备的安全。500kV变电站电压无功综合控制，是我国电力事业发展必须实现的技术。

1.变电站无功控制原则目标

变电站无功控制必须遵循的基本原则，是必须保证电压合格，在无功功率保持平衡的前提下，要降低调整次数。电压是变电站的主要控制指标，对设备频繁进行调节会使系统受到影响，还会使一些设备发生故障，缩短设备的使用寿命。变电站电压无功控制的目标是二次侧母线电压和功率因数，这两个数值是电压无功控制的关键。变电站应保持的电压和功率因数有明确规定，10kV以下三相供电电压所允许的偏差数值是额定电压的百分之七，35至110kV变电所的二次侧功率规定值是0.90至1。由发电厂直接供电的变电所，其供电线路较短时，功率因数可以取较低数值，其他变电所的数值要取较高值。变电站运行电压和功率因数应符合系统规定，对电压无功调节设备进行合理的配置，并设定适当的控制标准值来对调节设备进行控制[1]。

2.变电站无功综合控制研究

2.1无功补偿装置运行规则

变电站无功控制中，并联电容器组的环境温度限制量在零下40摄氏度至零上45摄氏度之间。工作人员对运行中的并联电容器组的运行电压要经常监视，按照规定电压不允许超过其额定电压1.1倍运行，若运行电压超过，系统不必将电容器停止，可以按照现场规程来对其进行处理。监视运行中的电容器组符合电流，电容器的最大符合是1.3倍，另外，在一组电容器中，相与相之间的电流差距不能超过百分之十。总之，在电容器运行的过程中，一定要做好监测工作，防止发生故障产生问题。发现电容器的电容量偏离原数值百分之二十以上，应该进行更换，否则会对输电产生巨大影响。

当电容器组中多部电容器熔丝熔断，不平衡电流保护动作跳闸，这时应断开电容器并禁止合闸，出现以下情况时，也应采取同样的措施。如：电网发生大气过电压或操作过电压时，系统电压低于额定电压的一半，或者是环境温度高于50摄氏度以及电容器组发生漏油情况等[2]。

电容器在运行过程中总熔丝熔断，但是保护未动作跳闸，可以继续运行，若退出电容器过多导致不平衡电流高于允许值，要进行停电处理，并将损坏的电容器更换掉，如果没有备用电容器，就切除其他相同容量的电容器。为了防止部分电容器的电压出现过高情况，要使相间电容的差保持最小值，通常不会超过百分之五。投入电容器的时候，要对电容器端头的残余电量进行检查，残余电压不能高于额定电压的百分之十，防止电容器受到过高的电压伤害。工作人员在更换电容器保险丝时，应对熔断原因进行调查，换上相同的保险丝后要分析原因，防止问题出现，在更换的过程中严禁增大保险丝容量，否则会产生安全问题。在轻符合条件下，为预防过电流在铁磁谐振下产生，投入空载变压器或是并联电抗器之前，要切除电容器组。

2.2无功补偿装置操作规程

电力电容器在停止运行后，为了保护装置应在五分钟自放电或在重新投入使用。当出现如下情况时，应该停运电容器，并将放电圈进行放电，地刀合上后需逐个的为接地短路放电，情况如下：测量电容器绝缘电阻前后，或验电后装设接地线前等[3]。

电容器组应该就地补偿无功负荷，不能向系统倒送，调整峰谷电压时要以投切电容器为主，并用有载调压装置进行调整，平时应该以主变有载调压范围分组投切电容器。如果220kV母线电压不足220kV，而且功率因数低于0.95时，应该先投并联电容器，随后要调整主变分接头。如果220kV母线电压大于242kV，而且功率高于0.98时，要先调整主变分接头，后退出并联电容器，并且投入并联电抗器。在实际工作中，并联电容器、电抗器的投切，以及主变分接头的调整，都要严格按照部门的调度命令安排来执行，或是直接由自动控制装置来进行自动处理，防止人工误差发生。

3.全网电压无功优化控制系统发展

电能的产生和传输几乎都是在同一秒中完成的，电网中的任何节点都不孤立。无功控制和电压调控都属于全网的问题，是全网发展必须面对的问题，不仅仅体现在某一个变电站中。无功电压控制所追求的是整个电网的优化，单个变电站达到无功优化的目标，确会破坏电网中与其他变电站间的平衡，在电网无功电压不足时，各个VQC就各自为政进行调节，会引起电网总其他变电站运行状态的恶化。所以，電压无功化控制的发展趋势是全网电压无功优化。全网的电压无功优化控制，在功能结构上与变电站VQC相似，但是全网面对的是整个电网，其面对的对象众多。因此全网无功优化控制需要相关工作者与研究者的继续努力、刻苦攻关。

4.结论

实现全网电压无功控制将面对大量的电厂和变电站，采用需要做到同时性

与有效性。当前，一些变电站VQC使用了保护站长的采样技术，反应速度快而且能够保证实时性，使用VQC在经济投资方面可以做到节约。

参考文献：

[1]董国庆.枢纽变电站电压无功综合控制研究[D].广西大学，2013.

[2]董艳艳.智能电网的电压无功综合控制方法研究[D].郑州大学，2012.

[3]侯雪.基于多区图的变电站电压无功综合调控策略研究[D].华北电力大学，2013.