关于电力调度对电网无功及电压的调整方式分析

陈政佳

摘要：电网无功补偿在电力系统中起到很重要的宏观调节作用，可以提高电网的功率因数，增加变电设备的效率，减少高压输电线路无用功，从而提高供电效率。如果某个供电区域能合理地配备无功补偿装置并采取合理的补偿方案，就能最大限度地减少线损，提高供电可靠性;反之，如果设备选择不当，则会造成区域性电压波动，产生较大的谐波，导致事故的发生。

关键词：电力调度;电网无功;电压;调整方式

电网调度作为电力系统运行管理中的重点工作，对一定供电范围区域内的供电质量有直接影响。在电网的实际运行过程中，可能会受到多方面因素的干扰，出现无功功率电源不足、电压不稳定、负荷不平衡等问题。因此，必须采取有效的控制调节措施，实现对无功功率和电压参数的实时监测和有效控制。

1背景与现状

我国目前电力系统调度实行国、网、省、地、县五级组织机构，五级组织机构责任划分明确，相互配合，共同保证电网运行的安全性、经济性和可靠性。五级调度机构分别为：国调、网调、省调、地调以及县调。县调在社会实际经济生产、生活中起到了重要的基础性作用，其最主要、最关键的任务就是采用新一代信息数字技术，结合先进的输配电网技术，进一步完善电网调度运行管理，进一步提升整体的业务服务能力和工作管理水平，保证输配电网安全稳定运行和连续可靠供电，完成权限范围内的倒闸操作和网络运行管理，合理安排网络运行方式，以电网整体经济效益最优为目标进行电网的优化调度，确保供给用户的电能质量满足其生产生活需求，保证系统的电能质量指标符合国家标准，依法采用行政和经济手段管理电网，在维护国家利益的前提下，按照有关经济合同或协议，以“公平、公正、公开”为原则保证各利益主体的合法权益得以满足。日益增长的电力供应需求促使电网的规模在近年来不断扩大，随之而来的是大量新增变电站接入原有的变电站自动化系统中，这就导致了前期预设的扩展规模和系统设计容量越来越难以满足激增的系统网络信息量。机房空间大小、前置机柜内部空间大小、新旧设备兼容问题、系统自身容量约束等多种复杂的限制因素导致自动化系统容量无法简单地随系统规模扩大而扩张。同时，人为因素在系统调度操作中也不可忽视，对县级电网运行方式和运行质量都会产生一定影响。事实上，调度指令错误、交接班告知不到位等人为因素和管理因素都会影响电网的安全稳定运行，甚至会引发严重的事故。

2无功调整基本原则

1）电网无功功率在保证电压质量、降低电能损耗的前提下，实行分层、分区就地平衡的原则。应尽可能使无功功率就地供应，避免通过长距离线路输送无功功率。局部电网无功功率不足时，应先就地调整，无法调整时，再由电网调整。2）发电机运行功率因数应按电网要求进行调整。3）新投运发电机组应具备在有功功率额定时，功率因数进相0.95运行的能力。对已投运的发电机组，有计划地进行进相运行的试验。4）由市调直接调度的具有进相运行能力的发电机组，其运行方式的改变按值班调度员的命令执行。5）无功补偿设备应按照电网无功功率优化计算结果优化配置，提高无功补偿设备的最优运行能力。6）220kV及以下电网的无功电源总容量应大于最大自然无功负荷，一般按1.15倍计算。7）200kV及以下电网在主变压器最大负荷时，其二次侧功率因数或由电网发出的无功功率与有功功率比值的正常范围。8）直供变电站，当供电线路距离较近时，功率因数应该取自表中低值，其他情况应取高值。9）无功补偿设备应视需要投入运行，以主变压器高压侧不向电网倒送无功功率为原则，只有当母线电压超出正常范围，且已无法调整时才能停运。10）各级调度应根据电网的负荷、潮流变化及设备的技术状况及时调整运行方式，缩短供电半径，减少迂回供电，降低线损，实现电网经济运行。

3电压调整基本原则

3.1调整电压的方法

改变发电机、调相机的励磁电流，以调整无功出力;投切关键节点的并联电容器、并联电抗器等无功补偿设备;调整大型变电站有载调压变压器的分接头;改变大型发电厂间或发电厂内部机组间的出力分配，调整发电功率;起、停发电机组，改变发电机组出力;调整电网整体的运行方式;利用停电检修机会，改变无载调压变压器分接头。

3.2发电机、变压器对运行电压的要求

1）发电机或调相机母线运行电压在额定电压的±5%以内，最高运行电压由连接发电机母线的设备及发电机的安全决定，但不得超出额定电压值的110%。2）变压器实际工作电压值一般不得超过运行分接头额定電压的105%，根据变压器的结构特点，经过专业部门试验或生产厂家认可的变压器，允许提高至分接头额定电压值的110%。

3.3基本原则

1）为了监视和调整电网电压，选择具有代表性的发电厂、枢纽变电站母线作为电压中枢点，具有调压能力的中枢点为控制点。2）根据负荷和电网电压的特点，按季度编制电网电压控制点的电压曲线和中枢点的电压正常范围，发给有关厂、站，以便调整和监视。3）当发电厂、变电站的母线电压超出正常范围时，首先应按照无功分层、分区就地平衡原则，调整发电机组和无功补偿设备的无功出力;其次再调整有载调压变压器的分接头，使电压达到正常范围。4）电压控制点的值班人员应主动按规定的电压曲线进行调整，使控制点的电压在电网用电高峰期间维持上限运行，电网用电低谷期间维持下限运行。当经过调整仍超过正常范围，且调整手段用完已无法调整，或发电机的定子和转子电流已经调满、机组功率因数已达到规程规定的最高功率因数时，应立即通知当值调度控制值班人员。电压中枢点的值班人员应经常监视母线电压，当发现电压超出正常范围时，应立即报告值班调度员。5）地调调度范围内的厂、站母线电压超出正常范围时，地调应首先进行调整;当经过

4无功补偿异常现象及处理

当区域电网进行无功补偿且出现欠补偿的现象时，区域电网的无功功率虽然还会继续存在，但远远不够感性负载（如电力变压器、电动机等）消耗。无功功率过低会影响发电机的有功功率输出，降低供电设备的供电能力，减少输电线路的效率，造成区域电网的线损增大，提高了供电成本和终端用户的用电成本。此时，电力调度控制部门应当遥控投入备用补偿装置，以保证功率因数在合理范围。当区域电网进行无功补偿且出现过补偿的现象时，会导致区域电力系统的电压过高，影响供电设备的绝缘性能，从而缩短电气设备使用寿命，容易产生过电压和谐振，造成电力系统故障，使得供电可靠性降低，同时也增加了有功损耗，提高了供电成本和用电成本。此时，电力调度控制部门应当遥控退出运行中的补偿装置，以保证功率因数在合理范围。

5电网电压异常的处理

电网电压控制点的电压超出正常范围，厂站值班人员无须等待当值调度员的调度命令，应立即自行调整使电压恢复到正常范围之内。首先根据无功补偿的裕量合理投入或退出无功补偿设备，以达到区域调整电压目的;也可遥控主变压器的有载调压分接头来控制电压。当调整手段已全部用完而电压仍超出正常范围时，应立刻上报上一级调度控制部门。值班调度员要采取一切措施使电压异常的持续时间不超过规定。

6结语

电网的无功补偿和电压调节一直是各地区调度最重要的工作之一，电压合格率很早就被纳入企业考核指标。电网无功补偿在电力系统中起到很重要的宏观调节作用，可以提高电网的功率因数，增加变电设备的效率，减少高压输電线路无用功，从而提高供电效率。

参考文献

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