摘要:随着经济的发展,电力行业发展迅速,电网调度过程中无功功率与电压问题较为常见,对其优化控制是提高电网运行稳定性的关键。本文总结了电网调度运行中无功功率和电压问题控制的要点,强调对两者进行优化控制的重要性,并从负荷分段、设备设置,以及时段调整三方面,阐述了无功功率的控制方案。从母线控制、网损优化等方面,探讨了电压控制方案。
关键词:电网调度运行;无功功率;电压问题
引言
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无功功率和电压问题控制要点
电网调度运行过程中,调度人员需将无功补偿设备,添加至电力系统中。设备运行前,调度人员需对其及性能以及容量等,进行进一步的检查。同时,应对电网的运行方式进行分析,以确保调试结果,能够充分满足电力企业与用户的需求:①运行稳定性:为确保电力系统能够正常运行,调度人员应对系统的静态与动态的运行效果进行观察。如发现系统动态与静态的稳定性均较差,则应对其进行进一步的调整。②无功补偿设备:电力系统运行过程中,调度人员需将无功补偿设备与其它设备相连接,以降低电压崩溃问题的发生率,提高电力系统运行的安全性。③电力调度人员应以降低网损为目的进行电网调度。同时,加强对母线、功率因数的控制,提高电网运行的稳定性。
2电网调度运行中无功功率控制技术
2.1电网调度中无功补偿设备的配置
在电网调度运行中,有必要安装一些无功补偿设备,以实现对电网中电压的有效控制。在选择无功补偿设备的过程中,应对设备的安装地点、运行性能、容量等进行合理选择,并对其可能出现的运行方式进行分析,使其能更好的满足电网电压的控制需求。在电网调度实际运行过程中,对于系统中的某一点来说,若其具有高水平的短路容量,即在该点上投入负荷电压的波动较小;若应用容量大小相同的补偿设备对其实施补偿,则该点的短路电流水平值在不断降低,即说明其补偿效果良好,这种情况下,该点应实施无功补偿。电压调节是电网调度运行中的重点内容,当无功补偿装置应用在电网运行中时,会导致补偿装置安装地点的电压值发生变化,这种情况下,电源间的负荷及电势角也会随之变化,因此,为了确保所得数值的准确性,应在相关技术准则中,对其进行详细的统计与分析。无功电流配置及电压调节设备需注意以下方面的问题:①确保每个符合区域各自具备较强的无功补偿及调节能力,以更好的适应地区负荷所出现的变化,另外,在实际应用中,不允许利用传输阻抗来完成高压网的无功输送;②相关设备需具备充足的补偿容量及较强的调节能力,以确保系统在各个运行条件均能安全稳定的运行;③相关设备需具备充足的无功备用量,以便在事故发生后,各个点系统的电压能满足相关要求。
2.2负荷分段控制
无功功率损耗影响电网运行质量的一个主要因素,目前关于无功功率控制技术的研究成功较多,在实际应用过程中也取得了良好的效果。根据电力系统的调度运行特点,由于在电网中存在许多负荷节点,而且负荷节点会发生变化,要对其无功功率进行精准控制难度较高。那么就需要根据电网的实际运行情况,及时采取相应的调节措施。在此方面,可采取负荷分段控制技术,即对各节点的负荷进行分时段处理,一般以小时为单位进行分段,采用积分中值方法计算负荷值大小。在分段控制过程中,也需要保证无功功率补偿装置的配置良好,根据电网运行情况,计算出无功备用量,确保发生运行故障时,无功补偿装置能够正常发挥作用,确保电力系统的安全性。在平时的运行调度过程中,则需要适应地区的负荷变化,及时采取调度措施,优化电网运行质量。
2.3有载调压变分头调整
变压是消耗无功的主要设备,除了空载无功损耗以外,在进行功率传输的过程中,可通过串联阻抗产生一定损耗,因此,在电网调度运行过程中,应尽量避免通过变压器进行大量无功的传送,特别是在变压器短路阻抗值较大的情况下,因此,应对变压器受电功率因数进行有效控制。对有载调压变压器,改变分头是调压的一种手段,但其只有在系统具备足够的无功前提下,才能在通过变压器传输不同功率时,对电压进行调节,但仍不能改变系统无功需求的平衡状态,若系统无功缺额较大的话,由于要保持低压侧的电压水平而调分头,这种情况下,则会将无功缺额全部转嫁到高压网上,使主网电压严重下降。因此,对有载调压变调分头应有一定的限制规定:①高压侧(220kV)电源电压大于95%的额定电压时,可按变压器受电功率因数对其进行掌握,高峰时受电功率因数应大于0.95,低谷时受电功率因数可小于0.98,先对受电功率因数进行调节,在合格后再调变压器分头;②当高压侧电源电压小于95%的额定电压时,应投入电容器,同时停止分头的调整。
2.4调度运行系统电压控制技术
目前要求电网调度运行对电压的控制调度范围分级管理,无功的补偿按照“分层分区、就地平衡”原则,各变电站和发电厂运行,都需要根据调度部门制定的电压曲线,对实际电压运行情况进行监测和调整。重点要保证变压器的受电功率因数、母线电压、发电功率因数等在合理范围之内。调度部门应根据高压母线的电压曲线下达电压控制指令,实现对电网控制点和中枢点的有效管理。首先,根据电网逆调压原则,可以在电压的允许偏差范围内,保证高峰电压值高于低谷电压值。其次,电网一级网络的电压控制要在额定电压允许偏差范围内。为了保障电网的安全运行,需要继续加大资金投入力度,充分发挥调压设备和补偿设备的调压功能。调度部门需要明确责任分工,对所述变电站进行电压监督、指挥和调整,按照主网和地区网之间的无功功率交换指标,将电压控制在合理范围内。
2.5电网调度中的无功功率平衡分析
这里所说的无功功率平衡是一个相对概念,电网实际的调度运行过程中,如果其无功功率的平衡水平较高,电力系统的电压水平值也会相对较高,如果其平衡水平较低,那么电力系统的电压水平也会相对较低,稳态电压水平是判断电网平衡水平高低的重要判断标准,每一个电网在实际运行过程中,都具有其自身的正常电压标准与事故之后的电压标准,电力系统中的最低运行电压是受到厂用电、有载调压变分头范围要求、系统稳定需要等各种因素限制的,电力网络在实际运行过程中,是需要具备一定的备用无功容量的。在电网的实际运行过程中,无功的远距离传输会出现较大的损耗,所以在实际的电网无功功率补偿工作,一般采用分层分区、就地平衡的补偿原则。分层主要是指电压层间的无功平衡,要尽量的降低层间的无功串动,这对于减少主变传输工程中的无功损耗具有积极的作用。
结语
总而言之,在电网调度运行的时候,通常都会受到很多因素的影响。在这些因素的影响下,电网中就很容易出现各种故障问题,从而影响到电网的正常运行。在电网调度运行中,加强对无功功率和电压的控制,对于保证电网运行的稳定性来说,非常重要。因此,电力企业就必须要对这方面予以高度的重视,并且采取有效措施来加强控制。
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