电网调度运行中无功功率和电压问题的探讨

发表时间:2020/9/27   来源:《当代电力文化》2020年13期   作者:余作旺 冯超辰
[导读] 电网调度运行中做好无功功率和电压控制调节
        余作旺  冯超辰
        国网江西省电力有限公司彭泽县供电分公司邮编:332700
        国网江西省电力有限公司湖口县供电分公司邮编:332500
        摘要:电网调度运行中做好无功功率和电压控制调节工作,是实现电网运行优化目标的关键措施。文章首先对电网调度运行中的无功功率和电压控制要求进行分析,进而分别探讨无功功率与电压控制的调节技术,以期为电网调度运行管理提供参考,提升电网运行的稳定性及供电质量。
        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电网调度运行无功控制技术研究
        1.1负荷分段控制
        无功损耗是影响电网运行质量的重要因素。目前,无功控制技术的研究已经取得了许多成果,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和运行特点,由于电力系统中负荷节点较多,且负荷节点会发生变化,很难精确控制其无功功率。然后,根据电网的实际运行情况,及时采取相应的调整措施。在这方面,可以采用分载控制技术,即在不同的时间段(通常以小时为单位)处理每个节点的负荷,并采用积分中值法计算负荷值。在分段控制过程中,还必须保证无功补偿装置的合理配置。根据电网运行情况,计算无功备用功率,保证无功补偿装置正常运行,保证电力系统的安全。在正常运行调度过程中,必须适应区域负荷变化,及时采取调度措施,优化电网运行质量。
        1.2设备控制
        根据电网调度和运行管理的要求,在无功控制方面,调度员需要随时掌握电网运行的最佳效果,并对其进行准确测量,以判断电网运行质量是否满足要求。在负荷分段控制的基础上,确定不同时段电网负荷的动作值。如果动作值较小,则不应将动作权限分配给加载设备。反之,当动作值较高时,需要增加负荷设备的权限,以保证无功配电的平衡。假设电网负荷设备的运行值为s,运行时间为t,装置个数为i,它们之间的关系应满足st,i=1。在负荷段中,离散变量在不同时段的变化公式分别为δCi、t=Ci、t-Ci、t-1和δTi、t=Ti、t-Ti、t-1。其中,ci、t为电容站,ti、t为变压器单位。在相同值的情况下,如果允许的动作不足,可以说明电力系统的调度要求。根据总负载,可以分配CI、T和TI、T的权限。
        1.3无功功率平衡调整
        在电网正常运行时,电压水平与无功功率平衡水平成正比,因此无功功率水平可以用稳态电压水平来表示。在电网调度运行中,有具体的正常电压标准和事故电压标准。例如,220千伏电网长期运行的最大允许电压为242千伏,最小电压是根据系统稳定要求和用电约束确定的。220千伏系统正常运行的最低电压和事故运行的最低电压不得低于209千伏。为了保证所有线路在电网故障时也能有一定的稳定裕度,变电站应具有一定的备用无功容量。在无功功率平衡调节过程中,考虑到调频和调峰的要求,可以将其与有功备用情况进行比较。

其中,电压的变化具有区域性的特点,即无功负荷的变化只影响一定范围内的电压,因此可以采用现场平衡策略,实行分级分区调节。通过尽可能减少层间无功输电,可以避免主变无功输电时的大量电能消耗,提高电网运行的经济效益。
        2电网管理因素
        电网管理因素主要是人为因素造成的,主要是由于缺乏对线损的有效管理,造成了各种线损问题,主要表现在以下几个方面:一是个别用户私自拉线,有非法用电,或有非法窃电;二是电网管理因素的存在。电网运行维护管理不到位,导致电网中一些老化的电气元件不能有效使用。换言之,绝缘水平差,存在漏电问题,或电能计量装置老化,测量本身误差较大;第三,抄表人员责任心不足,存在误读和漏电问题;上述线损问题都是由于仪表的故障造成的。四是对线路损耗的维护和管理,由于不可控因素的影响,所以缺乏一定的规律性,不能准确地进行。计算只能用实际统计数据进行评估。一般来说,管理线损是电厂供电、电力企业售电和技术线损。
        3电网规划因素
        电网规划的主要内容包括电网布局、电气设备选型等,在实施上述内容时,也存在一些可能对线损产生一定影响的因素。这些因素主要表现在以下几个方面:一是在偏远农村地区,受客观地形条件、资金等因素的限制,存在输电线路长、电网长期超负荷运行等问题。它大大增加了输电线的损耗。其次,对于一般的配电线路,连接方式通常采用分支辐射,以"照顾"更多的负荷点,无形地延长供电半径,公用变压器设备太多,供电线路过于曲折,导致供电线路截面不匹配,这是困难的。为了满足实际需求,或者负载率很低。这个问题大大增加了线路损耗。第三,线路负荷分配不科学、不合理,无法在电网中实现良好的平衡,导致在用电高峰期部分线路末端承受较大负荷,造成线路损耗大幅度增加。第四,在电网中,电力设备配置时,没有充分考虑用户用电规律,导致电力设备配置不合理,出现"空载"或"过载"问题,造成线路损耗过大。
        4电网优化及电压分区控制技术
        在电网调度运行过程中,提高电压平衡,保证正常的功率因数和电压参数,是实现电网失电优化控制的关键。如果总功率过高,说明电网存在运行风险。通过开关和并联补偿来控制功率因数是十分必要的。在电压分区控制方式下,控制原理与无功分段控制基本相同。电力调度员设置监控点,监控电网中的实际电压运行情况。一旦发现异常,应立即通过监控系统发送预警信息,值班人员可根据信息提示尽快解决问题。同时,应在分区控制规则中明确规定电容投切、报警、强切电容等参数,以提高电网调度和运行管理的规范性。
        结束语
        电网调度运行管理关系着电网运行安全和运行稳定性。通过采取有效的无功功率和电压控制措施,能够将电网运行风险降至最低。在监测和控制过程中,及时发现电网运行存在的问题,并采取相应的控制措施,使电网恢复正常运行状态,同时也能够降低电能损耗。低电压问题是普遍存在的问题,此问题给社会的生产生活造成了很多负面影响。
        参考文献:
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