无功电压控制

配电网电压控制方案

北极星电力网技术频道作者: 2009-4-28 13:20:25 (阅290次)

所属频道: 电网关键词: 配电网电压控制电压无功控制确定规模的配电网终端系统，无功过剩时一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电网电压，另一方面，电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电网的运行成本。所以，无功是影响电压质量的一个重要因素。

实现无功的分层、分区就地平衡是降低网损的主要原则和重要手段。电压和无功调节是各级变电所需要承担的重要任务。其中，电容器投切是变电站无功调节的最有效而简便的方法，变压器分接头的调节是母线电压控制的最直接手段。近几年以来，我国的电力工作者在此基础上，对电压与无功控制方式进行了大量的研究与开发工作，并相继推出了一系列的基于微机控制技术的电压与无功综合控制装置（VQC系统）。

1 现有电压无功控制的问题

目前VQC系统的实现方式多种多样，包括专用的VQC装置、利用变电站综合自动化后台或利用RTU可编程逻辑控制等方式。其控制策略为九区图控制，即根据电压和无功功率两个参数的综合分析后，判断是投切电容还是调节变压器分接头。采用VQC装置后，变电站的电压无功调节实现了自动控制，改变了过去依靠人工实现电压－无功调节的传统方式，可以满足变电站中母线电压与无功潮流的综合控制，大大地减轻了运行人员的工作负担，降低了误操作的发生，并取得了一定的运行经验，受到了运行部门的认同，成为一种发展趋势，在变电站得到了大力的推广。但从运行的效果看来，该种方式还有很多地方值得讨论：a）容性无功是通过电容器的投切实现的，因容性功率调节不平滑而呈现阶梯性调节，故在系统运行中无法实现最佳补偿状态。电容器分组投切，使变电站无功补偿效果受电容器组分组数和每组电容器容量的制约，分组过少则电容调整梯度过大和冲击大；分组多则需增加开关、保护等附属设备及其占地面积。

b）电容器组仅提供容性无功补偿，当系统出现无功过剩时，无法实现无功就地平衡。

c）由于系统无功的变化而导致电容器的频繁投切，使得电容器充放电过程频繁，减少其使用寿命，对设备运行也带来了不可靠因素。

d）电容器的投切主要采用真空断路器实现（VSC）。其开关投切响应慢，不能进行无功负荷的快速跟踪；操作复杂，尤其不宜频繁操作。近来出现了使用晶闸管投切电容器组（TSC）来代替用真空开关投切电容器组的方法。该法解决了开关投切响应慢和合闸时冲击电流大的问题，但不能解决无功调节不平滑以及电容器组分组的矛盾，同时由于采用了大功率的电力电子器件，也提高了系统的造价。

e）该方法需要在变压器上配置有载开关。变压器带负荷时调节有载开关分接头，会出现短时的匝间短路产生电弧，影响变压器油的性能，也会损坏分接头的机械与电气性能，因此，运行部门往往采取尽量不调或少调有载分接开关的原则，使得VQC的综合调节效果难以实

现。

f）变压器分接头只能调节母线电压而无法改变系统中的无功大小，其结果是：当无功缺乏较严重的情况下调整分接头，大量的无功将从上一级系统中被强行拉过来；系统无功过剩时调整分接头，把大量的无功送入系统中。这些结果会导致产生大量损耗，做法是不合理的。

2 新型配电网电压无功控制方案的探讨

静态无功补偿系统（SVC）的主要部分包括晶闸管控制并联电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）和固定电容器组（FC）。由于采用电力电子器件实现控制，该系统无机械触点，控制过程执行的速度快，并可将无功补偿的范围扩大到超前和滞后两个可连续调节的范围，因其具有的双向无功调节能力，是无功调节的一种最优方案。

根据电力系统的计算分析可知，无功与电压调整的关系可以表述为：

式中：U0———无功功率为零时的系统电压；

SSC———系统短路容量。

由此可见，无功功率的变化将引起系统电压成比例的变化。双向无功调节对保持母线电压的稳定有十分重要的作用。

SVC系统的主要技术难点在于TCR的实现。

一种TCR的实现方式是：在主回路利用晶闸管直接控制电抗器的投切。由于电力电子器件直接工作在10 kV电压下，使得本系统的结构十分复杂，产品的造价高。而利用变压器的漏抗在变压器二次侧控制而实现电抗器投切的晶闸管控制变压器（TCT）方式，是TCR的另一种实现方式。与TCR相比，此类装置在设计上更容易实现，但缺点在于：随着TCT容量的增大，系统损耗也相应增加。有资料分析表明：对于无功功率25 Mvar以下的补偿容量，TCT比TCR 有更好的性能价格比。因此，可以考虑在变电站中引入适当容量的TCT设备，实现变电站的感性无功补偿，解决原来VQC系统中存在的种种缺陷。

为此，假设一个简单的110 k V系统，其系统参数和无功潮流分配如图1所示。

图1有以下的参数：V1＝112．6 kV，S1＝22．6 MW＋j12．2 Mvar，主变压器容量2×31．5MVA，ST＝22．6 MW＋j12 Mvar，V2＝10．6kV，SL＝22．6 MW＋j12 Mvar，线路电阻0．17Ω／k m，线路电抗0．409Ω／k m，线路长度2 k m。在计算中采用单机无穷大模型有以下的结果：在10 k V系统中，每3 Mvar的无功补偿容量，在10kV侧会产生101 V的电压变化。

对如图2所示的某农村电网中3个110 kV变电站的系统结构图，利用专用潮流计算程序得到的无功补偿与电压变化结果如表1所示。

这些计算结果表明：对于与系统连接阻抗小的变电站，其无功补偿对母线电压的调节能力不大，而与系统联系阻抗大的终端变电站，无功补偿对母线的电压调节作用更加明显。可见，对于110 k V变电站，由于处于系统末端，配置合理的补偿容量，完全可以满足电压控制的要求。

以一个110 kV等级的变电站配置3台40～50MVA的变压器为例，根据变电站的设计导则，电容器容量的配置按照每台变压器额定容量的10％～30％计算，考虑线路充电电容的影响，一般每台变压器10 k V母线的容性无功补偿容量为4～6Mvar，按标准设计应分为2组电容器，每组无功补偿容量为QC／2＝3 Mvar。如果在系统中配置与一组电容器相同容量的可控电抗器（TCR或TCT），通过可控电抗器与电容器的分组投切配合，变电站内可以实现－3 Mvar 到＋6 Mvar无功功率的连续平滑控制。同样，参考我们计算模型的结论，若每3 Mvar的无功功率变化，在10 k V母线产生100 V的电压变化，则仅通过无功调节手段，就可以实现300 V的电压变化，也就是给10 k V母线额定电压提供了3％的调节能力。在主变压器配置了有载调压开关后，主变压器档位的调节一般采用±8×1．25％形式，共17级抽头。此时，在选定了合适的变压器分接头档位后，仅通过电容器与可调电抗器的配合控制，完全可以保证母线电压的波动很小而满足电压质量控制的要求。只有在系统运行出现异常情况，变电站的无功功率变化超过系统的调节能力而影响母线电压时，再通过自动或手动方式调节变压器分接头，实现母线的电压控制。本方案针对110 k V变电站母线的无功调节，每组SVC系统的无功调节容量不大，但满足变电站控制的要求。在负荷变化较大区域的多个变电站有选择性地布置此类系统，并结合原有的VQC技术，使得本系统可以在优先实现无功补偿的基础上进行变电站的综合电压控制，可以实现供电系统无功的分散补偿和区域协调控制，提高配电网电压质量。

与原有的VQC系统比较而言，采用VQC＋SVC方案后，电网的控制可以达到以下的目的：a）电抗器采用可控硅控制，其容量可以连续无级调节，消除了仅有电容器投切时带来的阶梯式无功补偿，实现无功的真正就地平衡，降低网损，提高了系统的传输能力。

b）电容器作为主要无功元件，而电抗器作为调节元件，避免了变电站无功波动而产生的电容器频繁投切问题，延长了电容器和投切开关的使用寿命。

c）双向的无功功率补偿扩大了变电站无功调度的工作范围，达到无功的优化调节目的，为配电网区域无功控制提供了有效的手段。

d）扩大了变电站的无功调节容量，具有更优越的电压调节效果，减少变压器分接头的调整频度。

3 结论

在现有的各种VQC系统中，增加小容量的可控电抗器与原有的电容器投切配合，作为无功与电压控制的主要手段，在特殊情况下再进行变压器分接头调整。此运行方式使得变电站的无功控制更加灵活方便，完全满足无功分级控制与区域调度的发展要求，是值得运行单位考虑的一种优选的方案。

[家电企业管理]国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定

（家电企业管理）国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定

(二)1OKV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。 (三)220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。 第六条电力网电压质量控制标准 (一)发电厂和变电站的母线电压允许偏差值 1.500(330)kV及以上母线正常运行方式时，最高运行电压不得超过系统额定电压的+10%；最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节。 2.发电厂220kV母线和500(330)kV及以上变电站的中压侧母线正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压的0%——+10%；事故运行方式时为系统额定电压的-5%——+10%。 3.发电厂和220kV变电站的110kV—35kV母线正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压的-3%—+7%；事故运行方式时为系统额定电压的±10%。 4.带地区供电负荷的变电站和发电厂(直属)的10(6)kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%—+7%。 (二)特殊运行方式下的电压允许偏差值由调度部门确定。第三章职责与分工 第七条各电网有限公司、省(自治区、直辖市)电力公司应结合电网发展和运行实际情况，不断加强电压质量和无功电力管理工作，在电源及电网建设与改造工程的规划、设计过程中，按照《无功补偿配置技术原则》确定无功补偿装置容量和调压装置、选型及安装地点，与电力工程同步设计、建设、验收、投产。生产管理部门应做到严格验收、精心维护、提高装置可用率；电力营销部门应监督用户遵守供用电合同中关于无功补偿配置安装、投切、调整的规定，保证负荷的功率因数值在合同规定的范围内。 各并网运行的发电机组应遵守并网协议中有关发电机无功出力的要求。

变电站无功电压控制

随着无人值班变电站的不断增加，变电站综合自动化系统也在不断完善，功能亦不断强大。在监控后台机上利用变电站综合自动化的监控系统，应用软件实现变电站的电压无功功率控制(VQC), 已经成为监控后台的强大功能之一。在监控后台利用软件进行VQC, 比起传统利用专门硬件进行电压无功控制，具有节省投资，编程灵活，升级方便等优点。下面简单介绍一下在监控后台进行VQC的原理及VQC的逻辑原理。 1. VQC在监控后台的实现。 在监控后台实现VQC, 如图1所示： 图1 监控后台实现VQC原理图 综合自动化测控系统将在变电站所采集到的一次设备的数据通过各种网络（如can网，以太网等）发到SCADA后台机上，然后后台监控机上的VQC软件从SCADA取得电压电流功率因数等数据，经过计算和逻辑分析，对测控系统作出调节指令，综自测控系统将接到的指令执行，控制相应的一次设备，如有载调压变压器分接头和电容器，将变电站的电压及无功功率控制在一个合格的范围内，从而达到电压无功控制的目的。 2. VQC逻辑原理。 变电站中一般有几台变压器，VQC根据主变的运行方式的不同选择不同调节方式。对于两绕组的变压器，取高压侧的无功功率作为无功调节的依据，取低压侧电压作为电压调节的依据。电压的调节主要靠调节主变的档位来实现，无功功率的调节主要靠无功设备的投切来实现。 2.1 9区图的定义 以U为纵坐标，无功功率Q为横坐标，组成U-Q坐标系，如图2所示，

图2 VQC 9区图 在第一象限中，将区域分为9个，分别从1~9编上号。只有系统运行点, 即系统实时的电压和无功功率值，落在Umin

电力系统无功电压综合控制

电力系统无功电压综合控制 【摘要】本文通过对无功功率对用户和电力系统安全稳定电能质量经济运行至关重要性；电力系统无功电源及无功补偿原则；电压--无功调节实现方法、实现方式和控制调整策略及泉州地区无功电压调整和控制分析。泉州地区的电压无功控制采用ACV智能控制系统，此系统可对电压、功率因数和网损进行优化控制。 【关键词】无功电压无功电源VQC A VC调整方法调整策略 无功功率对用户和电力系统安全稳定、电能质量和经济运行至关重要。从电力系统潮流计算和电力系统综合负荷电压静态特性得知，电压与无功功率密切关系。无功功率不足系统电压将下降，反之将上升。过高电压和过低电压将影响到用户和电力系统本身的正常工作。电压过高，用户的用电设备的绝缘将受到威胁；电压过低，用户的电器设备的正常工作受到影响。特别是电动机负荷，电压过低，电动机的转矩将成平方级的下降，正在运行的电动机可能停转，带重负荷的电动机可能起动不了，严重影响到用电设备的正常工作。对于电力系统本身，电压过低除了影响到电力系统的发电厂辅机正常工作外，还影响到电力系统电压的稳定问题。故电力系统电压保持在质量范围里至关重要。 1.电力系统无功电源及无功补偿原则 1.1电力系统无功电源 电力系统无功电源有同步发电机、电力电容器、同步调相机、静止补偿器及电力线路。发电机通过改变励磁电流改变发电机无功的输出。根据发电机P Q曲线图得知，同步发电机要多发无功功率，势必要少发有功功率。对于小电力系统或孤立运行的电力系统的调压很有效，对大电力系统一般只作为辅助的调压措施。电力电容器并网只能发出无功，不能吸收无功，调压是有级的，但它价廉实用，它广泛应用于电力系统变电站母线的调压和负荷侧的调压。同步调相机也是靠改变其励磁电流为过励或欠励来改变输出或吸收无功大小，它既能发出无功又能吸收无功，调压是连续的，但旋转的无功补偿设备需要大量的维护，故应用较少。静止补偿器是对电力电容器的改进，它可通过可控的电抗元件来调节无功功率，它既能发出无功又能吸收无功，调压也是连续的，它是新型的无功功率补偿设备，补偿成本较高，主要是设备贵重，目前泉州供电公司有两个变电站采用此无功补偿设备。 1.2电力系统无功补偿原则 电力系统无功功率补偿原则是分层分区就地平衡。对于220kV以上电网是分层平衡，对于110kV以下是分区就地平衡。从潮流计算或从功率损耗计算可知，电力系统无功功率不远距离输送，远距离输送将增加有功损耗。

国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法

国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法 发布日期：〔08-02-16〕 内容摘要： 前言 为了加强农村电网电压质量和无功电力的管理，提高农村电网电压质量，特制定本办法。 本办法依据国家有关法规和《电力系统安全稳定导则》、《电力系统电压和无功电力技术导则》及相关技术标准，参照《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》和《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》，结合我国农村电网特点和实际情况而制定。 本办法解释权属国家电网公司。 目次 前言 1、范围 2、规范性引用文件 3、电压质量和无功补偿基本要求 4、电压质量标准 5、无功补偿 6、专业管理及职责分工 7、调压设备管理 8、电压监测 9、统计考核 10、考核与奖惩 11、附则 国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法 1 范围 本办法规定了农村电网电压质量和无功补偿的基本要求和管理标准，适用于国家电网公司系统农村电网电压质量和无功电力的管理。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB156 标准电压 GB12325 电能质量供电电压允许偏差 SD325-1989 电力系统电压和无功电力技术导则 电力系统安全稳定导则 3 电压质量与无功补偿基本要求 3.1 农村电网电压质量合格率应达到下列要求 县供电企业综合电压合格率不低于95%； D类居民用户端电压合格率不低于90％。 3.2 功率因数应达到以下要求 变电所主变压器低压侧功率因数不低于0.90； 变电所10(6)kV出线功率因数不低于0.9； 用户变压器功率因数不低于0.9；

浅谈变电站电压及无功的综合控制

浅谈变电站电压及无功的综合控制 发表时间：2019-07-02T14:04:29.703Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：梁华银李毛根 [导读] 通过调节有载调压变压器分接开关和投切并联电容器组，实现调节电压合格和无功平衡的目的。 国网安徽省电力有限公司宿州供电公司安徽省 234000 摘要：以变电站为单位，自动调节电压和无功功率就地平衡，变电站电压和无功控制主要是采用有载调压变压器和补偿并联电容器组，通过调节有载调压变压器分接开关和投切并联电容器组，实现调节电压合格和无功平衡的目的。 关键词：变电站；电压；无功；控制 1电力系统调压的措施 1.1利用发电机调压 发电机的端电压可以通过改变发电机励磁电流的办法进行调整，这是一种经济，简单的调压方式。在负荷增大时，电网的电压损耗增加，用户端电压降低，这时增加发电机励磁电流，提高发电机的端电压；在负荷减小时，电力网的电压损耗减少，用户端电压升高，这时减少发电机励磁电流，降低发电机的端电压。按规定，发电机运行电压的变化范围在发电机额定电压的-5%～+5%以内。 1.2电压无功自动控制装置 在以往的变电站运行中，常常是采用人工的方式进行相关的电压无功调控，这种陈旧老套的控制方法不但需要耗费变电站值班人员的大量精力，加重了其负担，增大了工作量，同时也不能很好的实现电压无功控制的目的。这是因为人工调节的主观因素太大，如果值班人员的判断或操作失误，就会严重影响到调控的合理性，不利于变电站的稳定电力供应。随着人们对供电质量的要求更高，大多数变电站都是采用的无人值班变电站，这样以来，人工操控电压无功就很难实现。 1.3利用无功功率补偿调压 改变变压器分接头调压虽然是一种简单而经济的调压手段，但改变分接头位置不能增减无功功率。当整个系统无功功率不足引起电压下降时，要从根本改变系统电压水平问题，就必须增设新的无功电源。无功功率补偿调压就是通过在负荷侧安装同步调相机、并联电容器或静止补偿器，以减少通过网络传输的无功功率，降低网络的电压损耗而达到调压的目的。 1.4改变输电线路的参数调压 从电压损耗的计算公式可知改变网络元件的电阻R和电抗X都可以改变电压损耗，从而达到调压的目的。变压器的电阻和电抗已经由变压器的结构固定，不宜改变。一般考虑改变输电线路的电阻和电抗参数以满足调压要求。但减少输电线路的电阻意味着增加导线截面。多消耗有色金属。所以一般不采用此方法。 2 变电站电压无功控制方式 目前，变电站电压无功控制方式主要有3种：集中控制方式、分散控制方式和关联分散控制方式。 2.1 集中控制方式 集中控制是指在调度中心根据采集的各项数据，通过遥控装置对各个变电站的调压设备、无功补偿设备统一进行控制。从理论上讲，集中控制方式应该是保持配电网电压合格、无功平衡的最佳方案。但它对调度中心的要求相对较高，在软件方面要求配备实时控制软件，在硬件方面要求配电中心达到“三遥”的水平，最好在各个配电中心针对这一环节配备单独的智能模块。目前，各地变电站的基础设施条件和智能化水平参差不齐：有的地方相对发达一些，设备比较先进，智能化水平较高；有的地方相对落后一些，设备比较陈旧，基本没有自动化装置；有的地方变电站各方面建设虽然比较先进，但是缺少相关操作人才，也难以实现集中控制。因此，当前要想实现整个电力系统全部采用集中控制方式还是比较困难的，只能在相对发达的地区先建设一部分，逐步在其他地区循序渐进地推开。 2.2 分散控制方式 分散控制方式是指在每个变电站专门建设一台电压无功自动控制平台，该装置根据采集的数据，自动调节分接头位置或投切并联电容器组，从而实现对电压调节装置和无功补偿设备的控制，当主变压器负荷发生变化时，保证该变电站供电半径内配电网电压质量合格、无功功率合格。分散控制的优点是控制简易、投入较小，符合当前我国大部分地区的基本情况；缺点是难以实现整个地区大面积的统一操控。随着计算机、通信技术在电力行业的应用越来越广泛，实现对整个地区进行集中控制是大势所趋，分散控制装置由于其自身的条件所限，逐步会被淘汰，但在局部地区其使用还具有一定的优越性。 2.3 关联分散控制方式 集中控制方式理论上能够及时掌握整个地区变电站的相关情况并进行最好的集中控制，但是此控制方式对变电站的软硬条件的要求比较高，需要投入更多资金，并且由于多个变电站在一个调度中心进行集中操作管理，控制系统比较复杂，操作难度较大，一旦发生问题，影响很大。目前，国内大部分地区应用比较广泛的是分散控制方式，但此控制方式不能实现整个地区的集中管理。关联分散控制方式是指在正常运行情况下，由安装在各变电站的控制装置根据编好的控制程序进行调控。在保障整个系统安全可靠运行的前提下，分别计算出正常运行、紧急情况、系统运行方式发生大变动时的调控范围，由调度中心根据采集的数据情况直接进行操作或修改变电站母线电压和无功功率值，以满足辖区内电力系统安全、可靠运行的要求。关联分散控制的最大优点是无论在正常情况下还是在紧急状态下，都能有效保障辖区内的供电可靠性和经济性。关联分散控制装置要求必须满足对受控厂站分析、判断和控制的强大通信功能，以及时将采集到的信息报告给调度中心，并执行好调度中心下达的各项调控命令。 3 变电站电压无功综合控制方式调节判据 变电站电压无功综合控制调节判据分为以下5个方面：1）按功率因数控制；2）按电压控制；3）按电压综合控制有载分接开关和电容器组；4）按电压和功率因数复合控制；5）按电压、时间序列复合控制。 3.1 按功率因数控制 根据功率因数的大小，来确定投切并联电容容量。如果功率因数低于确定值则通过自动控制装置投入电容，如果高于确定值则通过自动控制装置切除电容。此办法没有把电容对母线电压的影响考虑进来，并且当变压器负荷较小时，可能存在自动控制装置动作频繁的问

国家电网公司电力系统电压质量和无功电压管理规定

公司系统各区域电网公司、省(自治区、直辖市)电力公司， 电科院、武高所，宜昌、常州、惠州超高压管理处： 为适应厂网分开、电力体制改革不断深化的新形势，进一步加强国家电网公司系统电压质量和无功电力管理工作，提高电网的安全、稳定、经济运行水平，公司组织有关人员在广泛征求公司系统各单位意见的基础上，制定了《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》(以下简称《规定》，详见附件)，现将《规定》印发给你们，请认真贯彻执行。执行中遇到的问题，请及时向国家电网公司生产运营部反映。 二○○四年四月二十一日 附件：《国家电网公司电力系统电压质量和无功电压管理规定》 国家电网公司电力系统电压质量和无功电压管理规定 第一章总则 第一条电压质量是电能质量的重要指标之一。电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件，对保证电力系统的安全稳定与经济运行起着重要的作用。为保证国家电网公司系统电压质量，降低电网损耗，向用户提供电压质量合格的电能，根据国家有关法律法规和《电力系统安全稳定导则》、《电力系统电压和无功电力技术导则》及相关技术标准，特制订本规定。 第二条本规定适用于国家电网公司各级电网企业。所属发电机组并网运行的发电企业、电力用户应遵守本规定。 第三条各电网有限公司、省(自治区、直辖市)电力公司可根据本规定结合本企业的具体情况制订实施细则。 第二章电压质量标准 第四条本规定中电压质量是指缓慢变化(电压变化率小于每秒1%时的实际电压值与系统标称电压值之差)的电压偏差值指标。 第五条用户受电端供电电压允许偏差值 (一)35kV及以上用户供电电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压的10％。 (二)1OKV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。 (三)220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。 第六条电力网电压质量控制标准 (一)发电厂和变电站的母线电压允许偏差值 1. 500(330)kV及以上母线正常运行方式时，最高运行电压不得超过系统额定电压的+10%；最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节。 2. 发电厂220kV母线和500(330)kV及以上变电站的中压侧母线正常运行方式时，电压

变电站电压无功综合控制策略的分析

变电站电压无功综合控制策略的分析 发表时间：2019-03-13T14:42:09.377Z 来源：《河南电力》2018年18期作者：李亚雄苏力[导读] 电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。电压过高或者过低，都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。 （华电电力科学研究院有限公司中南区域中心湖北武汉 430000）摘要：电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。电压过高或者过低，都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。而电力系统的电压水平与无功功率有着十分密切的关系，故维持电网中的无功功率平衡可以有效地提高电能质量，并保证电力系统的安全、可靠、经济运行。本文结合智能变电站中电压无功综合控制子系统的目标，介绍了一些学者提出的电压无功控制综合策略的内容，分析它们各自所 具有的特点，最后结合已有成果对这一领域的发展进行了展望。 关键词：电压无功控制；无功补偿；控制策略；智能变电站 引言 我国国民经济不断发展，工业贡献了其中非常重要部分。工业的发展离不开合格的电能质量。改善电压质量可以有效地节约能源，防止电力系统电压出现崩溃以及提高电网的安全运行水平。由于电力系统中无功功率与电压水平紧密相关，变电站往往通过补偿无功功率实现系统中无功功率的平衡。 无功补偿的作用主要有以下几点[1]： 1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。 2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输定系统的稳定性，提高输电能力。 3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。 1 无功补偿的方法 电网无功补偿方案有以下4种：变电站集中补偿、低压集中补偿、配电线路固定补偿和用户终端分散补偿。 变电站集中补偿的装置包括同步调相机、并联电容器、静止补偿器等。这种补偿方式一般将装置集中接在变电站的10kV母线上，其优点是便于实现自动投切，利用率高，降低了事故出现的概率，有效减少电网的无功负荷。但是该方式不能解决下一级电网的网损或线损，因此10kV配电网降损不能采取这种补偿方案。 目前无功补偿的方式主要是220kV、110kV、35kV变电站低压侧集中补偿，以及在配电台区装设固定联接的电容器补偿和高压配电线路分散补偿。220kV变电站、110kV变电站配置的无功补偿容量较大，而35kV变电站及配电台区配置无功补偿容量偏小，大部分无功补偿装置采用的是手动投切[2]。 2 变电站自动化 变电站在电力系统中占有非常重要的地位。变电站是否正常运行，对电力系统的安全、稳定运行起到决定性的作用。在当今我国大力提倡智能电网的背景下，进一步提高变电站自动化和发展变电站智能化已成为电力系统研究中的热点。 在IEC61850标准中，对变电站自动化系统SAS的定义为：变电站自动化系统就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。 变电站自动化系统中的子系统有监控子系统，继电保护子系统，自动控制子系统等。 3 变电站电压无功综合控制子系统 变电站自动化系统需要保证设备的安全、可靠运行以及提高电能质量。为此，在变电站自动化系统中，需要电压无功综合控制子系统，低频低压减负荷控制子系统，单相接地选线控制子系统，备用电源自投控制子系统等。这些系统均采用了独立的自动装置。 3.1 电压无功综合调控的意义 电压无功综合调控的目的是：维持供电电压在给定范围内；保持电力系统达到合适的无功平衡；在保证电压质量合格的前提下尽量降低电能损耗。 目前，在我国变电站应用最广泛的调压方式是结合并联补偿电容器组与有载调压变压器来对电压和无功功率进行调节。对补偿电容器进行投切操作，可以改变电力系统中的无功分布，从而提高电能质量，改善功率因数，减少网络中的电能与电压损耗。而通过切换有载调压变压器的分接头位置就可以改变变压器的变比，从而对电压进行调整。 3.2 电压无功综合控制的实现 目前我国变电站主要使用基于微机技术的电压无功综合控制系统（VQC）来解决电压和无功的调节问题。常用的VQC有两类：变电站监控系统实现的电压无功控制和独立的VQC成套装置。 利用变电站监控系统实现电压无功控制，是通过在变电站自动化系统站控层监控机中装设VQC控制软件实现的。该软件通过RTU远动装置获取到模拟量、开关量等信息后对所得信息进行分析和计算，从而确定所采取的调控决策，发出调控指令交由RTU远动装置进行执行，故而这种VQC也被称为基于RTU的VQC控制系统。 独立的VQC成套装置则包括独立的微计算机系统和模拟量采集、信号采集I/O系统以及控制输出回路，同时具有测量、显示、统计、打印功能和专门的控制软件，故其可以独立地对变电站的电压和无功进行控制。 4 变电站电压无功综合控制策略 对电压无功进行控制时，采用传统的功率因数补偿法容易对电网造成过补偿。经过理论研究和实践证明后，变电站的电压无功综合控制选取无功功率Q为无功控制量。因此，所谓电压无功综合控制，即根据电压和无功功率这两个判别量来对电压和无功进行综合调节。 变电站电压无功综合控制的目标是在保证电压合格和无功功率基本平衡的前提下，尽可能少地对并联电容器进行投切以及对有载分接开关进行调节。为了更好地实现这个目标，不断有学者对现有电压无功综合控制策略进行修正，从而提出新的策略。 4.1 基于区域图的控制策略

电压综合无功控制

1.电压、无功综合控制的目标 电力系统中电压和无功功率的调整对电网的输电能力、安全稳定运行水平和降低电网损耗有极大的影响。因此，要对电压和无功功率进行综合调控，保证实现包括电力企业和用户在内的总体运行技术指标和经济指标达到最佳。其具体的调控目标如下： （1）维持供电电压在规定的范围内，根据前能源部颁发的《电力系统电压和无功电力技术导则》（简称《导则》）规定，各级供电母线电压的允许波动范围（以额定电压为基准）规定如下： 1）500（330）kv变电站的220kv母线，正常时0%～+10%，事故时-5%～+10%。 2）220kv变电站的35～110kv母线，正常时-3%～+7%，事故时±10%。 3）配电网的10kv母线，电压合格范围为10.0～10.7kv。 （2）保持电力系统稳定和合适的无功功率。主输电网络应实现无功分层平衡；地区供电网络应实现无功分区就地平衡，才能保证各级供电母线电压（包括用户入口电压）在《导则》规定范围内。 （3）保证在电压合格的前提下使电能损耗最小。为了达到以上目标，必须增强对无功功率和电压的调控能力，充分利用现有的无功补偿设备和调压设备（调压机、静止补偿器、补偿电容器、电抗器、有载调压变压器等）的作用，对他们进行合理的优化调控，本文中我们主要用到静止无功补偿器。 电力系统的长期运行经验和研究、计算的结果表明，造成系统电压下降的主要原因是系统的无功功率不足或无功功率分布不合理。所以，对发电厂而言，主要的调压手段是调整发电机的励磁；对变电站来说，主要的调压手段是调节有载调压变压器分接头位置和控制无功无功补偿电容器。在这里我想向大家介绍一种新型无功补偿器—静止无功补偿器。 上述两种调节和控制的措施，都有调整电压和改变无功分布的作用，但它们的作用原理和后果有所不同。有载调压变压器可以在带负荷的情况下切换分接头位置，从而改变变压器的变比，起到调整电压和降低损耗的作用。调压措施本身不产生无功功率，但系统消耗的无功功率与电压水平有关，因此在系统无功功率不足的情况下，不能用改变变比的办法来提高系统的电压水平；否则电压水平调得越高，该地区的无功功率越不足，反而导致恶性循环。所以在系统缺乏无功的情况下，必须利用补偿电容器进行调压。控制无功补偿电容器的投切，既能补偿系统的无功功率，又可以改变网络中无功功率的分布，改善功率因数，减少网损

无功电压管理制度

无功电压管理制度 一、主要职责 负责提出所辖电网各等级母线电压允许范围、电压调整和电容器投退原则。 二、管理内容与要求 1、根据电网特点和运行要求，选定电压、监测点和考核点。 2、建立关口计量点的档案，内容包括：双重编号、计算点类别、CT、PT、电压等级、表型、厂站号、投运日期等。新设备投运或更换表计时，应在一周内将所变动内容补充、更新。 3、督促值班人员控制无功分层界面的无功功率值在允许范围内。 4、每年向有关部门提出无功电源、改善电压质量。 5、根据理论计算与电网的实际，每年年度方式中内应安排好各站各母线电压允许范围、电压调整和电容器投入原则；下达各站电压合格率和电容器投入计划。电网有新设备投运、大的方式变化时，应及时下达更改要求。 6、参加新上变电站的设计审核，对变压器的分头位置设计和变电站的电压、无功调节装置不满足运行要求的，应提出改进意见。 7、新上变压器投入运行前，提出分头调整位置供调度员执行。 8、参与供电设备设计审查工作，对无功补偿装置的型号、要

求以及合理配置提出建议。 9、依据潮流计算结果，编制年度、季度、月度及重大设备检修方式中的无功电力调度方案，并按此实施调度。 10、无功电力调度按调度权限实行分级管理。上下两级调度部门都应对“界面”的无功电力送出（或受入）量进行监督和控制。 11、各级调度应认真监督并按规定及时调整所辖电厂、变电站的无功出力或投切无功补偿设备。 12、电压偏离合格范围或供电力率达不到要求时，变电站运行人员应及时向调度汇报，调整有载调压变压器分头和投切无功补偿设备。无功补偿及调压自动投切（控制）装置未经调度部门许可，不得任意停用。 13、电网无功出力不足或过剩引起电压下降或升高时，应首先调整无功补偿设备的无功出力，其次，再调整相应的有载调压变压器的分接开关位置，使电压恢复到合格。若采取以上措施后，电压值仍不能满足要求甚至威胁电网运行安全时，可采取快速调整控制用电负荷手段，保证电网安全运行，直止电压满足要求。 14、县调应按调度管辖范围尽量做到无功就地平衡。变电站集中无功补偿装置的投、退，需经值班调度员同意。 15、各站必须严格监视母线电压不得超过标准值，若超过范围，值班人员应及时汇报县调采取措施进行调整，必要时请示上级调度部门。

AVC系统电压无功控制策略

第四部分 AVC电压控制

概述： 电压控制策略目的是即时调节区域电网中低压侧电压以及控制区域整体电压水平，使得电压稳定在一定的区间内。针对AVC系统各个功能来说，电压控制是优先级最高，保证电压稳定在合格范围内也是AVC系统最重要的目标。AVC系统的电压控制分为两部分即区域电压控制和单个变电站的电压校正。通过两部分调节即可以保证所有母线电压稳定在合格范围内，又有效的减少了设备控制震荡。 区域电压控制： 区域即电气分区，所谓区域控制就是整体调节每一个电气分区（以下称作区域）的电压水平，使之处在一个合理范围内。首先以AVC建模结果为基础，分别扫描每个区域中压侧母线电压水平，通过取当前母线电压和设定的母线电压上下限作比较，分别统计每个区域中压侧母线的电压合格率(s%)。然后用此合格率和设定的合格率限值(-d%)比较，如果s>=d,说明对应区域整体电压水平相对合理，不需要调整。如果s

电力系统电压和无功电力管理条例

电力系统电压和无功电力管理条例 发布时间：2009-2-2 17:11:03 阅读：106次各电管局，各省、自治区、直辖市电力局，各电力设计院，电规院，水规院： 原电力工业部一九八O年颁发的《电力系统电压和无功电力管理条例》(试行)，经修改审定后，现正式颁发，自发布之日起实行。 本条例在执行中如有意见和问题，请及时告部。 附件： 电力系统电压和无功电力管理条例 第一章总则 第一条电压是电能主要质量指标之一。电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。无功电力是影响电压质量的一个重要因素。各级电力部门和各用电单位都要加强电压和无功电力的管理，切实改善电网电压和用户端受电电压。 第二条为使各级电压质量符合国家标准，各级电力部门要做好电网的规划、建设和管理，使电网结构、布局、供电半径、潮流分布经济合理。各级电压的电力网和电力用户都要提高自然功率因数，并按无功分层分区和就地平衡以及便于调整电压的原则，安装无功补偿设备和必要的调压装置。 第三条电压和无功电力实行分级管理。各网、省局、地(市)县供电(电业)局都要切实做好所属供电区的无功电力和电压质量管理工作。制订职责范围和协作制度，并指定一个职能部门设专(兼)职负责归口管理。各级电力部门要对所管辖电网(包括输配电线路、变电站和用户)的电压质量和无功电力、功率因数和补偿设备的运行进行监察、考核。各电力用户都要向当地供电部门按期报送电压质量和无功补偿设备的安装容量和投入情况，以及无功电力和功率因数等有关资料。电网和用户都要提高调压装置和无功补偿设备的运行水平。 第二章电力系统和用户受电端的电压监测与考核 第四条电网各级调度部门对其调度管辖范围内的电网进行电压的监测并由归口单位进行考核，并选定一批能反映电网电压水平的监测点。一、二次网的电压监测点电压应根据满足正常条件下的下级供电电压(或用户受电端)的要求，并应根据系统安全、经济运行、负荷变化和发电方式变化及有关规程等要求规定高峰、低谷时的正常电压数值和允许的电压偏移范围，并进行监测。 所有变电站和带地区供电负荷发电厂10(6)kV母线是中压配电网的电压监测点。其电压应根据保证中、低压用户受电端电压合格的要求，规定其高峰、低谷电压值和允许的电压偏移范围并进行监测。 当运行电压超过规定范围时，各级电力调度部门要密切配合，采取措施进行调整。 第五条供电(电业)局应选定一批有代表性的用户作为电压质量考核点，应包括：110kV及以上供电的和35(63)kV专线供电的用户；其他35(63)kV用户和10(8)kV的用户每10000kW负荷至少设一个并应包括对电压有较高要求的重要用户和每个变电站10(8)kV母线所带有代表性线路的末端用户；低压(380/220V)用户至少每百台配电变压器设一个。应设在有代表性的低压配电网的首末二端和部分重要用户。 第六条各发电厂(包括并入电网运行的企业自备电厂、地方电厂、小水电、余热电厂，下同)和一次变电站对电压、电流、有功和无功电力等运行参数，全天按小时进行记录或记录式仪表自动打印记录，变电站10(6)kV母线和用户电压考核的电压，应用记录式(统计式)仪表进行统计。 第七条各级电力调度部门应按月平衡各级电网分地区、分变电站的无功出力和负荷(高峰和低谷)，分析电网潮流和电压的变化，要大力开展无功优化工作，据以安排合理的运行方式，调整无功出力，

电压无功管理工作制度

电压无功管理工作制度 1. 总则 1.1 电压质量和功率因数是农电企业的重要技术指标。电压是电能的主要质量指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都起着直接的影响作用。无功电力是影响电压质量和电网经济运行的一个重要因素。因此局属各单位都要加强对电压质量和无功电力的综合管理，切实改善电压质量和搞好无功电力的补偿。 1.2 各部室领导、专责人员及有关工作人员都要熟悉电压质量和功率因数考核指标及本制度内容，并严格遵照执行。 1.3 本制度依据《国家电力公司农村电网电压管理和无功电力管理办法》（试行）并结合我局电网的实际情况而制定。 2. 管理职能 2.1组织机构 2.1.1成立以主管领导为组长的电压与无功管理领导小组，专责设在生产技术部。领导小组成员由有关部门负责人组成，分工负责，协同合作，日常工作设归口管理部门，并指定专人负责；同时建立企业、部门、所三级管理网络，协同做好电压和无功的管理。 2.1.2 生产技术部是电压与无功管理的主管职能部门，在主管副局长的领导下，负责负责电压与无功电力日常的管理工作，并对局属各部门的电压与无功电力管理进行业务指导、监督和检查。 2.1.3 调度中心是系统电压质量与无功电力的运行指挥部门，在主管局长的领导下，负责本局电网电压调整与无功电力的调度和管理，业务上受上级的指导、监督和检查。 2.1.4 生产部、营销部是各自管辖范围内用户电压质量与无功电力的监督管理部门。 2.1.5 调度中心、工区、营销部、生产部指定电压与无功电力专（兼）责人一名，组成电压与无功电力管理二级管理网，负责各辖区范围内电压质量与无功电力的日常管理工作，在各自行政正职的领导下开展工作。 2.1.6各供电所指定电压与无功电力专（兼）责人一名，组成电压与无功电力管理三级级管理网，负责各辖区范围内电压质量与无功电力的日常管理工作，在各自行政正职的领导下开展工作。 2.2 管理职责与方法 2.2.1生产技术部 2.2.1.1 贯彻执行上级有关电压和无功专业方面的文件、规程和管理制度,制定电压和无功管理工作计划和完善改进电压质量和提高无功补偿率的技术措施,经局电压和无功电力领导小组批准后下达执行。 2.2.1.2 根据电压监测点选择原则,选择局属变电站电压监测点,报局电压和无功电力领导小组批准后实施。 2.2.1.3 负责在电网规划、设计审查中提出无功配置意见，并监督实施。 2.2.1.4 对本公司电压质量、无功补偿设备及调压装置等运行状况进行监督、统计、分析及

第五章电力系统电压和无功功率自动控制

第五章 电力系统电压和无功功率自动控制 第一节 电力系统电压和无功功率控制的必要性 一、电力系统电压控制的必要性 （一）电压偏移对电力用户的影响 异步电动机转矩2U ∝； 电炉有功功率 2U ∝； 电压高，电气设备绝缘受损，变压器、电动机等铁损增大； 白炽灯，对电压变化敏感； 冲击负荷（如轧钢机等）会引起电压突然下降和恢复，产生电压闪变，引起附近用户灯光闪烁等。 （二） 电压偏移对电力系统的影响 电压↓→--电厂的厂用机械出力↓→--电厂出力↓； 电压过低时，低于临界值时，母线电压有微小下降时，负荷的无功消耗量的增加值大于系统向该节点提供的无功功率的增加值→--无功缺额进一步加大→--电压进一步下降→--恶性循环产生“电压崩溃”（母线电压下降到很低的水平）。 二、无功功率控制的必要性 1、维持电力系统电压在允许范围之内 电力系统中无功电源发出的无功功率等于电力系统负荷在额定电压时所需要消耗的无功功率时，电压是稳定的，可稳定在额定电压下，当无功缺额时，电压下降，可稳定在一个较低的电压。 维持电力系统电压在允许范围之内是靠控制电力系统无功电源的出力实现的。 x Q Q 2、提高系统运行的经济性 无功功率一般尽可能地就地就近平衡。 3、维持电力系统稳定 第二节 电力系统电压和无功功率的控制 一、电力系统的电压控制 （一）电力系统的无功负荷 系统正常运行时电压变化主要由负荷无功功率变化引起。 电力系统无功负荷变化分两类： 变化周期长、波及面大的负荷变化，可预测；

冲击性造成间歇性负荷变化，不可预测。 （二）电力系统的电压控制 任务：① 线损、变压器损耗） (l 1 k m 1 j Lje n 1 i Gie ∑∑∑=∑==?+=ke Q Q Q ； ② （允许电压）y U U ≤。 负荷引起的电压波动，采用： a 、设置串联电容器； b 、设置调相机和电抗器； c 、设置静止补偿器。 仅控制各电压中枢点的电压偏移不超过允许值。 二、电力系统的无功功率控制 任务：① 损耗） (l 1 k m 1 j Lje n 1 i Gie ∑∑∑=∑==?+=ke Q Q Q ； ②优化电力系统中无功功率分布。 优化内容： a 、负荷所需的无功功率让哪些无功功率电源提供最好，即无功电源的最优分布问题； b 、负荷所需的无功功率是让已投入运行的无功电源供给好，还是装设新的无功电源更好，即无功功率的优化补偿问题。 优化目的：保证电压质量的前提下获得更多的经济效益。 第三节 同步发电机励磁控制系统的主要任务和对它的基本要求 励磁系统是向发电机供给励磁电流的系统，它包括产生发电机励磁电流的励磁功率单元，自动励磁调节器，手动调节部分，灭磁保护，监视装置和仪表等。 一、 同步发电机励磁控制系统的主要任务 （一）控制电压 L I + - FLQ L U d X 等值电路图

电压质量与无功管理办法

电压质量与无功电力管理办法 第一章总则 1.1提高电压质量、保持无功电力平衡是保证电网稳定、经济运行和供用电设备正常运行的重要手段。各职能部室要加强对所辖电网电压质量和无功电力的综合管理，不断提高电压质量和功率因数合格率水平。 1.2坚持电压质量和无功平衡综合治理的原则，充分利用调压和无功补偿手段，改善农网电压质量和功率因数。 1.3本办法依据原电力部颁发《电力系统电压和无功电力管理条例》、《电力系统电压和无功技术导则》及省电力公司对农村电网电压质量和无功管理办法并结合我局实际情况制定本办法。 1.4本办法适用于上蔡县电业局电网电压质量和无功电力管理工作。 第二章电压质量标准 2.1农网各级标称电压值为：110KV、35KV、10KV、6KV、380V、220V。 2.2供电电压允许偏差值： 35KV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%。 10KV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的-7%-+7%。 220V单相供电电压允许偏差值为标称电压的-10%-+7%。 对电压质量有特殊要求的用户，供电电压允许偏差值由供用电协议确定。 第三章无功补偿 3.1农网无功补偿的原则和方式 3.1.1农网无功补偿的原则为：统一规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。 3.1.2农网无功补偿的方式为：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主。 3.2功率因数要求 变电站主变压器二次侧功率因数在0.9及以上； 10（6）KV出线功率因数在0.9及以上； 公用配电变压器二次侧功率因数在0.85及以上； 100KVA及以上容量的用户变压器二次侧功率因数在0.9及以上； 3.3 无功补偿容量的确定 3.3.1 35KV及以上变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主，并适当兼顾负荷侧的无功补偿。无功补偿装置容量按主变压器容量的10%-30%补偿，并满足35KV-110KV主变最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。 3.3.2 110KV变电站的单台主变容量为40MVA及以上时，每台主变应配置不少于两组的容性无功补偿装置。110KV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于6Mvar，35KV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于3Mvar，单组容量的选择还应考虑变电站负荷小时无功补偿的需要。 3.3.3 配电网的无功补偿以配变低压侧集中补偿为主，以高压补偿为辅。配变的无功补偿装置容量可按变压器最大负载率为75%，负荷自然功率因数为0.85考虑，补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95，或按照变压器容量的20%-40%进行配置。配电变压器的电容器组应装设以电压为约束条件，根据功率因数（或无功电流）进行分组自动投切的控制装置。 3.3.4 10（6）KV配电线路可以根据无功负荷情况采取分散补偿的方式进行补偿。 3.3.5 5KW及以上的交流异步电动机应进行随机补偿，其补偿容量依据电动机额定容量的20-30%。 第四章专业管理及职责分工 4.1局成立电压无功管理领导小组，组长由分管生产副局长担任，成员由生产技术部、企业管理部、农电工

无功电压控制

配电网电压控制方案 北极星电力网技术频道作者: 2009-4-28 13:20:25 (阅290次) 所属频道: 电网关键词: 配电网电压控制电压无功控制确定规模的配电网终端系统，无功过剩时一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电网电压，另一方面，电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电网的运行成本。所以，无功是影响电压质量的一个重要因素。 实现无功的分层、分区就地平衡是降低网损的主要原则和重要手段。电压和无功调节是各级变电所需要承担的重要任务。其中，电容器投切是变电站无功调节的最有效而简便的方法，变压器分接头的调节是母线电压控制的最直接手段。近几年以来，我国的电力工作者在此基础上，对电压与无功控制方式进行了大量的研究与开发工作，并相继推出了一系列的基于微机控制技术的电压与无功综合控制装置（VQC系统）。 1 现有电压无功控制的问题 目前VQC系统的实现方式多种多样，包括专用的VQC装置、利用变电站综合自动化后台或利用RTU可编程逻辑控制等方式。其控制策略为九区图控制，即根据电压和无功功率两个参数的综合分析后，判断是投切电容还是调节变压器分接头。采用VQC装置后，变电站的电压无功调节实现了自动控制，改变了过去依靠人工实现电压－无功调节的传统方式，可以满足变电站中母线电压与无功潮流的综合控制，大大地减轻了运行人员的工作负担，降低了误操作的发生，并取得了一定的运行经验，受到了运行部门的认同，成为一种发展趋势，在变电站得到了大力的推广。但从运行的效果看来，该种方式还有很多地方值得讨论：a）容性无功是通过电容器的投切实现的，因容性功率调节不平滑而呈现阶梯性调节，故在系统运行中无法实现最佳补偿状态。电容器分组投切，使变电站无功补偿效果受电容器组分组数和每组电容器容量的制约，分组过少则电容调整梯度过大和冲击大；分组多则需增加开关、保护等附属设备及其占地面积。 b）电容器组仅提供容性无功补偿，当系统出现无功过剩时，无法实现无功就地平衡。 c）由于系统无功的变化而导致电容器的频繁投切，使得电容器充放电过程频繁，减少其使用寿命，对设备运行也带来了不可靠因素。 d）电容器的投切主要采用真空断路器实现（VSC）。其开关投切响应慢，不能进行无功负荷的快速跟踪；操作复杂，尤其不宜频繁操作。近来出现了使用晶闸管投切电容器组（TSC）来代替用真空开关投切电容器组的方法。该法解决了开关投切响应慢和合闸时冲击电流大的问题，但不能解决无功调节不平滑以及电容器组分组的矛盾，同时由于采用了大功率的电力电子器件，也提高了系统的造价。 e）该方法需要在变压器上配置有载开关。变压器带负荷时调节有载开关分接头，会出现短时的匝间短路产生电弧，影响变压器油的性能，也会损坏分接头的机械与电气性能，因此，运行部门往往采取尽量不调或少调有载分接开关的原则，使得VQC的综合调节效果难以实