南方电网无功电压问题浅析_最终版
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电网自动化调度的无功电压管理措施分析随着电力系统的不断发展和扩大,电网规模逐渐增大,同时面临着越来越多的挑战,例如能源消耗、环境保护、电力稳定等问题。
在这些挑战中,无功电压管理是一个至关重要的环节。
无功电压管理是保证电网安全和稳定运行的基础,是电力系统调度和运行中的一项重要措施。
为了提高电网的稳定性和安全性,实现电力系统的智能化和自动化,必须加强对无功电压管理的研究和实践。
一、无功电压管理的重要性无功电压管理是电力系统中保证电压稳定和无功功率平衡的重要手段,对电网运行状态和电力设备的安全性具有不可替代的作用。
通过合理的无功电压管理,可以有效调节电压,减小电网中的无功损耗,提高电网的稳定性,使电网实现更加高效的运行。
无功电压管理还能够优化电网的能源利用,并为电力系统的智能化和自动化提供良好的基础。
在实际电力系统运行中,无功电压管理面临着诸多挑战。
一方面,电力系统的规模越来越大,负荷的波动性也越来越明显,导致无功功率需求的变化较大;电力系统中存在着大量的非线性负载和故障电流,这些因素都给无功电压管理带来了较大的挑战。
电力系统中的峰谷负荷差异和变动性也使得无功电压管理的难度大大增加。
为解决上述的挑战,需要采取有效的无功电压管理措施。
需要加强对电力系统中无功功率的补偿,采用无功功率补偿装置,如无功补偿电容器、静止无功补偿器等,调整电网中的无功功率,使得电网中的无功功率平衡,减小无功损耗,提高电网的效率。
要提高电网的无功电压控制能力,采用先进的自动电压调节装置,实现对电网中电压的自动调节,定时监测和控制电网中的电压波动。
还需要加强对电力系统中非线性负载和故障电流的管理,采用有效的滤波和抑制技术,减小非线性负载和故障电流对电网电压的影响,保证电网中的电压稳定。
浅析电力系统无功功率及电压控制摘要:无功功率及电压控制是电力系统中的重要问题,对于保持电力系统的稳定运行和增强电力系统的可靠性具有重要意义。
本文对电力系统中的无功功率及电压控制进行浅析,介绍了无功功率及电压控制的基本概念、原理以及常用的控制方法,并对电力系统中无功功率及电压控制的应用实例进行了讨论。
通过本文的分析,可以明确电力系统无功功率及电压控制的重要性,并为电力系统的无功功率及电压控制提供有益的参考意见。
关键词:电力系统,无功功率,电压控制,控制方法,应用实例正文:电力系统中的无功功率及电压控制是保证电力系统稳定运行和提高电力系统可靠性的重要问题。
无功功率是电力系统中的重要指标之一,其作用是补偿电路中由于电感、电容等元件而产生的滞后功率,使系统达到功率因数的要求,并对输电线路的损耗、电动机的启动等有着重要的影响。
电压控制是电力系统中的另一个重要问题,其作用是保持电力系统中各个节点的电压稳定,在一定范围内控制电压的波动,保证电力系统的正常运行。
电力系统中常用的电压控制方法有调压变压器、调节变压器、静止无功补偿装置等。
在电力系统中,通常采用自动电压调节器进行电压控制,利用其自动调节器工作的基本原理是通过调整发电机和变压器的励磁电压来实现电压的稳定控制。
对于电力系统中的无功功率及电压控制,常用的控制方法有:无功补偿、调节变压器、静止无功补偿装置等。
其中,静止无功补偿装置是应用最广泛的一种无功补偿设备,其基本原理是通过在电力系统中增加感性或容性无功补偿电流来实现无功功率的调节。
而调节变压器是通过改变变压器的输出电压来实现电压调节的。
在电力系统中,无功功率及电压控制的应用非常广泛。
在电力系统的配电网中,为了保证电力供应的可靠性,通常使用静止无功补偿装置和自动电压调节器进行无功功率和电压控制。
在输电网中,为了降低输电线路的损耗和保证电力系统中各个节点的电压稳定,通常采用静止无功补偿装置和调压变压器进行无功功率和电压控制。
浅谈电⽹调度⾃动化中的⽆功电压及优化相关推荐浅谈电⽹调度⾃动化中的⽆功电压及优化 摘要:随着我国经济的快速发展,城市化建设也逐步迈⼊新的台阶。
作为城市运作中⼀项重要的基础设施建设项⽬,电⽹的建设和优化决定了⼈们在城市中的⽣活质量,并且对于城市的运作有着长远的影响。
由于⽬前电⽹基本实现了调度的⾃动化,但⽆功电压的损失仍然⼗分严重,导致供电质量下降、电能浪费。
针对⽬前这种情况,本⽂针对电⽹调度⾃动化详细调研后进⾏简要的介绍,提出进⾏⽆功电压管理的主要措施,并且提出可靠的优化措施。
关键词:电⽹调度;调度⾃动化;⽆功电压 Abstract: With the rapid development of China's economy, the urbanization has gradually entered a new stage. Operation as an important city infrastructure projects, construction and optimization of the grid determines the quality of life in cities, and for the functioning of the city has a long-term impact. Due to the current grid basically automated scheduling, but the loss of voltage and reactive power is still very serious, leading to lower quality power supply, waste of energy. For the current situation, this paper after dispatching automation detailed research brief introduction, the main measures were put forward voltage and reactive power management, and reliable optimization measures proposed. Keywords: grid scheduling; dispatching automation; reactive voltage 随着我国城市化建设进⼀步加快,城市发展对于电⼒的需求与⽇俱增。
浅谈电网的无功补偿与电压调整电网是人民生产生活中必不可少的能源基础设施,但由于电能的特性,电网总会存在一定的负载变化和电压波动,特别是在高压输电线路上,由于天气和环境等因素,电压波动更加明显。
这时,电网的稳定性和供电质量就会受到影响。
为了能够保证电网的稳定性和供电质量,需要对电网进行无功补偿和电压调整。
本文将着重介绍电网的无功补偿和电压调整的原理和方法。
1. 无功补偿无功补偿是指通过引入合适的无功电流或电容器,来抵消电网中的无功功率,从而提高电网的功率因数和效率。
功率因数是一个表示电路中有功功率和总功率之比的概念。
在电网中,当负载出现电感性负载时,电路中就会存在无功功率,这些功率对电网的稳定性和供电质量都有不利影响。
通过引入合适的无功电流或电容器可以抵消这部分功率,从而提高电网的功率因数和效率。
无功补偿的原理是通过引入合适的无功电流或电容器,并与电源侧的电路串联或并联,使得电路中的无功功率相互抵消,从而使得电路中只有有功功率,且能够提高电网的功率因数。
无功补偿的方法一般主要有两种:在高压输电线路上,可以通过采用静态无功补偿装置,例如静止无功发生器(STATCOM)、静止无功补偿器(SVC)等,来实现对电网无功功率的有效控制。
2) 采用电容器在低压配电网中,可以通过在电路中加入电容器,并与电源侧的电路并联,来实现对电网无功功率的有效控制。
2. 电压调整电压调整是指通过引入合适的电力电子器件和控制系统,对电压进行精确调节。
在电力传输过程中,由于传输距离长、电源电压不稳定、接线电阻大等因素的影响,电网中的电压常常会出现波动,从而导致负载的不稳定和设备的损坏。
因此,电压调整是电网运行中必不可少的一环。
电压调整的目标是要保持电网中各个节点的电压稳定且不变,从而保证电网的供电质量和设备的安全运行。
电压调整的原理是通过引入合适的控制系统和电力电子器件,对电路中的电压进行精确调节。
电力电子器件可以根据电路中的电压变化,通过控制系统来调整电路中的电流,从而实现精确的电压调整。
电网调度运行中无功功率和电压问题讨论摘要:变电站集中补偿、低压集中补偿、杆上无功补偿、用户终端分散补偿是现阶段电网无功功率补偿的常见技术,其中低压集中补偿应用最为广泛,在具体补偿过程中,随机、随器、跟踪等形式均可以基本达到补偿的效果,但在补偿的同时会产生投切振荡、顺序投切等新问题,所以需要一种更理想的无功功率自动补偿控制装置。
基于此,本文主要对电网调度运行中无功功率和电压相关问题进行探讨,以确保电网的稳定运行。
关键词:电网调度运行;无功功率;电压引言近年来,随着县域经济发展和城镇化水平不断提高,尤其是社会主义新农村建设和“家电下乡”等惠农政策的出台,加之农村地区加工业的蓬勃发展,致使农村地区电力供需平衡偏紧,以至于在用电高峰时段,部分地区的用户端电压偏低,给农户的日常生产和生活带来了极大的困扰,造成了严重制约当地农村社会经济发展的低电压问题。
而根据国网公司相关部门的统计,在国网公司经营区内农村的低电压用户共有847.6万户,占到农村总用户数的3.75%,由此可见低电压问题已具有一定的普遍性,需要供电部门予以重视,并通过有效的技术手段予以解决。
1 影响功率因数的主要因素1)大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。
据有关统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的空载无功功率约为满载时的1/3。
因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
当供用电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。
南网电压异常处置方案背景电网是国民经济的基础设施之一,而电压异常问题一直是电网运行中的一个重要难题。
南方电网(以下简称南网)作为国家电网集团公司的一个重要组成部分,在电网运行过程中,电压异常问题更加突出。
针对南网电压异常问题,制定合理的处置方案是非常必要的。
电网电压异常原因电压异常是指电网的电压在稳态范围内发生变化,超出稳态范围或者变化幅度超过稳态电压范围。
南网电压异常的原因主要有:1. 变电站故障变电站故障是南网电压异常的主要原因之一。
比如说,电容器故障或无功补偿装置失效可能会导致电压过高,而变压器故障则可能导致电压过低。
2. 电网负载变化电网负载变化也是南网电压异常的重要原因。
例如,当负载突然减少时,电压就会升高,而当负载增加时,电压就会下降。
3. 供电网络故障供电网络故障也是导致南网电压异常的原因之一。
例如,当一个变电站或一个输电线路发生故障时,电网的电压就可能发生突变。
南网电压异常处理方案针对南网电压异常问题,制定合理的处理方案是非常有必要的,以下是一些可能的处置方案:1. 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器是一种电力设备,通常用于保护变压器或发电机等设备不受过电压损害。
当电网电压突然升高时,金属氧化物避雷器就会释放一部分电压,以保护设备的安全。
2. 电容器组电容器组是一种电力设备,通常用于调节电网电压。
当电网电压太高时,电容器组可以吸收一部分电网的电能,以降低电压;当电网电压太低时,电容器组可以向电网注入一部分电能,以提高电压。
3. 有功调节器有功调节器是一种电力设备,通常用于调节电网有功功率。
当电网负载突然变化时,有功调节器可以调节电网的有功功率,以保持电网的稳定。
4. 智能检测系统智能检测系统是一种基于现代信息技术和通信技术开发的电力设备,能够自动检测电网的电压、电流和功率等参数,并及时预警或报警,以降低因电压、电流和功率等参数异常而导致的设备损坏。
结论南网电压异常是电网运行中的一个常见问题。
浅谈电网的无功补偿与电压调整无功补偿是指电网中对无功功率进行调节,以保持电压稳定和功率因数达到要求的一种技术手段。
电网的电压调整是指对电网中的电压进行调节,使其保持在规定的范围内。
无功补偿的目的是保持电网的良好运行状态,防止因电网中无功功率的不平衡而引起电压波动。
在电网中,有功功率和无功功率是相互联系的,无功功率的变化会影响电网的电压稳定。
当无功功率不平衡时,会引起电网电压波动,甚至出现过电压或欠电压的情况。
为了防止这种情况的发生,需要对电网中的无功功率进行补偿。
电压调整是为了保持电网中的电压在规定的范围内,以保证供电质量。
在电网运行过程中,由于负载变化或电源故障等原因,会导致电网电压出现偏离规定范围的情况。
为了解决这个问题,需要对电网中的电压进行调整。
电网的无功补偿和电压调整主要通过电容器和电抗器等设备来实现。
电容器是一种储存电能的装置,可以通过放电来提供无功功率,用来补偿电网中的无功功率。
而电抗器则是一种消耗电能的装置,可以通过吸收电能来提供无功功率,用来调整电网的电压。
无功补偿和电压调整通常都是通过自动控制系统来实现的。
控制系统可以根据电网中的电压和功率因数等参数,实时监测电网的运行情况,并根据需要调节电容器和电抗器的工作状态,以达到无功补偿和电压调整的目的。
无功补偿和电压调整在电网运行中起着非常重要的作用。
通过合理的无功补偿和电压调整,可以保证电网的电压稳定,提高电能利用率,减少能量损耗,降低电网的故障率,提高供电质量。
在电网设计和运行中,无功补偿和电压调整都是不可忽视的因素。
随着电力系统的不断升级和发展,无功补偿和电压调整的技术也在不断进步和改进,以满足电网运行的需求。
电力企业无功电压管理中的问题及对策摘要:随着社会经济的飞速发展,推动了各行各业的进步,尤其是电力企业,也取得了不错的成果,就目前而言,无功补偿在整个电力系统运行的过程中有着非常重要的作用和意义,能够在一定程度上给电网的稳定运行和经济运行带来一定的保障,因此在现阶段中,无功补偿工作受到了整个电力企业工作人员的重视。
设计一个科学、有效的无功补偿方案并且能够根据实际情况选择合理的补偿容量,能够在一定程度上增强电力系统运行的稳定性,能够确保电网电压的质量,并且还能够显著提升电力设备的实际使用效率。
本文主要对电力企业无功电压对管理问题进行详细的研究。
关键词:电力企业;无功电压;管理;问题1电力系统无功电压管理的意义电力系统无功电压管理能够提高电力系统的安全性、提高电压的合格率并且降低线损。
电压的质量好坏与系统无功分布的合理性,会直接影响到整个电力系统的经济运行以及安全稳定。
一旦无功不足,会使得整个电力系统的电压发生下滑,从而令其无法充足利用到各个用电设施,严重的话甚至可能使得整个系统电压的水平发生下滑,如果电力系统受到的影响太大,这将会使得电压低于临界电压,出现电压崩溃的状况,最后可能因为电力系统失去同步并且瓦解,甚至引起重大的灾难。
相反,无功过剩也有可能引起电压过高,并且影响到设施与系统的安全,令电压状况越发恶化,从而造成巨大的经济损失。
因此,科学合理地进行无功电压管理,进一步提升其管理控制的水平,不仅可以充分的保证电压质量,使电压合格率充分增高,还能进一步使线损降低,使整个电力系统运行的安全性、稳定性以及效率性得到提高。
2电力企业无功电压具体管理现状我国电力企业的无功电压发展时间比较短,在电力管理人员的心中还没有形成一个完善的管理意识,导致现阶段的电力调度管理工作还存在着非常多的问题,其业务管理水平需要得到进一步的提升。
在一些地区的电力建设发展中,由于资金的限制导致在无功补偿设备上的资金投入力度较低,完全依赖电网投入电压无功补偿,很难实现分层分区以及就地之间的平衡。
浅谈电网的无功补偿与电压调整电网是指由发电厂、输电线路、变电站和配电线路组成的一种系统,用于输送、分配和利用电能。
在电网中,无功功率是指电能系统中的一种功率,它与有功功率一样,同样是用于能量传输的一种形式。
在电网运行中,无功功率的补偿和电压的调整是非常重要的,它们直接关系到电网的稳定运行和正常运转。
本文将从无功补偿和电压调整的角度,对电网的稳定运行进行深入探讨。
一、无功功率的概念和作用无功功率是指在交流电路中,电压与电流的相位差导致的功率,它是交流电路中一种物理现象,与有功功率一样,同样是电能的一种表现形式。
无功功率是在电能传输和分配中非常重要的一种功率,它通过电容器和电感器两种设备予以补偿,以维持电网的稳定运行。
1. 无功功率的定义在电路中,无功功率是指由于电流和电压的相位差导致的功率,在交流电路中,由于电感和电容元件的存在,电压和电流的相位会发生偏移,导致电路中出现无功功率的存在。
无功功率通常用“Var”作为单位,表示为Q,其公式为Q=V*I*sin(θ),其中V为电压,I 为电流,θ为电压和电流的相位差。
无功功率是电能系统中非常重要的一种功率,它具有以下几个作用:(1)提高电网的稳定性无功功率的存在可以提高电网的稳定性,使电网能够更好地应对突发负载和电流冲击,从而保证电网的正常运行。
(2)提高电网的效率通过对电网中的无功功率进行补偿,可以提高电网的效率,减小能量的损耗,从而提高电网的运行效率。
(3)保护设备在电路中,因为无功功率的存在,会导致设备的运行负荷增大,通过无功功率的补偿可以减小设备的运行负荷,从而保护设备免受过电压和过电流的损害。
二、无功补偿技术无功补偿技术是指在电能系统中,通过使用电容器和电感器等设备对系统中的无功功率进行补偿,以维持电网的稳定运行。
无功补偿技术通常包括静态无功发生器、无功电容器、无功电抗器等设备,通过这些设备可以对电路中的无功功率进行补偿。
1. 静态无功发生器(SVG)静态无功发生器是一种可以对电能系统中的无功功率进行快速补偿的设备,它通过控制功率电子器件对电网中的无功功率进行调节,能够实现对电能系统中无功功率的快速补偿,从而提高电网的稳定性。
电力系统电压质量及无功电压管理措施探讨随着电力系统的不断发展和普及,电压质量和无功电压管理成为了当前电力系统中的一个重要问题。
电压质量是指电力系统中电压的稳定性、波动性和纹波度等性能指标,它直接影响到电力系统的正常运行和供电质量。
而无功电压管理则是指对电力系统中无功功率进行管理和调节,以保证系统的稳定运行和提高系统的功率因数。
本文将结合电力系统电压质量和无功电压管理的相关理论知识,探讨当前电力系统中存在的问题,并提出相应的解决措施。
一、电压质量问题分析电压质量是指供电系统中电压的稳定性和纹波度等性能指标。
在供电系统中,电压质量问题主要表现为瞬时电压波动、瞬时电压暂陷和瞬时电压谐波等。
这些问题可能会导致电气设备的故障和损坏,影响正常生产和生活用电。
提高电压质量是保证供电系统正常运行和提高供电质量的关键。
目前,电压质量问题主要表现在以下几个方面:1. 电压波动在电力系统中,电压波动是指电压在短时间内出现的快速变化。
电压波动可能是由于电力系统中负载变化引起的,也可能是由于供电设备故障引起的。
电压波动会影响到工业生产中的精密设备和电子设备的正常运行,因此需要从源头上对电压波动进行监测和管理。
2. 电压暂陷电压暂陷是指电压在短时间内降低到一定程度,并在短时间内恢复的现象。
电压暂陷可能是由于供电系统中的短路故障或过电流现象引起的。
电压暂陷会导致电气设备的正常运行受到影响,可能造成设备的故障和损坏。
无功电压管理是指对电力系统中无功功率进行管理和调节,以保证系统的稳定运行和提高系统的功率因数。
在供电系统中,无功功率的管理是非常重要的,它直接影响到电力系统的稳定性和运行效率。
1. 无功功率不合理分配在供电系统中,由于负载分布不均匀和设备运行状态的变化,会导致无功功率的分配不合理,造成电力系统中的无功功率过大或过小。
无功功率过大会导致电压下降和系统能力降低,无功功率过小会导致系统中的电压波动和电压暂陷现象。
三、电压质量和无功电压管理的解决措施1. 提高供电系统的监测与管理能力通过加强对供电系统中电压、电流和功率因数等重要参数的监测和管理,及时发现系统中存在的问题并采取相应的措施加以解决。
浅谈无功电压管理存在的问题以及解决方案发表时间:2018-01-31T12:10:51.573Z 来源:《基层建设》2017年第33期作者:杨东孙振[导读] 摘要:电力企业的无功电压管理与电力供应质量密切相关,更关系到电力网络损耗。
国网安徽省电力公司宿州供电公司 234000摘要:电力企业的无功电压管理与电力供应质量密切相关,更关系到电力网络损耗。
因此,电力企业必须要对无功电压管理提高重视,及时找出影响电网无功电压管理的主要因素,在此基础上,采取有效的无功电压管理措施,提高无功电压管理效率及质量,最终切实提高电力企业的供电质量及服务能力。
关键词:无功电压管理;问题;对策1电力系统电压质量及无功电压管理的意义1.1保证电力设备安全,维护电网稳定配网电压稳定有非常重要的意义。
一是能够确保居民用电安全稳定,如果电压不稳,则会造成居民在使用电器之时有安全隐患,轻则损坏居民用电设备,重则对居民的人身财产造成伤害;二是能够保证工业生产正常进行,稳定的电压可以确保工业设备正常运转,不会对设备造成损坏,如果电压不稳,则可能会使工业设备无法稳定运行,对企业造成重大经济损失。
1.2对满足电能输出供应需求有重要作用随着社会经济的发展,社会需求对电力的需求越来越紧张,需求量飞速增高。
一旦电能供应不能够满足社会发展日益增长的需要,社会经济就会呈现出发展迟缓现象,严重的甚至造成社会的瘫痪。
加强电力系统电压质量及无功电压管理,对于提高电网的供应质量和输出质量,合理配置电力资源,改善电网输出效率,促进整个社会的正常运转具有重要作用。
1.3对于优化资源配置,保护社会环境有重要作用电力资源作为能源资源,对我国经济社会发展有重要的影响。
从总量上来说,我国电力资源的总量是非常丰富的,单由于我国人口众多,人均资源便非常紧缺。
而且石油等资源已经处于枯竭等边缘,再加上大量的开采和使用,对整个社会环境造成了极大的污染。
电力资源是可再生的资源,不进不仅能够满足社会所需,还能够对环境产生积极影响。
浅谈电网的无功补偿与电压调整电网是由许多发电厂和负荷组成的大型复杂系统,其中电压和功率因数等参数的稳定和优化对保障电网的稳定运行起着至关重要的作用。
在实际运营中,为了保证电网稳定运行,电力系统工程师不仅需要通过有功功率的平衡来保持电网的频率稳定,还需要对无功功率的平衡和压力进行调节。
1.无功补偿无功补偿是指对电网中无功功率的一种调节方法,以达到电网稳态工作的要求。
无功功率是在形式上与有功功率相同,但无论是输送到负荷还是重复管道中,都不会做功。
在电力系统中,既然有了有功功率的概念,就不可避免地有了无功功率的概念。
通俗来讲,无功功率是一种不能产生功作用的电力能量,在电网中的重要性也不可低估。
在电网中,一旦出现大量的无功功率,就会影响电压的稳定,甚至会导致电荷无法正常工作。
其次,由于电压的波动也会导致无功功率的变化,因此,无功功率控制在电网各个部分的调节非常重要。
无功补偿通常通过电容器来实现,可以将电力能量储存在电容器中,以在需要的时候发挥作用,保持电网的稳定和可靠性。
2.电压调节电压调节是电网稳定运行所必需的核心功能。
当电压偏离标准值时,电网和电荷的稳定性都将受到影响。
为了保持电网的电压稳定,需要调节和控制发电厂和电网的电动势,使其能够动态调整电压,以适应不同负荷的要求。
电压调节通常由一系列设备和技术来实现,其中最基本的电动元件包括发电机调速器和电压调节器。
发电机调速器是一种能够调节发电机转速的设备,以控制发电机的输出功率。
电压调节器则通过调节发电机的磁场强度,使电压保持在稳定状态,避免电压波动对电网的不利影响。
总的来说,无功补偿和电压调节都是电网中非常重要的基本功能。
在电网运行中,必须加强这些功能的监控和控制,以确保电力系统的高效、安全和可靠。
电网工程师应该全面掌握这些功能,并根据实际需求采用相应的技术手段来实现最佳效果。
作者简介:李智欢 (1985—),男,工程师,博士,研究方向为电力系统无功优化;张艳艳(1991—),女,硕士研究生,研究方向为电力系统分析与计算。
南方电网无功电压问题浅析李智欢1,张艳艳2,苏寅生1,黄河1,陈金富2(1.中国南方电网有限责任公司,广东 广州 510623;2. 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),湖北 武汉 430074)摘 要:本文简要介绍了无功电压控制策略,给出了南方电网无功配置情况、无功平衡情况、N-1电压水平情况,分析了南方电网无功电压运行存在的问题,并提出相应的措施和建议,从电网运行方式安排、静态无功补偿、无功分层分区平衡控制、动态无功支撑、电压无功自动控制和电压无功监督管理方面对南方电网的无功电压工作提出建议。
关键词:南方电网;无功功率;电压水平;无功电压控制Analysis on Southern Power Grid Reactive V oltage ProblemLI Zhi-huan 1, ZHANG Yan-yan 2, SU Yan-sheng 1, HUANG He 1, CHEN Jin-fu 2(1.China Southern Power Grid Co. Ltd., Guangzhou 510623, China ;2. State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology (Huazhong University ofScience and Technology), Wuhan 430074, China)Abstract: The paper uses BPA which is developed by China Electric Power Research Institute to simulate and analyze and make calculation based on southern power grid operation mode data. The paper gives cases about southern power grid reactive power configuration, reactive power balance and N-1 voltage level. Analyzes the problems existing in the southern power grid reactive voltage operation, and puts forward corresponding measures and Suggestions. Recommendations are made on southern power grid reactive voltage operation in respects of power grid operation arrangement, static reactive power compensation, reactive layered and zoned control balance control, dynamic reactive power support, Automatic V oltage Control (A VC), and voltage reactive power supervision and management.Key Words: South China Power Grid; reactive power; voltage level; reactive power and voltage control0 引言南方电网覆盖五省区,包括广东、广西、云南、贵州和海南。
其中云南、贵州500kV 网络呈辐射状,广东、广西存在多个500kV 输电环网,海南以220kV 的环岛线路作为输电主网。
南方电网特点是远距离、大容量西电东送和交直流混合输电,是目前国内最复杂的电网[1]。
截至2013年底,南方电网统调装机容量约2.1亿kW ,其中火电占48.5%,水电占比37.6%,核电约占2.9%,全社会用电量8500亿千瓦时,预计2014年底统调装机容量为2.27亿kW 。
五省区经济发展和能源资源分布不平衡,经济发展相对落后的云南、贵州、广西三省,煤炭和水能资源丰富,这样的不平衡决定了南方电网远距离、大规模西电东送的发展趋势。
2014年,南方电网形成八交八直的输电网络格局[2]。
随着南方电网的发展,其电网结构日益复杂,主网交直流混合运行通道越来越多。
多条直流馈入广东电网,受端直流落点集中,呈现“强直弱交”的特点。
南方电网地理跨度大,分片电网发展不均衡,分区间无功电压差异特性大,对交直流混合运行输电且负荷相对集中的南方电网来说,当输电通道潮流较重且出现多重故障时,容易发生电压崩溃。
无功电压控制涉及到南方电网的安全经济运行,为加强南方电网的无功平衡和电压控制的管理,本文分析了南方电网的无功电压存在的问题,并提出了相应的措施,用以指导南方电网下一步无功电压重点工作。
1 无功电压控制策略传统的电压无功控制一般以控制区域来进行调节[3],比如九区图控制策略,但由于其控制边界固定所以存在误动作问题,因此又提出了面向五种基本控制行为的五区图控制策略,以使装置动作准确可靠。
基于人工智能的电压无功控制策略则包含模糊控制、专家系统控制和神经网络控制等。
随着电网调度自动化、信息化、互动化水平的显著提高,在各调度中心建设自动电压控制系统(Automatic Voltage Control,A VC),实现电压和无功功率的闭环管理已成为共识[4]。
A VC是在满足全网安全约束条件下,通过调整电网的无功电源和变压器分接头及投切无功补偿设备,以实现全网网损最小的目标。
经过研究发展,A VC已经从原来的厂站端电压无功控制(Voltage Quality Control,VQC)发展到整个电网范围内的自动电压控制。
南方电网的无功电压控制模式主要为三级电压控制模式,三级电压控制模式是由法国电力公司提出的,它以中枢节点和控制区域为基础,每个控制区域中至少含有一个中枢节点,任意两个控制区域彼此成电气弱耦合状态。
在三级电压控制模式中,调控中心的AVC主站作为控制的第三级,进行全网统一优化后,将各控制区域的中枢点电压指令下发给第二级电压控制层。
第二级电压控制层由各个控制区域组成,每个控制区域内都装设二级电压控制器,二级电压控制器接收A VC主站的指令后,将指令分解并发送至各厂站端的A VC子站执行,目标是跟踪A VC主站下发的中枢节点电压目标值。
厂站端的A VC子站是第一级控制的执行者,负责执行二级电压控制器下发的控制命令,自动调节本厂站内的无功设备来跟踪指令。
其基本架构如图1所示[4]。
......区域1 区域2三级电压控制二级电压控制二级电压控制一级电压控制一级电压控制一级电压控制一级电压控制图1 三级电压控制模式表1 各级电压控制的比较层次作用特点响应时间一级电压控制发电机励磁系统或其他电压无功自动调节器的控制分散的、局部的控制一到几十秒二级电压控制设定本控制区域内各电压调节器的电压设定值本控制区域内的协调控制几十秒到几分钟三级电压控制确定各控制区域内主导节点的电压设定参考值整个电网内的协调控制十五分钟到几小时由图1可知,A VC体系架构被分为一级电压控制(Primary V oltage Control, PVC )、二级电压控制(Secondary V oltage Control, SVC )和三级电压控制(Tertiary Voltage Control, TVC)三个层次。
显然,每一层都承担着各自的任务,下层接受上层的指令作为本层的控制目标,并向更下一层发出控制目标。
各级电压控制的比较见表1[5]。
2 南方电网无功电压问题(1)部分地区无功支撑有限,无功补偿配置不足。
部分地区容性无功补偿配置不足,负荷高峰期部分地区电压偏低,尤其是重负荷地区无功下送大,潮流较重片区无功缺额大,无功功率不能就地平衡。
海南电网电容器配置比例为5.3%,低于南方电网35kV~220kV变电站容性无功补偿容量一般按照主变容量的10%~30%配置的标准。
海口片区为负荷中心,又缺乏容性无功补偿装置,在高峰负荷时易发生一些重要枢纽变电站电压偏低的情况。
而低压电抗器配置普遍不足,负荷低谷时段部分地区电压偏高,尤其是电缆接线多,地方电源集中的片区,电压偏高问题尤为突出。
在节假日时期的时候,感性无功补偿不足的矛盾尤为突出,为降低电压需要采用停运南方电网的串补装置、机组进相运行、停运直流及大量线路的运行方式,不利于电网的安全稳定运行。
(2)不能做到无功分层分区平衡。
首先分析无功分层平衡情况。
表2表明,夏大方式下,全网容性无功均有一定的盈余,具有一定的调节能力。
但220kV电压层面无功不能就地平衡。
部分地区如广东东莞、广西南宁等高峰时段负荷重,无功需求大,而无功补偿配置不足,需要从500kV主网吸收无功。
部分小水电集中送出区域如广东曲江、嘉应,广西河池,云南砚山、永丰、甘顶等向主网送入过多无功,造成500kV站点无功上送过多。
其次看无功分区平衡情况。
南方电网夏大方式下,广西电网与广东、贵州、云南电网之间存在较大的无功功率交换,广西电网从广东电网吸收的无功达到516MVar,从云南电网吸收无功160.8MV ar,主要原因是大负荷期间西电东送输送功率较大,西电东送通道需消耗系统大量无功,造成广东电网向西部转移大量无功的情况,两广断面交流线路上的高抗由于本身消耗大量无功,也进一步加剧了广东电网无功功率的送出。
表2 夏大方式下南方电网容性无功平衡情况(3)500kV主网N-1开断,引起220kV站点电压越限。
如夏大方式下,500kV主网N-1开断后,引起的220kV电压越限站点较多。
较为严重的是贤令山主变断开后会引起远丰站、宝城站、回澜站/旗尾站、阳山站220kV母线电压严重偏高,最高达到15%。
景洪主变开断后,引起黎明站、木乃河站、唐胜站、景洪站220kV母线电压严重偏低,最低达到8.7%,超出允许范围。
该方式下,无500kV电压越限站点。
夏小方式下,500kV主网N-1开断后,引起的220kV电压越限站点相对较少。
主要是昭通地区甘顶主变N-1后引起的北门、大关、甘定、盐津、镇雄220kV母线电压严重偏低,最低达到9.3%,超出允许范围。
另外,500kV能博线N-1后,引起三广直流惠州站直流母线电压比额定电压降低14.9%。