包头供电局 内蒙古自治区 包头市 014000
摘要：电网调度过程中普遍存在无功电压问题。无功电压的最优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电压控制的要点，强调了二者优化控制的重要性，并从负荷分割、设备设置和时间调整三个方面阐述了无功功率的控制方案。从总线控制和网络损耗优化两个方面对电压控制方案进行了讨论。
关键词：电网调度；无功功率；电压
电网调度是电力系统的重要任务之一。它的目的是确保用户在所有领域的电源可以稳定、连续地使用电力。电网调度过程中，由于各种因素的影响，无功功率和电压问题频繁发生。如果无功电源不足，将打破平衡，电网将无法安全运行。
1电网调度中无功补偿设备的配置
为了有效地控制电压，在电网调度运行中需要安装一些无功补偿装置。在选择无功补偿设备时，应合理选择设备的安装位置、运行性能和容量，分析可能的运行方式，以更好地满足电网电压的控制要求。在电网调度的实际运行中，如果系统中某一点短路容量较大，即该点输入电压的波动较小；如果采用同一容量补偿装置进行补偿，则该点短路电流的电平值较小。在这种情况下，此时应该实施无功补偿。
电压调节是电网调度和运行的关键内容。在电网运行中应用无功补偿装置时，补偿装置安装部位的电压值会发生变化。在这种情况下，电源之间的负载和电势角也会发生变化。因此，为了保证所获得的值的准确性，有必要对它们进行关联。在技术指南中，进行了详细的统计和分析。在无功电流和电压调节设备的配置中应注意以下问题：（1）确保各协调区域具有较强的无功补偿和调节能力，以更好地适应区域负荷的变化。另外，在实际应用中，不允许使用传输阻抗来完成高压电网的无功传输；（2）相关设备应具有足够的补偿能力和较强的调节能力，以保证高压电网安全稳定运行；（3）有关设备应有足够的无功备用，使各点系统的电压在事故发生后能满足有关要求。
2无功功率平衡
电网运行中，系统电压水平与平衡水平是呈正比的，平衡水平高低的判断标准是以稳态电压水平来体现的， 每个电网都有自身正常和事故后的电压标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如，某电网中系统最高允许长期运行电压受设备绝缘水平和变压器饱和程度的限制，500kV 电压为 525kV，系统最低运行电压决定于系统稳定的需要、有载调压变分头范围的要求及厂用电的制约。
为了在可能出现的方式下，保持运行中所有输电线路都有一定的稳定裕度， 要求各枢纽变电站高于最低电压水平或具有备用无功容量。对无功备用问题，可与有功备用进行比较：某电网有专门的机构对每日的有功进行分析，并将调频、调峰和备用容量考虑在内，同时还在网内装有当大功率缺额时的低周减载装置，前者保证电网频率质量，后者防止频率崩溃。从电网特性这一角度来说，频率和电压最大的不同在于：频率是全网一致的，网中任一点有功出力和有功负荷的变化均会对电网频率产生影响，而电压则是区域性的，各点无功出力和无功负荷的变化对电压变化的影响主要是就地的，因此，需实行分层、分区安排和调节，使无功出力和无功负荷就地平衡。而某电网的实际情况是电力供不应求，不利于电网无功电压的调整。
3无功功率和电压问题控制要点
3.1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。
3.2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。
3.3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。
4无功功率的控制技术
4.1负荷分段控制
电力系统运行中存在大量的负荷节点。随着供电时间的变化，各节点的负荷将逐渐变化。通常，如果将具有强连续性的负荷参数应用于无功优化过程，则优化过程将更加困难。解决这一问题的关键是不同时期的负荷处理。在这方面，电网调度人员可以按小时分段负荷，并利用积分中位数求出特定负荷值。除了通过负荷分段控制无功功率外，确保无功功率装置的配置正常也很重要。例如，电网调度员可以根据电网的运行要求计算无功功率。为保证电力系统安全事故发生后，无功设备能够发挥其作用，保证电力系统的安全运行。另外，为了满足区域负荷变化的要求，在高压电网调度中应避免传输阻抗。
4.2控制设备权限
为改善电网调度效果，优化电网的无功功率。电力调度人员，应采用相应的规则，对优化效果进行衡量。例如：可对静态负荷进行分段，在此基础上，确定不同时段的不同动作值。如动作值较小，则无需为其分配动作权限。反之，则需增加权限，提高无功功率分配的平衡性。假设以 S 代表控制设备的动作，采用 t 代表动作时间，采用 i 代表设备台数，则三者之间的关系为：
St，i=1
在负荷分段的基础上，不同时段的离散量变化公式如下：
△Ci，t=Ct，i-Ci，t-1
△Ti，t=Tt，i-Ti，t-1
上述公式中，△Ci，t代表电容器的台数，△Ti，t代表变压器档位。当两者数值相同，且允许动作不足时，则表明电力系统存在调度需求。此时，通过总负荷有功，对△Ci，t 与△Ti，t的权限进行分配既可。
4.3无功功率平衡
为了保证电力系统发生故障后电网线路的稳定裕度，调度员应将变电站电压控制在较高的水平，至少高于系统的最小电压。考虑到输电距离过长，易增加损耗，分层法可应用于无功功率控制过程。通过调整层间无功功率，可以减小层间参数的差异，从而实现不同区域电网的无功平衡。
5电网调度运行中电压的控制
5.1母线与功率因数的控制
对母线与功率因数的控制，是电网调度运行过程中电压控制的两大要点。对于母线电压问题，建议将补偿装置并联在系统设备当中，同时应对变压器的接头，进行进一步的调整。以确保母线电压的稳定性，能够得到提升。对于功率因数问题，建议对总加功率进行监控，一旦发现总加功率过高，则表明电网已经出现了运行风险，调度人员可考虑采用投切或并联补偿装置的方式，实现对功率因数的控制。
5.2电网网损的优化控制
如电网功率因数以及电压参数均正常，通过对电网网损的优化控制，提高电压的平衡度是关键。
5.3实施电压分区控制模式
电压分区控制模式，与无功功率分段控制的原理基本相同。该模式实施过程中，电力调度人员，可利用电力系统中的监控点，对电压进行监控。一旦电网的无功功率以及电压出现异常，电力调度人员可通过监控系统立即收到预警信息。此时，调度人员需立即根据信息的提示，解决上述问题。分区控制模式下，电压分区的上限值，应为 9 个区。控制过程中，调度人员可将“投电容”、“升分接头”、“报警”以及“强切电容”等参数，均纳入到分区控制规则当中。以确保电力系统出现故障以及安全风险后，能够被及时感知，并及时得到解决。在提高电力调度水平的基础上，提高我国电网运行的稳定性。
6结论
总之，通过对电网调度运行中无功电压问题的分析，明确了无功电压问题的严重性。为改善无功功率平衡和解决电力领域的低压问题提供了参考建议。无功电压控制是今后我国电网建设的重点任务之一。为了保证电网运行的安全，可以对其进行升级改造，以提高中国电网调度的水平。
参考文献：
[1]肖斐,艾羊.基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度[J].电力自动化设备,2018（05）
[2]叶畅,等.基于改进并行子空间算法的输配两级电网协同优化调度[J].电工技术学报：2018（05）
论文作者:艾吕泽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签：电网论文; 电压论文; 功率论文; 负荷论文; 电力系统论文; 设备论文; 功率因数论文; 《防护工程》2018年第31期论文;