羅淑進(jìn)

（云南電網(wǎng)公司臨滄供電局，云南 臨滄 677000）

1 區(qū)域電網(wǎng)的特點(diǎn)。電力系統(tǒng)中的電源來(lái)自發(fā)電廠，并通過(guò)高壓或超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)傳送到負(fù)荷側(cè)，然后由電壓等級(jí)較低的網(wǎng)絡(luò)把電能分配到不同電壓等級(jí)的用戶。這種在電力網(wǎng)中主要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng)絡(luò)，而在電力負(fù)荷比較集中的地域，輸、配電網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，電壓等級(jí)從220kV至6.3kV，涵蓋多個(gè)電壓等級(jí)，電網(wǎng)由地區(qū)電力調(diào)度統(tǒng)一指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)，我們將這樣的電網(wǎng)稱作區(qū)域電網(wǎng)。

當(dāng)前我國(guó)的電力網(wǎng)損耗可分為3個(gè)等級(jí):220kV及以上電壓等級(jí)網(wǎng)損;110kV及35kV網(wǎng)損;10kV網(wǎng)損。其中10kV配電網(wǎng)的降損空間最大。10kV及以下配電網(wǎng)網(wǎng)損大的突出原因在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式不盡合理，無(wú)功補(bǔ)償裝置配置不合理和管理制度不健全等，另外配電網(wǎng)內(nèi)的大量高能耗變壓器也是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)損耗大的原因之一。電網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷包括用戶的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷及電網(wǎng)內(nèi)有功功率損耗和無(wú)功功率損耗。有功電源只能集中在發(fā)電廠，而無(wú)功電源既可由發(fā)電廠供給，也可根據(jù)就地平衡原則裝設(shè)在電網(wǎng)各負(fù)荷點(diǎn)。無(wú)功功率如果都要由發(fā)電機(jī)提供并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳送是不合理的，也是不可能的。因此，無(wú)功補(bǔ)償對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是十分重要的。

2 區(qū)域電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ā^(qū)域電網(wǎng)無(wú)功功率的合理分布對(duì)提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量和節(jié)能降損有著重要作用，其中無(wú)功補(bǔ)償是提高功率因數(shù)、降低線損的有效措施。電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞娇煞譃榇?lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償，區(qū)域電網(wǎng)采用并聯(lián)補(bǔ)償。并聯(lián)補(bǔ)償方法又分為電容器補(bǔ)償、調(diào)電感補(bǔ)償、調(diào)相機(jī)補(bǔ)償和移相補(bǔ)償?shù)取?/p>

針對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的特點(diǎn)，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的配置應(yīng)按照"分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡"的原則合理布局，具體為:(1)總體平衡與局部平衡相結(jié)合，以局部為主;(2)電力部門(mén)補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合;(3)分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主;(4)降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。

2.1 補(bǔ)償容量的確定。功率因數(shù)不同，每千乏補(bǔ)償容量取得的補(bǔ)償效益也不同，功率因數(shù)越高，每千乏補(bǔ)償容量取得的補(bǔ)償效益越小。通常情況下，以取得最佳經(jīng)濟(jì)效益為原則，將功率因數(shù)提高到0.95左右為宜。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中接點(diǎn)i的有功功率為Pi，補(bǔ)償前的功率因數(shù)為cosφ1，補(bǔ)償后的功率因數(shù)為cosφ2，則補(bǔ)償容量為

2.2 補(bǔ)償方式的選擇。由于區(qū)域電網(wǎng)中涵蓋多個(gè)電壓等級(jí)，根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t，采取三級(jí)補(bǔ)償?shù)姆绞健Ｔ?20kV樞紐變電站母線采用集中補(bǔ)償;在110kV變電站采用分散補(bǔ)償;在10kV用戶端采用就地補(bǔ)償，并由地區(qū)電力調(diào)度統(tǒng)一指揮，這樣既可以優(yōu)化無(wú)功潮流又可以避免無(wú)功功率的長(zhǎng)距離傳輸。

首先，在系統(tǒng)內(nèi)10kV配電網(wǎng)的各級(jí)用戶端安裝并聯(lián)電容器，將并聯(lián)電容器裝在用電設(shè)備的附近以減少線路無(wú)功損耗的分組補(bǔ)償，以及并聯(lián)電容器隨單臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)投入運(yùn)行和退出運(yùn)行的就地補(bǔ)償，從而提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)。將這一級(jí)的無(wú)功補(bǔ)償做好，能夠極大地減少各級(jí)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功功率的傳輸，避免層與層之間發(fā)生無(wú)功功率的流動(dòng)，體現(xiàn)了無(wú)功"就地平衡"的原則。

其次，在系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)110kV變電站的10kV母線安裝SVQC進(jìn)行分散補(bǔ)償，將所需要的無(wú)功補(bǔ)償容量按無(wú)功負(fù)荷和電壓的大小進(jìn)行分組投切，補(bǔ)償該110kV變電站及其10kV饋電線上的無(wú)功負(fù)荷，這種方式可以改善該變電站所在受電線路的無(wú)功損耗，減少相應(yīng)110kV線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率，提高線路的供電能力。

再次，對(duì)在區(qū)域電網(wǎng)中220kV變電站的110kV母線集中補(bǔ)償所需的無(wú)功功率，進(jìn)行統(tǒng)一補(bǔ)償。這樣可以補(bǔ)償220kV變壓器的無(wú)功損耗，減少220kV輸電線路上的無(wú)功損耗和無(wú)功功率的傳輸，降低線路的有功損耗，提高變壓器的供電能力和設(shè)備的利用率，同時(shí)可以提高電壓中樞點(diǎn)的電壓質(zhì)量。

通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償可以提高供電系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少功率損耗，穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量。在長(zhǎng)距離輸電線路合適的地點(diǎn)設(shè)置動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力。在電氣化鐵道等三相負(fù)載不平衡的場(chǎng)合，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償可以平衡三相的有功負(fù)載和無(wú)功負(fù)載。

3 區(qū)域電網(wǎng)電壓調(diào)整的方法。區(qū)域電網(wǎng)中有很多的電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)和電壓中樞點(diǎn)，電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)是電網(wǎng)中檢測(cè)電網(wǎng)電壓值和考核電壓質(zhì)量的節(jié)點(diǎn);電壓中樞點(diǎn)則是電網(wǎng)中重要的電壓支撐點(diǎn)，通常選擇在區(qū)域水、火電廠的高壓母線、樞紐變電站的二次母線或有大負(fù)荷的地方電廠母線。

3.1 區(qū)域電網(wǎng)電壓偏差范圍。電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的緩慢變化將使電壓發(fā)生偏移。我國(guó)規(guī)定區(qū)域電網(wǎng)中電壓允許偏差值為:

(1)發(fā)電廠和220kV變電站的10～35kV母線正常運(yùn)行時(shí)為相應(yīng)系統(tǒng)額定電壓的-3%～7%，發(fā)生事故后為系統(tǒng)額定電壓的±10%;(2)35kV及以上用戶的電壓波動(dòng)幅度應(yīng)不大于系統(tǒng)額定電壓的10%;(3)10kV及0.38kV用戶為系統(tǒng)額定電壓的±7%。

對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的電壓中樞點(diǎn)，只控制在上述范圍內(nèi)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況確定更合理的范圍，只有使系統(tǒng)內(nèi)的電壓中樞點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)都在計(jì)算范圍之內(nèi)，才能使各級(jí)電壓符合國(guó)家規(guī)定，使用戶滿意。

3.2 區(qū)域電網(wǎng)電壓調(diào)整方式。電壓調(diào)整的方式一般分為逆調(diào)壓、恒調(diào)壓、順調(diào)壓三種方式。很多電網(wǎng)一般采取逆調(diào)壓方式，即使系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)的電壓高于系統(tǒng)低谷負(fù)荷時(shí)的電壓。逆調(diào)壓方式適用于系統(tǒng)內(nèi)電壓支撐點(diǎn)供電至負(fù)荷點(diǎn)的距離較長(zhǎng)，各負(fù)荷點(diǎn)負(fù)荷變化較大且變化規(guī)律大致相同的系統(tǒng)。在小負(fù)荷時(shí)，將電壓中樞點(diǎn)的電壓降低，防止各負(fù)荷點(diǎn)因負(fù)荷降低而使電壓過(guò)高;在大負(fù)荷時(shí)，提高電壓中樞點(diǎn)的電壓，用以彌補(bǔ)大負(fù)荷時(shí)的電壓損耗，最終目的是保證用戶在任何時(shí)段使用的電壓均在合格范圍內(nèi)。

3.3 區(qū)域電網(wǎng)電壓調(diào)整方法。電壓調(diào)整是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題。影響系統(tǒng)電壓的因素很多，區(qū)域電網(wǎng)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓都不相同，各個(gè)用戶對(duì)電壓的要求也不一樣，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的具體要求，在不同的節(jié)點(diǎn)采用不同的措施，通常采取的措施如下:

(1)增加或減少無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)壓，如調(diào)整發(fā)電機(jī)無(wú)功出力、投入或退出并聯(lián)電容器和電抗器;(2)改變有功功率和無(wú)功功率的分布進(jìn)行調(diào)壓，如調(diào)壓變壓器、改變變壓器分接頭;(3)改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)壓，如串聯(lián)電容器、投停并列運(yùn)行變壓器、投入或切除空載高壓線路等;(4)特殊情況下可以采用調(diào)整負(fù)荷分布或拉閘限電的方法進(jìn)行調(diào)壓，如轉(zhuǎn)移負(fù)荷、限制負(fù)荷等。

對(duì)于大規(guī)模采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)膮^(qū)域電網(wǎng)，當(dāng)系統(tǒng)中的某電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓越限時(shí)，根據(jù)無(wú)功負(fù)荷的大小和電壓的高低來(lái)投切該點(diǎn)的并聯(lián)電容器，如果該電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在系統(tǒng)的其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓變化與之相同，可以投切該系統(tǒng)內(nèi)上一級(jí)電壓等級(jí)母線的并聯(lián)電容器。

結(jié)語(yǔ)。電力是生產(chǎn)部門(mén)和人們生活的關(guān)鍵部分，電力部門(mén)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)管理和運(yùn)行人員做出嚴(yán)格要求，同時(shí)也要增強(qiáng)人們的法制意識(shí)，做好電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償與電壓調(diào)整，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到快速發(fā)展，向用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行，使人民生活水平不斷提高。

[1]林桂泉.淺論電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償與電壓調(diào)整.廣東電網(wǎng)公司湛江供電局.【期刊】科技資訊.2009-05-13.