摘要：現(xiàn)階段，我國電力企業(yè)將工作目標都放在了如何實現(xiàn)電網(wǎng)運行的安全化和經(jīng)濟化上，實現(xiàn)節(jié)能降損和安全供電是電力企業(yè)的重點工作內(nèi)容。無功功率對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行有著很大的影響，因此對電網(wǎng)無功電壓進行有效管理就成了電力企業(yè)管理工作中的一個重要環(huán)節(jié)。文章就在電網(wǎng)自動化調(diào)度中對于無功電壓管理的工作目標和要求進行了探討，并在此基礎(chǔ)上對電網(wǎng)自動化調(diào)度的無功電壓管理和優(yōu)化提出了具體的措施和方法。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；自動化調(diào)度；無功電壓管理；優(yōu)化措施；電力企業(yè) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2015）05-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0354

1 概述

通過對以往電網(wǎng)調(diào)度中的無功調(diào)整工作進行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，其工作原則和目標是通過分層、分區(qū)就地平衡的方法使電網(wǎng)使用功率因數(shù)盡量達到0.90以上。但是在實際工作中，電網(wǎng)調(diào)度運行工作很難做到無功調(diào)整的分層、分區(qū)就地平衡，一些經(jīng)多級變壓器和長距離線路輸送無功率等現(xiàn)象不能完全避免。一些地區(qū)的電壓經(jīng)常出現(xiàn)超出允許偏差的范圍的現(xiàn)象，對電網(wǎng)電壓進行調(diào)整的時候，一般情況下很難做到使高峰負荷階段的電壓比低谷負荷階段的電壓高。這些問題最終都會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓無法實現(xiàn)經(jīng)濟運行和經(jīng)濟調(diào)度的目標。

2 電網(wǎng)自動化調(diào)度中無功電壓管理的要求和目的

現(xiàn)階段，我國有很大一部分的電網(wǎng)基本都可以做到電網(wǎng)的自動化調(diào)度，實現(xiàn)電網(wǎng)合理化調(diào)度對于提高整個電力企業(yè)的供電質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟效益都有著很深的影響。無功電壓是影響電網(wǎng)自動化調(diào)度的根本原因之一，所以，加強對電網(wǎng)無功電壓的管理和優(yōu)化有著深遠的

意義。

2.1 管理要求

一般情況下，電網(wǎng)系統(tǒng)中的用電設(shè)備、變壓器和輸配電線等在實際電網(wǎng)運轉(zhuǎn)過程中都會產(chǎn)生一定的無功功率。無功功率的存在無疑會給電力系統(tǒng)的功率因數(shù)帶來不小的影響，具體表現(xiàn)在線路電壓增大、電能浪費、電力設(shè)備損壞和電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障等，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生都會對電力企業(yè)造成不小的經(jīng)濟損失。也正是因為這樣，只有不斷完善電網(wǎng)無功功率補償設(shè)施的建設(shè)和管理，才能進一步提升電力部門的供電質(zhì)量，對于電網(wǎng)節(jié)能降損工作目標的進一步實現(xiàn)有著重要的推進作用。

2.2 管理目的

就電網(wǎng)系統(tǒng)本身而言，對無功電壓進行優(yōu)化的最終目標就是實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)化，使其達到降低輸電損耗、提升供電質(zhì)量和提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的目的。目前，我國電力系統(tǒng)中關(guān)于電網(wǎng)無功運行優(yōu)化的目標函數(shù)有很多，其中使用頻率最高的就是實現(xiàn)網(wǎng)損最小化的目標函數(shù)，這也是優(yōu)化效果最好的一種目標函數(shù)，是各種無功電壓優(yōu)化控制的重要基礎(chǔ)。

3 電網(wǎng)自動化調(diào)度中無功管理存在的主要問題分析

現(xiàn)階段，我國電網(wǎng)自動化調(diào)度中的無功電壓管理工作中還存在很多的問題和不足，具體表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面是用戶管理難度較大。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，用電戶的數(shù)量也在不斷增多，各行各業(yè)對于電能的需求也存在差異，這就使電力部門在用戶管理方面的工作難度逐漸增加；另一方面就是無功設(shè)備的配置存在明顯的不合理現(xiàn)象。目前，我國大部分的電網(wǎng)基本都是采用環(huán)網(wǎng)手拉的布置方式，在運行的時候也是以開環(huán)的方式，但是這種電網(wǎng)運行管理方式對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性有著極高的要求。傳統(tǒng)的管理模式中一般只注重于對供電質(zhì)量和線損的控制和管理，一些電容器和主變壓器分接頭開關(guān)選擇和配置問題沒有得到足夠的重視。很大一部分的無功設(shè)備在配置時只考慮對電壓的要求，而忽略了功率這一重要因素。

4 電網(wǎng)自動化調(diào)度的無功電壓管理及優(yōu)化的具體措施

電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中的對無功電壓的管理和優(yōu)化無非就是采取分層、分區(qū)的就地平衡的措施控制無功功率。無功補償方面，最理想的狀態(tài)就是實現(xiàn)母線的功率因數(shù)為1，即各級線路上都不存在無功電流。

4.1 電網(wǎng)無功管理

4.1.1 在對電網(wǎng)進行無功管理及優(yōu)化時，應(yīng)當(dāng)采取由上而下的策略，即從系統(tǒng)末端向電源端進行逐級平衡補償?shù)姆绞健＞唧w的補償容量有公式Qc=P（tga1-tga2）來確定，公式中的P則表示在用電負荷最大月份的有功功率的平均值。

4.1.2 電網(wǎng)自動化調(diào)度管理工作人員應(yīng)當(dāng)做好對各級變電站電壓和無功功率的調(diào)節(jié)工作，使母線的電壓質(zhì)量始終保持在一個最佳的運行狀態(tài)。在電網(wǎng)無功補償裝置投入使用后，如果母線的無功補償仍然不能滿足實際電網(wǎng)運行要求，應(yīng)當(dāng)及時向上級有關(guān)負責(zé)人匯報情況，方便電力部門及時調(diào)整電網(wǎng)運行策略。

4.1.3 調(diào)度中心的工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)電網(wǎng)實際運行的負荷變化，編制并下達無功負荷曲線，與此同時，一些具有電壓無功調(diào)整能力的變電站必須嚴格按照下達的負荷曲線對無功功率進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)度中心的工作人員可以根據(jù)電網(wǎng)運行情況的改變適當(dāng)修改無功負荷曲線，并且電網(wǎng)調(diào)度工作人員有權(quán)對各級變電站的執(zhí)行情況進行監(jiān)督和管理。

4.1.4 在無功負荷的峰谷時段，電廠內(nèi)的發(fā)電機無功要逐漸增大，直至達到無負荷為止。在無功符合達到低谷時，需要對發(fā)動機功率進行調(diào)整，使電網(wǎng)使用功率因數(shù)達到0.95以上。

4.2 變電站設(shè)備調(diào)試

對電網(wǎng)設(shè)備進行調(diào)試是變電站施工中的重要環(huán)節(jié)，設(shè)備調(diào)試的結(jié)構(gòu)直接影響變電站后期運行的穩(wěn)定性和安全性，因此必須對變電站的設(shè)備調(diào)試工作予以足夠的

重視。

4.2.1 母線的調(diào)試與維護：（1）檢查設(shè)備連接處和導(dǎo)線是否出現(xiàn)破損、不光滑和接頭溫度異常等現(xiàn)象。判斷母線是否過熱可以通過觀察母線試溫片或者變色漆處是否變色等方式進行觀察。測量一些接頭電流較大的母線時，可以借助紅外線測量儀對接頭處進行測溫，如果測出來的溫度高于該母線的最高限制溫度，則必須降低母線的運行負荷，嚴重時應(yīng)當(dāng)停止運行；（2）保持每半年對絕緣子、母線的清潔頻率，對于一些環(huán)境較差的要適當(dāng)提高清掃頻率。每兩年檢查一次線夾的牢固程度，在對電氣設(shè)備進行維護的同時不要忘記護理母線的工作，對于一些生銹的螺栓和零部件一定要及時更換并涂刷防護漆；（3）在配電裝置的調(diào)試和維護工作中，要仔細檢查母線接頭和金具的牢固程度，如發(fā)現(xiàn)連接不完整或者影響設(shè)備運行的不良部件要及時上報并處理。

4.2.2 電力電纜調(diào)試：（1）在春秋兩季要做好室內(nèi)外電纜終端頭的檢查工作，保證設(shè)備在一個良好的環(huán)境中運行。做到及時清除油污和塵土，并檢查絕緣套管是否出現(xiàn)破損的情況，對一些接頭出現(xiàn)過熱、流膠、流油等情況要做到及時修復(fù)。以一周為一個工作周期，加強電纜檢查的工作力度，一些損壞的蓋板要及時更換，對電纜溝的入水口要進行堵塞和封閉處理；（2）變電站應(yīng)當(dāng)配備專人監(jiān)察防護電纜周圍是否有別的施工單位施工，防止出現(xiàn)因施工開挖導(dǎo)致電纜破損的現(xiàn)象，不僅影響電網(wǎng)運行，更容易發(fā)生人身觸電的安全隱患；（3）在做預(yù)防性試驗或遙測絕緣電阻時，應(yīng)提前做好對電纜和設(shè)備連接處的清理工作，防止一些油污和灰塵影響試驗結(jié)果。將當(dāng)前的測試結(jié)果與上一次的測試結(jié)果進行對比，如果兩次結(jié)果存在明顯的差異，則必須對設(shè)備進行檢查，看是否存在放電、漏電、破損等情況，在必要的情況下可以更新終端頭或者實施分段檢查的

策略。

4.2.3 電力變壓器調(diào)試：（1）對繞組的直流電阻進行測量，對檢查結(jié)果不符合相關(guān)標準的要及時按照規(guī)范進行處理；（2）檢查所有的分接頭變壓比是否符合廠家提供的規(guī)格參數(shù)，如發(fā)現(xiàn)不符的現(xiàn)象要及時上報；（3）檢查變壓器三相結(jié)線組的性能，看與銘牌上的標記和相關(guān)設(shè)計要求是否符合；（4）檢查繞組的絕緣電阻及吸收比，保證絕緣電阻值不能低于出廠值的70%；（5）對繞組的工頻耐壓能力進行試驗，當(dāng)變壓器的容量足夠大時，可以進行直流耐壓試驗。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國電網(wǎng)自動化調(diào)度水平的不斷發(fā)展和進步，對電網(wǎng)電壓無功控制也得到了進一步的管理和優(yōu)化，有效提升了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和電網(wǎng)降損能力。只有不斷發(fā)展技術(shù)、優(yōu)化管理措施，才能進一步降低電網(wǎng)中的無功功率損耗，真正保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，從而推動電力企業(yè)朝著健康、高效的發(fā)展道路前進。

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作者簡介：丁軼，男，國網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司工程師，研究方向：電力調(diào)度自動化。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）