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【分类号】：TM73
摘要：随着国民经济的快速发展及人们生活水平的日益提高，用户对电能质量提出了更高的要求，由此凸显出了加强电网监督与管理，实现有效的无功电压管理的重要性。本文将根据无功电压管理的目标与要求展开探讨，详细阐述在电网自动化调度中中无功电压管理的措施。
关键词：电网；自动化调度；无功电压；管理策略
1.无功电压管理的目标与要求
一方面，电力系统中的变压器、用电设备以及输配电线路，在运行过程中会吸收来自各方面的无功功率，系统的整体功率因数会有所下降，给线路运行带来极大的压力，同时电能损耗也会急剧增加，从而对电力企业的经济运行产生影响，严重时甚至对电力设备造成损坏。因此，强化电网自动化调度中的无功电压管理工作，可有效保障电网安全、稳定、经济运行，对节能降损具有重要作用。另一方面，在电力系统中实现无功运行，可对发电机电压、有载变压器的分接头以及无功设备容量等进行状态优化，降低系统中的有功损耗，稳步提升电压质量。对于无功优化策略来说，可以选择多种目标函数，而对降低网损最有效的目标常数，则可以作为无功电压的管理基础。做好电网无功功率补偿设施的建设管理，不仅有助于电压质量的提高，而且还能够进一步降低线损，达到节能的目的，为电网安全、可靠、稳定、经济运行提供强有力保障。
2.构建电网自动化调度管理系统
为了确保电力系统的安全、稳定运行，除了做好基本的无功管理外，还应实现无功优化系统。通过采取无功优化系统，实现自动化控制过程，可以减轻相关人员的工作量，比传统的人工操作方法更科学、精准。以电网自动化调度运行的实际情况为出发点，在无功优化系统中，应考虑以下几方面：（1）自动化控制的目标。在保障电网以及设备运行安全的基础上，基于全网角度实现无功电压优化，合理投入无功补偿设备，并实现无功分层的平衡性，尽量控制调节主变分接开关的次数，争取电压合格率达到最大值，降低输电网的损耗，以此支持电网调度自动化发展，改善电网中的电压质量，提高设备处理效率。（2）系统优化原则。首先，尽量保障全网范围内的电压合格率，同时将电能损耗降到最低点；其次，尽量减少全网设备的动作次数，确保所有操作与规范、标准相一致；最后，设置数学模型与目标函数，保障全网电能损耗最低。（3）功能的实现策略。通过对无功电压进行综合计算，产生各道调节指令，包括无功补偿设备的指令信2息、无功电压控制信息等，将接收到的信息传输到工作站，由工作站将指令输入到SCADA系统中，完成执行过程。要求所处区域内的电网等级电压必须在合格数值范围内，对本级电网中的无功功率进行优化调节，促使无功分层的就地平衡，以保障电力系统运行合格。另外，对于同电压等级不同变电所的电容器来说，其最终组合方式根据计算来决定。
3.电网自动化调度中无功电压管理的主要措施
强化无功电压的优化管理，分层平衡、分区平衡是关键所在。实现无功补偿的最佳状态就是任何电压线路中都不会产生无功电流，同时各个电压母线中的功率因数为1，减少多级变压器输送或者长距离输送无功功率的现象。归纳总结，强化无功电压管理主要采取以下方法：（1）遵循自下向上的原则，从末端逐级向电源端进行平衡补偿。有关补偿容量的计算公式为：Qc=P（tanα1-tanα2），其中P为最大负荷下的平均有功功率。（2）对变电站中的无功电压进行优化调整，需要确保变电站中母线电压的质量与补偿装置实现即时投停状态。当所有补偿装置投入使用后，如果变电站中母线无功补偿还是不能满足要求，那么则需及时上报相关部门，以协调解决问题。（3）有关电压曲线的选择，主要结合电网负荷的变化以及调压需求等制定，在具备无功调整的变电站中，应按照电压曲线需求对无功出力状态进行调整，值班调度员结合电网运行实际情况进行修改，并监督其运行。（4）如果处于无功负荷运行高峰期，那么就需要加大监视力度，确保电压与目标电压值相符；如果处于无功负荷运行低谷期，那么可以将无功降低到目标电压值，或者将功率因数提高至0.95以上，保持地区内小电厂的功率因数在0.98以上。
4.基于经济运行的无功电压调整对策
电网调度自动化系统支持在线计算与离线计算相结合，通过应用负荷电压中对应关系的曲线，确保电压质量，对发电机端电压以及变压器等进行合理调控，促使电网运行中电压最优化，以此实现降损节能目标。
基于经济性角度，笔者对调整电压的具体措施分析如下：（1）在保持无功功率平衡状态的基础上，应用负荷变压中对应的关系曲线，结合负荷状况对变压器的分接头进行调整；如果母线电压相对较低，则需要先操作电容器组，然后对主变分头进行调整；如果母线电压已超过偏差的允许范围，那么就需要对主变分接开关档位进行调整，以控制电压。（2）在电压偏差允许范围之内，对供电电压进行调整，以保障在高峰負荷状态时，电压值比低谷状态的电压值偏高。在具备调压能力的情况下，严禁各级电压处于超限值的运行状态。（3）如果电网为35kV及以上，那么负载产生的损耗将占总损耗的80%以上，此时负荷电压中对应关系曲线偏向中上限运行状态，这时可以适当调整母线的运行电压；如果电网为6～10kV，那么变压器产生的损耗将占总损耗的70%以上，而变压器的空载损耗则占总损耗的35%～55%，尤其后半夜运行时的负荷量较低，而运行电压则有所增高，因此空载损耗更为严重。当配电线路处于夜间低负荷运行状态时，在满足用户允许电压偏差的前提下，可根据电压的下限运行，避免过多损耗。另外，在确保二次电压处于正常运行的基础上，应尽量优化分接头的档位，做提高处理，从而有效控制铁心磁通的密度。但是该操作不能过于频繁，也不能长期不运作，应注意控制频率，一般不同季节进行1～2次调整即可。（4）配电网中的负荷并不是一成不变的，而是动态变化的。因此，不必对所有负荷点中经济电压进行调整，而应以调度实用性与操作性为出发点，结合变压器档位及相关规程，设置合理的电压偏移值，通过观察负荷电压的对应关系，按时段对负荷进行调整，从而实现经济性运行。（5）如果不能采取自动化调度的在线计算方法，则可利用负荷曲线实现离线计算过程，这样也可有效保障电网最优运行状态下的无功管理与经济运行。其具体方法如下：1）如果电网中的负载损耗及空载损耗比值偏大，那么就需要将运行电压适当提高，以保障降损效果。2）如果电网中的负载损耗及空载损耗比值偏小，那么就需要将运行电压降低，以保障降损效果。
5.结束语
总之，在我国国民经济飞速发展时期，电网调度的自动化控制水平大幅度提升，调度监控系统也得到认可与应用。通过应用调度自动化系统，采取在线计算或者离线计算模式，为电网自动化调度中无功电压管理提供了全新的手段，开辟了更具发展力的前景。在市场经济与低碳经济发展的大背景下，电网无功电压管理必须引起足够重视，才能实现更经济、更有效的运行，推动电网管理的长远发展。
参考文献：
[1]郭云川.电网无功电压管理系统及应用思路研究[J].科技资讯，2011，23：128+142.
[2]刘志扬.电网自动化调度的无功管理的措施及优化系统建立[J].黑龙江科技信息，2011，32：10.
[3]梁军.电网调度自动化系统概述[J].才智，2012，13：38.
[4]江龙才.电网自动化系统安全性考虑与建议[A].安徽省电机工程学会.华东六省一市电机（电力）工程学会输配电技术研讨会2004年年会论文集[C].安徽省电机工程学会：，2004：5.
摘要：随着国民经济的快速发展及人们生活水平的日益提高，用户对电能质量提出了更高的要求，由此凸显出了加强电网监督与管理，实现有效的无功电压管理的重要性。本文将根据无功电压管理的目标与要求展开探讨，详细阐述在电网自动化调度中中无功电压管理的措施。
关键词：电网；自动化调度；无功电压；管理策略
1.无功电压管理的目标与要求
一方面，电力系统中的变压器、用电设备以及输配电线路，在运行过程中会吸收来自各方面的无功功率，系统的整体功率因数会有所下降，给线路运行带来极大的压力，同时电能损耗也会急剧增加，从而对电力企业的经济运行产生影响，严重时甚至对电力设备造成损坏。因此，强化电网自动化调度中的无功电压管理工作，可有效保障电网安全、稳定、经济运行，对节能降损具有重要作用。另一方面，在电力系统中实现无功运行，可对发电机电压、有载变压器的分接头以及无功设备容量等进行状态优化，降低系统中的有功损耗，稳步提升电压质量。对于无功优化策略来说，可以选择多种目标函数，而对降低网损最有效的目标常数，则可以作为无功电压的管理基础。做好电网无功功率补偿设施的建设管理，不仅有助于电压质量的提高，而且还能够进一步降低线损，达到节能的目的，为电网安全、可靠、稳定、经济运行提供强有力保障。
2.构建电网自动化调度管理系统
为了确保电力系统的安全、稳定运行，除了做好基本的无功管理外，还应实现无功优化系统。通过采取无功优化系统，实现自动化控制过程，可以减轻相关人员的工作量，比传统的人工操作方法更科学、精准。以电网自动化调度运行的实际情况为出发点，在无功优化系统中，应考虑以下几方面：（1）自动化控制的目标。在保障电网以及设备运行安全的基础上，基于全网角度实现无功电压优化，合理投入无功补偿设备，并实现无功分层的平衡性，尽量控制调节主变分接开关的次数，争取电压合格率达到最大值，降低输电网的损耗，以此支持电网调度自动化发展，改善电网中的电压质量，提高设备处理效率。（2）系统优化原则。首先，尽量保障全网范围内的电压合格率，同时将电能损耗降到最低点；其次，尽量减少全网设备的动作次数，确保所有操作与规范、标准相一致；最后，设置数学模型与目标函数，保障全网电能损耗最低。（3）功能的实现策略。通过对无功电压进行综合计算，产生各道调节指令，包括无功补偿设备的指令信2息、无功电压控制信息等，将接收到的信息传输到工作站，由工作站将指令输入到SCADA系统中，完成执行过程。要求所处区域内的电网等级电压必须在合格数值范围内，对本级电网中的无功功率进行优化调节，促使无功分层的就地平衡，以保障电力系统运行合格。另外，对于同电压等级不同变电所的电容器来说，其最终组合方式根据计算来决定。
3.电网自动化调度中无功电压管理的主要措施
强化无功电压的优化管理，分层平衡、分区平衡是关键所在。实现无功补偿的最佳状态就是任何电压线路中都不会产生无功电流，同时各个电压母线中的功率因数为1，减少多级变压器输送或者长距离输送无功功率的现象。归纳总结，强化无功电压管理主要采取以下方法：（1）遵循自下向上的原则，从末端逐级向电源端进行平衡补偿。有关补偿容量的计算公式为：Qc=P（tanα1-tanα2），其中P为最大负荷下的平均有功功率。（2）对变电站中的无功电压进行优化调整，需要确保变电站中母线电压的质量与补偿装置实现即时投停状态。当所有补偿装置投入使用后，如果变电站中母线无功补偿还是不能满足要求，那么则需及时上报相关部门，以协调解决问题。（3）有关电压曲线的选择，主要结合电网负荷的变化以及调压需求等制定，在具备无功调整的变电站中，应按照电压曲线需求对无功出力状态进行调整，值班调度员结合电网运行实际情况进行修改，并监督其运行。（4）如果处于无功负荷运行高峰期，那么就需要加大监视力度，确保电压与目标电压值相符；如果处于无功负荷运行低谷期，那么可以将无功降低到目标电压值，或者将功率因数提高至0.95以上，保持地区内小电厂的功率因数在0.98以上。
4.基于经济运行的无功电压调整对策
电网调度自动化系统支持在线计算与离线计算相结合，通过应用负荷电压中对应关系的曲线，确保电压质量，对发电机端电压以及变压器等进行合理调控，促使电网运行中电压最优化，以此实现降损节能目标。
基于经济性角度，笔者对调整电压的具体措施分析如下：（1）在保持无功功率平衡状态的基础上，应用负荷变压中对应的关系曲线，结合负荷状况对变压器的分接头进行调整；如果母线电压相对较低，则需要先操作电容器组，然后对主变分头进行调整；如果母线电压已超过偏差的允许范围，那么就需要对主变分接开关档位进行调整，以控制电压。（2）在电压偏差允许范围之内，对供电电压进行调整，以保障在高峰負荷状态时，电压值比低谷状态的电压值偏高。在具备调压能力的情况下，严禁各级电压处于超限值的运行状态。（3）如果电网为35kV及以上，那么负载产生的损耗将占总损耗的80%以上，此时负荷电压中对应关系曲线偏向中上限运行状态，这时可以适当调整母线的运行电压；如果电网为6～10kV，那么变压器产生的损耗将占总损耗的70%以上，而变压器的空载损耗则占总损耗的35%～55%，尤其后半夜运行时的负荷量较低，而运行电压则有所增高，因此空载损耗更为严重。当配电线路处于夜间低负荷运行状态时，在满足用户允许电压偏差的前提下，可根据电压的下限运行，避免过多损耗。另外，在确保二次电压处于正常运行的基础上，应尽量优化分接头的档位，做提高处理，从而有效控制铁心磁通的密度。但是该操作不能过于频繁，也不能长期不运作，应注意控制频率，一般不同季节进行1～2次调整即可。（4）配电网中的负荷并不是一成不变的，而是动态变化的。因此，不必对所有负荷点中经济电压进行调整，而应以调度实用性与操作性为出发点，结合变压器档位及相关规程，设置合理的电压偏移值，通过观察负荷电压的对应关系，按时段对负荷进行调整，从而实现经济性运行。（5）如果不能采取自动化调度的在线计算方法，则可利用负荷曲线实现离线计算过程，这样也可有效保障电网最优运行状态下的无功管理与经济运行。其具体方法如下：1）如果电网中的负载损耗及空载损耗比值偏大，那么就需要将运行电压适当提高，以保障降损效果。2）如果电网中的负载损耗及空载损耗比值偏小，那么就需要将运行电压降低，以保障降损效果。
5.结束语
总之，在我国国民经济飞速发展时期，电网调度的自动化控制水平大幅度提升，调度监控系统也得到认可与应用。通过应用调度自动化系统，采取在线计算或者离线计算模式，为电网自动化调度中无功电压管理提供了全新的手段，开辟了更具发展力的前景。在市场经济与低碳经济发展的大背景下，电网无功电压管理必须引起足够重视，才能实现更经济、更有效的运行，推动电网管理的长远发展。
参考文献：
[1]郭云川.电网无功电压管理系统及应用思路研究[J].科技资讯，2011，23：128+142.
[2]刘志扬.电网自动化调度的无功管理的措施及优化系统建立[J].黑龙江科技信息，2011，32：10.
[3]梁军.电网调度自动化系统概述[J].才智，2012，13：38.
[4]江龙才.电网自动化系统安全性考虑与建议[A].安徽省电机工程学会.华东六省一市电机（电力）工程学会输配电技术研讨会2004年年会论文集[C].安徽省电机工程学会：，2004：5.