电网无功电压管理存在的问题与解决措施探讨

丛方舟

国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 江苏盐城 224000

在电网运行中最为核心的要素就是电压，而确保电压品质的关键之处就是电力系统的无功平衡与无功补偿，科学高效的无功补偿与电压管控剖析能够保障电压品质，增强电力系统运行的整体效果与安全。鉴于此，无功电压管控对于电网运行来说具有至关重要的作用。在城市现代化建设中，其重要性就更为突出了，需要解决现存问题，引入更为先进的管控思路与管控模式，创建更加健全的无功电压管控体系，并将其融入到各个环节当中，对管理人员进行培养，提升其专业性，降低问题的发生概率，避免产生不必要的资源浪费，为电网运行降低成本，推动电网行业的健康开展[1]。

1 电网无功电压管控的现实意义

1.1 有助于稳定社会环境

电能作为生活最赖以依存的资源之一，对整个社会环境是有着巨大的影响的。从综合层面来讲，国内部分地区电能的总体供给量是较为充足的，而一些偏远地区经济实力较差，再加上人均能源的欠缺，电能供给较为薄弱，会对社会的稳定性产生一定的影响。电能是一种可再生能源，如果运用科学的产能发生，就能够满足社会的整体需求，而且并不会对环境造成破坏。增强电力系统电压品质以及无功电压管控，可以科学的提升能源配置的最优化，有效治理部分地区能源不足的问题，有助于稳定社会环境并且具有积极的影响。

1.2 对满足电能输送供应需求的关键作用

在各大城市经济效益不断推进的状态下，对于电能的需求量愈来愈高，并且电能供给的稳定性与充足性，会影响各大行业的向前推进，使对电力能源的需求量迅猛提升。如果出现电能的供给量难以符合社会的整体要求量，就会限制经济开展速度，影响社会进步。所以，提升电力系统电压品质及无功电压管控能力，能够确保电网电能的供给与输出品质，科学分配电力能源，优化电网输出速率与效果，是带动城市快速开展的重要环节[2]。

2 出现电压偏差的具体原因

通常情况下，在电网正常运行期间，会存在很多影响电压稳定性的干扰因素，而最主要的几点原因是：首先，一些企业利用死补的方式来安置无功补偿装置，当在集中用电的时候就会发生电压的不稳定，快速变动；其次，气候因素对电压的影响，在温度较低的环境中，会引发电压在高负荷情况下的电压降低，使其稳定性受到影响；最后，在电网运行阶段，如果运行的模式出现变动，功率的整体不分布情况就会随之发生变动，同时也会影响到电网抗阻，使电压变得过高或者是过低，安全性与稳定性都比较差。所以，这些无功电能给供电电压的带来巨大的影响，必须要重视对无功电压的管控力度，采取专业性更强，针对性更强的管控模式，明晰所有的影响因素，利用正确的方式处理问题，确保解决方案的合理性与可靠性。

3 现阶段无功电压管控中存在的主要问题

3.1 用户管控工作落实不到位

如果在配置无功补偿装置时，整体的配置形式缺乏一定的科学性，电网运行管控效果达不到要求，就会使其中一些用户并不能实时向供电单位反馈电压的品质、无功补偿装置的安装容量以及无功补偿装置所运用的实际情况。一些重新建设或者是由原有变电站重新扩建的变电站的无功补偿装置，无法在变压器扩容时和有功设备在一个时间内做出设计、创建等，无功补偿设备的容量是没有办法在同期进行增扩的。

3.2 电网运行管控力度较差

从电网运行的实际状况来看，一直都存在电网运行管控力度较差的问题。由于管理人员更加看重有功设备，在具体的管控工作执行阶段，更加偏向于电网的安全管控以及操作管控。在平时的电网运行管控工作中，整体的监管体系并不健全，缺少责任体系的搭建以及奖励与惩罚体系的搭建，在没有考核的情况下，管理人员的责任感就会有所欠缺，使管控工作并不能真正落实到工作中，影响电网运行管控效果[3]。

3.3 无功设备建设缺乏科学性

从电网管控情况来看，以往的电网管控理念以及形式并不适用于当前的形式，而且以往的管理中并不关注主变高压侧的受电率，而更加看重电压的品质和对线损的把控，致使供电单位在选用主变分接开关和配置电容器阶段，忽略了受点率仅仅是关注电压，使无功设备建设缺乏一定的科学性。

4 无功电压设备和技术中的不足之处

4.1 变压器的额定电压不可靠

随着时代的变化，在新时期下，目前电网网络水平不断提高，也使供电半径发生了改变，半径缩短，变压器的额定电压受其影响并不合理与可靠，致使配电网中的电压没有办法符合社会的需求，影响配电网的电容器的正常使用与运转。所以，应当力求实现在额定电压下的系统无功功率的平衡（如图1所示）。

图1 无功平衡与电压水平

4.2 电容器配置缺乏科学性

一般情况下，供电单位通常只在低压设备中才会并联电容设备，让中压当中所不足的无功不能在中压中测量到相关联的补偿，进而提升了变压设备的损坏与消耗。在单组的电容器设备容量较大时，如果电容器的类型并不科学，就会在负荷无法满足设计要求或者是变压器分头选型的约束下，无法让电容设备顺利运行，无法突显无功容量的优势与作用。

4.3 无功电压监测准确性较低

部分供电单位电压所展现的数据并不精准，经常会出现电压超额的问题，母线与数字一直的问题也较为常见，无功表涵盖了数字表等信息有偏差或者是管控指标不满足要求等，与此同时，远传无功电压也会经常发生信息不精准的问题，致使工作人员无法及时掌控发电厂发电功率的相关数据与供电单位受电功率的数据。除此之外，信息化技术与自动化技术的广泛应用是提升管理效力最有效的办法，然而目前无功电压管控自动化程度较为滞后，不仅会增大工作人员的工作量，而且也难以保证所有数据的准确性，必将会存在管理偏差[4]。

4.4 无功补偿设备容量不达标

众所周知，日常的电压值大多是在220千伏左右，而无功补偿设备配的容量通常是主变压设备容量的0.2倍左右，要依照标准的指标进行配置，然而由于以往电网电压值普遍较高的影响或者是电容器达不到状况的影响，部分电容器的配置容量都不达标，并且还会出现未配置电容器的情况。

5 处理无功电压管控问题的主要策略

5.1 对电容器的容量进行科学的配置

从目前电容器的容量情况来看，很多电网中的电容器组的容量都偏大，结合以往数据的整合与剖析，电容设备在投切以后会引发无功缺失或者是无功过补的状况，通常这种现象的发生，会使并未运行的的小容量电容设备发生投切问题，比如，将电容器划分为多个组别运行以及在总线上搭配两个不同容量的电容设备。结合实际电容设备组中的容量大小，对容量的相关数据进行调整，利用更加科学的方式对投切进行管控，提升管控效果。

5.2 运用负荷曲线的预测能力

倘若想要将由于特殊负载跳变诱发的多余投切清除掉，不但需要运用相应的技术手段加大谐波的治理力度，而且还要在设计软件时将变压器装置所具备的短时间超负载能力全部体现出来，唯有这样，才可以减小调整幅度以及防止有投切情况产生，进而将此作为基础，在AVC诊断之中运用调度自动化系统，将该系统的负荷预测能力发挥出来。经过对比分析实时数据和相应的预测参数值，可以将结果视为电压无功控制的主要参数信息，如此一来，就能够结合一日之中的负荷曲线，借助预测设备得出具体的投入时间、切除时间，实现最优化的调整和投切目标。在这种情况下，除了可以保证安全系数达标之外，还能够防止在负载作用下设备有频繁振动情况产生。

5.3 提升电压质量的管控力度

若想提升电压质量的管控力度，需要对核心的送电线路的导线做出核验与调整，加大线径长度，以此来增加受电电压强度，并且会减少电能的消耗。除此之外，优化配电线路，避免由于线路长度超出标准而对电压品质产生不利影响。强化调压设备的创建科学性，加强无功容量的配置合理性，加大对变压器设备的有载调压优化的实效性，也是提升无功电压管控水平的重要方式。在开展无功电压管控工作时，必须要对管理人员的管理范围以及管控职责进行明确的划分，通过绩效考核体系的搭建，提升管理人员的工作责任感，以及对管理工作的严谨性与负责性，不断提升整体电压标准效率，确保电网运行的安全性与稳定性[5]。

5.4 自动报警装置的合理化设置

如果网络中的信息发生异常状况时，就会出现内网或者是外网数据发生错乱，使状态预算模块发生改变或者是停滞，倘若标准率的信息在十分钟以内并未出现变动时，此种状态下，需要在AVC系统的编程中加入特定的判断指标，确保AVC系统的能够在异常状况中产生预警，让工作人员能够及时掌握设备的运行状态，对问题进行及时化处理，做好日常维护，避免问题严重性的扩大，提高了工作效力。一般在运用AVC系统时，安全性与数据设置需要单独估算，最大的优势就是如果状态估算模块出现问题，并不会对相对应的参数信息造成影响，所含有的信息依旧有效。

5.5 创建健全的网络结构

为了能够提高供电的稳定性，确保电压的整体质量，创建健全的网络结构就是其中的有效途径，所以，在进行设计工作时，需要对电力系统的具体情况进行探究与明晰，明确整体的规划目标与建设指标。一方面，要以复合范围的最高级别电压网络所明确的电压保持密切的关联，通过增强电网受端系统的稳定性为提升创建效果。另一方面，要调整低等级的电压网络，利用分层提供电能的形式，保证电网供电的稳固性，融合环形布局的模式，在电网出现问题时不影响电压质量。除此之外，结合电压消耗的标准数据，无功情况与负载量来判定中压电网的供电范畴，以此来保障供电半径在标准化的空间范围内，让无功负载与无功电源保持在更加平衡的状态下。

6 结语

总体而言，若想保证电网运行的稳定性与安全性，就需要提升无功电压管控力度，达到管控效果，降低运行中问题的产生，在对电容器的容量进行科学的配置、运用负荷曲线的预测能力，以提升电压质量的管控力度、创建健全的网络结构以及自动报警装置的合理化设置等具体策略，对整体的管理形式进行优化，促进电力行业的健康开展。