淺談提高無功電壓及力率合格率的措施

電力系統(tǒng)中的電壓和力率是電網(wǎng)運(yùn)行的兩個重要參數(shù)，電力系統(tǒng)中的電壓和力率與電網(wǎng)中無功潮流有密切關(guān)系，電力系統(tǒng)的無功平衡是保證電壓質(zhì)量和力率合格率的基本條件。有效的電壓控制和合理的無功補(bǔ)償，不僅能保證電網(wǎng)提供合格的電壓，而且還能提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。

省調(diào)通過對330kV、110kV中樞點(diǎn)母線電壓及110kV變電站高壓側(cè)力率的考核，來保障地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。目前，省調(diào)對 330kV、110kV中樞點(diǎn)母線電壓考核的原則是：在用電高峰時段，盡可能少吸收主網(wǎng)的無功，低谷時段不向主網(wǎng)上送無功，而是從主網(wǎng)上吸收適當(dāng)?shù)臒o功，以滿足逆調(diào)壓的要求。具體考核指標(biāo)為：330kV中樞點(diǎn)母線電壓允許的波動范圍在338-358kV、110kV中樞點(diǎn)母線電壓允許的波動范圍在 112-117kV，110kV變電站高壓側(cè)母線電壓合格率為99%、高壓側(cè)力率不低于0.9，達(dá)不到以上指標(biāo)均為考核不合格。作為地區(qū)一級電網(wǎng)要滿足省調(diào)無功電壓和力率的考核要求，保證電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須對地區(qū)電網(wǎng)無功電壓以及力率管理中存在的問題進(jìn)行認(rèn)真的分析。

1無功電壓及力率管理存在的問題

地區(qū)電網(wǎng)無功電壓及力率管理存在的問題是多方面的，既有技術(shù)和設(shè)備上的問題，也有管理上的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1規(guī)劃設(shè)計(jì)時沒有注重?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備配置。在傳統(tǒng)管理模式中，地區(qū)電網(wǎng)主要側(cè)重于電能質(zhì)量和線損的管理與控制，主變高壓側(cè)的受電力率未引起足夠的重視，所以，在電容器的配置、主變分接開關(guān)的選擇上，往往只考慮電壓要求，未充分考慮力率的因素，不能在源頭上對無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行科學(xué)配置。

1.2電容器配置不合理。主要表現(xiàn)在兩個方面：一是變電所配置的無功補(bǔ)償容量不足，按《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償配置技術(shù)原則》規(guī)定：35kV～110kV變電站的容性無功補(bǔ)償裝置以補(bǔ)償變壓器的無功損耗為主，并適當(dāng)兼顧負(fù)荷側(cè)的無功補(bǔ)償。容性無功補(bǔ)償裝置的容量按照主變壓器容量的10%—30%配置，并滿足35kV～110kV主變壓器最大負(fù)荷時，高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.95。而現(xiàn)運(yùn)行的110kV變電只在低壓側(cè)設(shè)置并聯(lián)電容器，中壓側(cè)不設(shè)置并聯(lián)電容器，這樣設(shè)置僅能補(bǔ)償?shù)蛪簜?cè)所缺無功，中壓側(cè)所缺無功不僅無法在中壓側(cè)得到補(bǔ)償，反而增加了變壓器的損耗;二是單組電容器的設(shè)計(jì)容量偏大，造成電容器的投退對電壓的影響較大，容易造成過補(bǔ)或欠補(bǔ)現(xiàn)象的發(fā)生。例如海西公司察爾汗地區(qū)為工業(yè)負(fù)荷，波動較大，在鹽湖鉀肥生產(chǎn)高峰時期負(fù)荷約7MW，而在鹽湖鉀肥停產(chǎn)后，平均負(fù)荷只有2.0MW。110kV察爾汗變主變?nèi)萘繛?*40MVA，只配置1組6兆乏的低壓電容器，在負(fù)荷較低時，投入電容器會出現(xiàn)向主網(wǎng)倒送無功的現(xiàn)象，在負(fù)荷高峰時投入電容器補(bǔ)償不足，電壓調(diào)整困難。

1.3運(yùn)行管理不夠到位，對無功管理的精細(xì)化程度要求不高。電網(wǎng)運(yùn)行人員在日常運(yùn)行管理中主要考慮滿足有功的需求，側(cè)重于電網(wǎng)的安全管理;對無功管理以及電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行未能足夠重視，僅僅通關(guān)負(fù)荷低谷時退出所有電容器，負(fù)荷高峰投入所有電容器的辦法來控制、調(diào)整電壓，但這樣并不能使力率合格率有較大提高，有時甚至?xí)鸬较喾醋饔?。在無功管理中，有時對無功補(bǔ)償分層、分區(qū)、就地平衡的原則把握不夠，對逆調(diào)壓的要求執(zhí)行不夠到位，從而使得中、低壓電網(wǎng)無功潮流分布不夠合理，不僅增加了網(wǎng)損，力率合格率也不能得到保證。

1.4對用戶的無功補(bǔ)償設(shè)備補(bǔ)償管理存在不足。用戶的無功補(bǔ)償設(shè)備配置不夠合理，對電容器的運(yùn)行管理不夠規(guī)范，現(xiàn)在雖然對用戶實(shí)行利率電費(fèi)政策，由于海西電網(wǎng)負(fù)荷以高耗能高壓供電用戶為主，用戶力率考核辦法按0.9進(jìn)行獎罰，但用戶力率是通過月度有功、無功電量來計(jì)算的，只能反映一個時段的無功補(bǔ)償情況，并不能滿足實(shí)時的管理要求。同時用戶運(yùn)行人員對無功的管理還沒有形成自覺的意識，部分電力用戶不能及時向供電部門報(bào)送電壓質(zhì)量和無功補(bǔ)償設(shè)備的安裝容量和投入情況，不能根據(jù)電網(wǎng)情況及時投切電容器，造成用戶從主網(wǎng)吸收無功過大，影響電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1.5地區(qū)電壓受330kV主系統(tǒng)影響偏高。2010年海西電網(wǎng)330kV主網(wǎng)架雖然已形成了雙電源單環(huán)網(wǎng)的供電方式，但由于線路過長、負(fù)荷分布不均，造成主網(wǎng)電壓偏高，海西電網(wǎng)電抗器投運(yùn)率為88%，電容器投運(yùn)率為18%。尤其是青藏沿線的變電站當(dāng)35kV母線檢修，電抗器退出運(yùn)行時，末端沱沱河變35kV母線高達(dá)39kV。而部分農(nóng)網(wǎng)變電站串接在同一條聯(lián)絡(luò)線上，供電線路長、“T”接用戶多，運(yùn)行中峰谷差大，電壓調(diào)整困難。

2 提高無功電壓和力率合格率的措施

由于無功電壓和力率是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，有時還存在一定的矛盾性，根據(jù)以上存在的問題，在實(shí)際工作中，應(yīng)采取如下技術(shù)和管理措施，以提高無功電壓和力率合格率。