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談如何提高電網(wǎng)力率管理水平
摘要：文章通過分析電網(wǎng)無功電壓及力率管理中存在的問題，找出解決這些問題的措施，為提高電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)利益最優(yōu)化提供相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞：無功電壓；力率管理；經(jīng)濟(jì)利益；社會(huì)利益
電壓和力率是電網(wǎng)運(yùn)行的兩個(gè)重要參數(shù)，也是同業(yè)對(duì)標(biāo)中兩個(gè)重要指標(biāo)。電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償與無功平衡，是保證電壓質(zhì)量和力率合格率的基本條件，有效的電壓控制分析和合理的無功補(bǔ)償，不僅能保證電壓質(zhì)量．而且能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)效益。
一、電網(wǎng)力率管理現(xiàn)狀及存在的問題
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，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：
1、技術(shù)和設(shè)備上存在問題
(1)電容器配置不合理。一是變電所只在低壓設(shè)置并聯(lián)電容器，使得中壓所缺無功無法在中壓側(cè)得到補(bǔ)償，增加變壓器損耗-二是單組電容器的容量偏大，新上輸變電工程，大都從發(fā)展的角度考慮，一次性配置電容器并全部投入。但在實(shí)際運(yùn)行工作中，往往由于負(fù)荷一時(shí)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)水平。從而導(dǎo)致電容器不能正常投入運(yùn)行，發(fā)揮不了應(yīng)有的效益。
(2)容量不足。根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，220KV及以下電壓等級(jí)的變電所中，應(yīng)按主變壓器容量的0．1～0．3倍配置無功補(bǔ)償設(shè)備。在新上工程時(shí)，要么不裝設(shè)電容器，要么容量偏小，甚至以犧牲電容器來提高其它設(shè)備的檔次。
(3)變壓器的額定電壓不合理。電網(wǎng)中還大量存在110KV、35KV，10KV額定電壓為121KV、38．5KV、llKV的變壓器，由于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)，供電半徑減小，使得配電網(wǎng)的電壓很難滿足要求，配電網(wǎng)電容器無法投入運(yùn)行。
2、力率管理上存在問題
(1) 未從源頭上規(guī)劃。地區(qū)電網(wǎng)一般采取環(huán)網(wǎng)布置、開環(huán)運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行要求不高。在傳統(tǒng)管理模式中，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)的受電力率并未引起足夠的重視，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，不能在源頭上進(jìn)行科學(xué)配置。
(2)運(yùn)行管理不夠到位。電網(wǎng)運(yùn)行人員主要考慮滿足有功的需求，側(cè)重于電網(wǎng)的安全管理、操作管理。在日常運(yùn)行管理中，往往缺少有效的激勵(lì)和考核措施，使得無功管理精細(xì)化程度不高，通過低谷負(fù)荷退出所有電容、高峰負(fù)荷投入所有電容，并不能使力率合格率有較大提高，有時(shí)甚至?xí)鸬较喾吹淖饔谩?
(3)用戶的管理難以把握。用戶的無功補(bǔ)償設(shè)備配置不夠合理，對(duì)電容器的運(yùn)行管理也不夠規(guī)范．部分電力用戶不能及時(shí)向供電部門報(bào)送電壓質(zhì)量和無功補(bǔ)償設(shè)備的安裝容量和投人情況，在用戶變壓器擴(kuò)容時(shí)不能同期建成無功補(bǔ)償設(shè)備。雖然對(duì)用戶實(shí)行力調(diào)電費(fèi)政策， 但用戶力率是通過月度有功、無功電量來計(jì)算的，并不能反映實(shí)時(shí)的管理要求，同時(shí)．運(yùn)行人員對(duì)無功的管理還沒形成自覺的意識(shí)，不能根據(jù)電網(wǎng)情況及時(shí)投切電容器。
二 提高電網(wǎng)力率管理水平的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
由于無功、電壓、力率管理是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，有時(shí)還存在一定的矛盾性，根據(jù)以上存在問題，應(yīng)采取如下改進(jìn)措施：
1、樹立提高電網(wǎng)力率管理的觀念
在人們的法律意識(shí)日益增強(qiáng)的今天，電網(wǎng)管理人員及運(yùn)行人員要提高對(duì)無功電壓管理工作重要性的認(rèn)識(shí)，會(huì)給我們帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。既要向用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，還要保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，降低損耗．使電網(wǎng)處在最經(jīng)濟(jì)方式下運(yùn)行。供電部門要建_立健全各項(xiàng)管理制度，完善管理網(wǎng)絡(luò)和管理流程，市、縣兩級(jí)調(diào)度和生產(chǎn)技術(shù)部門要明確職責(zé)、協(xié)同配合、強(qiáng)化管理，確保無功管理的受控、在控，從而達(dá)到降低線損、提高電壓合格率和力率合格率的目的。電力調(diào)度部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)發(fā)電廠有功、無功出力的管理，不但要編制和下達(dá)發(fā)電廠的有功出力曲線，還要根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化和調(diào)整電壓、力率考核。
2、技術(shù)上優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
根據(jù)各地電網(wǎng)的實(shí)際進(jìn)行改造，解決電網(wǎng)目前存在的“環(huán)網(wǎng)”運(yùn)行和“卡脖子”問題。其次是積極推廣使用低能耗變壓器，改造，淘汰高能耗變壓器．尤其是在規(guī)劃設(shè)計(jì)和電網(wǎng)改造時(shí)．就要考慮采取小半徑，密布點(diǎn)的配置方式，并進(jìn)一步加大對(duì)純居民用戶的地區(qū)單相變的改造力度，以降低變壓器的無功損耗，提高電網(wǎng)的運(yùn)行力率，第三、對(duì)所屬地區(qū)的線路設(shè)備已實(shí)施無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘窟M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，進(jìn)行理論計(jì)算，確定補(bǔ)償容量和補(bǔ)償方式。第四、對(duì)相關(guān)線路及設(shè)備實(shí)行分線路或集中補(bǔ)償以及就地、就器補(bǔ)償相集合的方式進(jìn)行電容器無功補(bǔ)償。第五、嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范，積極推廣新型自動(dòng)投切裝置，以提高無功補(bǔ)償電容器的投切率。
3、充分發(fā)揮無功優(yōu)化系統(tǒng)的作用
通過無功優(yōu)化系統(tǒng)的自動(dòng)控制，可以極大的減輕調(diào)度和運(yùn)行人員的工作量，并且和人為控制相比更科學(xué)、更合理、計(jì)算更精確。根據(jù)運(yùn)行要求，無功優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)滿足如下條件：
控制目標(biāo)：在確保電網(wǎng)和設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，從全網(wǎng)角度進(jìn)行無功電壓優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償設(shè)備投入合理和無功分層就地平衡。實(shí)現(xiàn)輸電網(wǎng)損率最小，從而進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化水平。提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安壘性，全面改善和提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量。
優(yōu)化原則：實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)最大范圍的電壓合格(優(yōu)先條件)；實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)電能損耗盡可能小·實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備動(dòng)作次數(shù)盡可能少。所有的操作符合相應(yīng)規(guī)定。
功能實(shí)現(xiàn)：通過無功電壓綜合優(yōu)化計(jì)算后，形成有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)調(diào)節(jié)指令，無功補(bǔ)償設(shè)備投切指令及相關(guān)控制信息，然后將控制信息發(fā)送至各工作站，各工作站再將控制指令交scADA系統(tǒng)執(zhí)行。當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)內(nèi)各級(jí)電壓在合格范圍內(nèi)，控制本級(jí)電網(wǎng)內(nèi)無功功率流向合理，實(shí)現(xiàn)無功分層就地平衡，提高力率水平。
4，配備合理的無功補(bǔ)償設(shè)備
首先是配足無功補(bǔ)償設(shè)備，各變電所都應(yīng)按《導(dǎo)則》要求配足無功補(bǔ)償設(shè)備。對(duì)1 1 0K V及以下的變電所電纜線路較多時(shí)，在切除并聯(lián)電容器組后，若仍出現(xiàn)向系統(tǒng)倒送無功，則應(yīng)在變電所的低壓母線上裝設(shè)并聯(lián)電抗器，以加大該變電所的無功負(fù)荷，達(dá)到無功平衡。其次是無功補(bǔ)償設(shè)備的容量要配置合理，變電所內(nèi)的無功補(bǔ)償設(shè)備的單組容量不宜太大。在配置時(shí)應(yīng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，便于運(yùn)行操作。
5、有效完善電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是保證電壓質(zhì)量和供電可靠性的基礎(chǔ)，首先應(yīng)對(duì)主要負(fù)荷集中地區(qū)的最高一級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系及電壓支持，逐步形成一個(gè)堅(jiān)固的受端系統(tǒng)。其次是優(yōu)化低一級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)．實(shí)行分層供電，為了提高可靠性，可采用環(huán)形布置開環(huán)運(yùn)行等結(jié)構(gòu)方式，在正常和事故運(yùn)行方式時(shí)，均能滿足有關(guān)電壓質(zhì)量的要求。第三是中、低壓電網(wǎng)的供電范圍應(yīng)根據(jù)電壓損失允許值，負(fù)荷大小、無功潮流及可靠性要求，并留有一定的裕度．盡可能使供電半徑保持在合理的范圍內(nèi)。第四是要實(shí)時(shí)保證無功電源與無功負(fù)荷間的平衡。不但要保證整個(gè)電力系統(tǒng)的平衡，同時(shí)也要做好分層、分區(qū)及每個(gè)點(diǎn)(變電所)內(nèi)的平衡；在規(guī)劃
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