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关于阳煤集团电网实时无功补偿问题的探讨
来源:互联网 qikanw | 石华林
【分  类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 阳煤集团电网 实时 无功补偿 无功功率
【来  源】 互联网
【收  录】 中文学术期刊网
正文:

  摘要 本文介绍了集团公司电网的无功补偿现状,针对性的对集团公司电网无功补偿问题进行了分析,探讨实时无功补偿的配置原则、调节手段,为集团公司电网今后的改造提出了新思路。

  关键词 阳煤集团电网 实时 无功补偿 无功功率

  1 前言

  随着集团公司生产规模的不断扩大,电网逐步扩大,电源不断增加(三60MW机组和煤层气电厂三个站的投入运行),电网结构也越来越复杂,网内用户对电力的需求日益增长,对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。要保证系统的稳定、优良的电能质量和经济运行,必须解决实时电压调节及无功补偿的问题。而集团公司电网的无功补偿和电压调节依然采用传统的调节方式,即在变电站并联电容器或在线路末段并联电容器进行就地补偿,且全部为静止电容器,只能手动调节和投切,几乎全部降压站主变均无法实现有载调压。采用开关投切的集中无功补偿,不能根据无功需求的变化进行自动补偿。有时低谷时段电压偏高电容器无法投入运行,造成较大线损;相反,有时不能根据电网功率因数的降低,自动切除电容器,需要电力调度下命令手动切除。因此,随着综自改造在各站的不断推进和完成,实现实时无功补偿是保证集团公司电网系统电压连续稳定性和提高经济效益的发展趋势。

  2相关理论

  2.1无功功率平衡

  欲维持电力系统电压的稳定性,应使电力系统中的无功功率保持平衡,即系统中的无功电源可发出的无功功率应大于或等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。系统中无功功率的平衡关系式如下:

  Qgc-Qld-Ql=Qr

  式中Qgc———电源发出的无功功率之和;

  Qld———无功负荷之和;

  Ql———网络中的无功损耗之和;

  Qr———系统可提供的备用无功功率。

  Qr>0,表示系统中无功功率可以平衡而且有适当的备用;Qr<0,表示系统中无功功率不足,此时,为保证系统的运行电压水平,就应考虑加设无功补偿装置。

  Qgc包括全部发电机发出的无功功率Qg和各种无功补偿装置提供的无功功率Qc,即

  Qgc=Qg+Qc。

  2.2无功补偿原则

  国家《电力系统电压和无功电力技术导则》规定,无功补偿与电压调节应以下列原则进行。

  a.总体平衡与局部平衡相结合;b.电力补偿与用户补偿相结合;c.分散补偿与集中补偿相结合;d.降损与调压相结合,以降损为主。

  无功补偿应尽量分层(按电压等级)和分区(按地区)补偿,就地平衡,避免无功电力长途输送与越级传输。

  3实行实时无功补偿控制方案

  3.1控制无功补偿和电压优化的规则

  以全网网损尽量小、各节点电压合格为目标,以调度中心为控制中心,以各变电站电容器投切与限负荷为控制手段。

  3.2控制流程

  首先从调度自动化系统采集数据,送入电压分析模块和无功分析模块(可由PLC实现)进行综合分析,形成变电所电容器投切或限负荷指令,由调度中心、集控中心、配调中心控制系统执行,循环往复。

  3.3无功补偿与电压优化的控制原理

  电力系统电压无功限值区间的划分见图1:电压无功控制九区图。在各区内,以最优的控制顺序和电压无功设备组合使运行点进入无功、电压均满足要求的第9区。当电压变化超出电压曲线的允许偏差范围(U上--U下)或无功功率超出无功功率允许偏差范围(Q上--Q下)时,根据整定的偏移量发出电容器投切指令或限负荷调整指令(由于集团公司主变多为无载调压,所以无法下达调整变压器分接头指令,只能采取限负荷代替),从而达到调整电压和无功潮流的目的。其中,U上、U下分别为电压约束上、下限,Q上、Q下分别为无功约束上、下限,各区动作方案如下。

  1区:电压超下限,无功超上限。设定电容器投入容量,并发出电容器投入指令,当电容器全部投入后,电压仍低于U下时,发出切负荷指令。

  2区:电压合格,无功超上限。发出电容器投入指令,当电容器全部投入后运行点仍在该区,则维持运行点。

  3区:电压超上限,无功超上限。发出切负荷指令。

  4区:电压超上限,无功合格。动作方案同3区。

  5区:电压超上限,无功超下限。发出电容器切除指令,当电容器全部切除后,电压仍高于U上时,再发出切负荷指令。

  6区:电压合格,无功超下限。发出电容器切除指令,当电容器全部切除后,运行点仍在该区,则维持该运行点。

  7区:电压超下限,无功超下限。发出电容器投入指令。

  8区:电压超下限,无功合格。动作方案同7区。

  9区:电压、无功均合格。维持该运行点,不发调整指令。

  4、结论

  上述方案是一种全网无功补偿和电压优化实时控制方法,实现从离线处理到实时处理,从就地平衡到全网平衡,从单独控制到集中控制,避免了人工监视、手动投切的各种弊端,如响应慢、误操作、工作量大等,电压水平的合格性和稳定性得到了显著提高,整个电网的网损降到了尽量低的程度。目前实时无功补偿广泛应用于国家电网,根据电力系统资料统计,实现自动跟踪补偿改造后,提高电网各节点电压合格率,节能降损效果显著,具有很好的经济性。相信此系统方案在集团公司具有良好的应用前景。

  参考文献:

  [1] 勾松波.新型自动投切无功补偿方式的应用.高电压技术,2008.3

  [2] 李淑燕.关于实时无功补偿问题的探讨及对策.科苑论坛,2008.1

  [3] 陈珩.电力系统稳态分析[M].北京:水利电力出版社,1995.

  [4] 曾纪添.电力系统无功补偿及电压稳定性研究综述.南方电网技术,2008.2

  [5] 胡国根,译.电力系统无功功率控制[M].北京:水利电力出版社,1990.

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