关键词：电力系统；无功电压；调控；分析
一、电力系统无功电压调控的意义
电力系统无功电压调控能够提高电力系统的安全性、提高电压的合格率并且降低线损。电压的质量好坏与系统无功分布的合理性，会直接影响到整个电力系统的经济运行以及安全稳定。一旦无功不足，会使得整个电力系统的电压发生下滑，从而令其无法充足利用到各个用电设施，严重的话甚至可能使得整个系统电压的水平发生下滑，如果电力系统受到的影响太大，这将会使得电压低于临界电压，出现电压崩溃的状况，最后可能因为电力系统失去同步并且瓦解，甚至引起重大的灾难。相反，无功过剩也有可能引起电压过高，并且影响到设施与系统的安全，令电压状况越发恶化，从而造成巨大的经济损失。因此，科学合理地进行无功电压调控，进一步提升其管理控制的水平，不仅可以充分的保证电压质量，使电压合格率充分增高，还能进一步使线损降低，使整个电力系统运行的安全性、稳定性以及效率性得到提高。
二、电力系统无功优化与无功电压调控
一方面，深入了解无功优化与无功电压调控的关系。在电能质量的衡量标准之中，电压与频率虽然是最为基础的参数，但也是最为重要的参数。无功功率平衡和电压之间的联系非常的密切，频率和系统当中的有功功率平衡关系相当密切。必须要充分地满足额定频率与额定电压状况的功率平衡，才能够有效地保障电能的安全与稳定性。因此，必须要在实际情况的基础上，再运行无功功率补偿装置，从而使得电源的供应能够一直保持着足够的稳定，进而在额定电压情况下达到系统无功功率平衡。
另一方面，是无功电压调控与电压调整之间的调和。在电压上进行调节，可以让各个用户的电压质量达到其相应的要求。在一般的情况下，对电压进行调整主要包含这几个方面：调整线路参数、切掉一些负荷、对无功补偿设施进行电压调整、通过变压器分接头档位进行电压调整以及针对发动机端电压进行调整。常用的一种措施有利用无功优化针对电压实施管理，分别针对有载调压变压器的投切无功补偿设施与分接头进行调节，并且进行有效的协调，从而使整个电力系统的无功功率达到平衡。
三、无功电压就地控制与平衡
电力系统无功电压就地控制与平衡主要包含：发电厂的无功电压控制与平衡、变电站的无功电压控制与平衡。依据实际情况，科学合理地选择对应的控制与平衡措施，继而能够降低有载的电容器组与变压器分接头动作的实际次数，从而有效提升被控站电压的合格率，有效减少能量损耗，保证电力系统中的电压能够安全、经济、稳定地运行。针对发电厂的无功电压的控制与平衡，它主要是针对同步发电机的励磁加以控制以达成目标。同步发电机中的励磁调节器是电压控制的主要设施之一，通过优化励磁系统当中的控制器，能够有效保持其系统母线电压与发电机机端电压的给定值，进而有效提升整个系统的稳定性，使得电压合格率得到显著的提高，借此减少各种事故的发生概率。针对变电站的无功电压控制与平衡，主要是通过控制静止无功补偿器、有载调压变压器的分接头位置以及变化投切电容器组数量，从而达成其目标。
1、发电厂的无功电压控制与平衡
发电厂的无功电压控制与平衡决定了电力系统安全、稳定以及经济运行，可见其重要性。发电厂的无功电压控制与平衡达成目的是通过针对同步发动机励磁控制系统进行调节。国内外学者曾提出过一些发电厂的无功电压控制与平衡的自动控制措施，比较典型的有如下几种。
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1.1单一励磁调节设施
目前，常用的发电厂的无功电压控制与平衡基本都是采用单一励磁调节器来进行机端电压进行管理。励磁调节器是整个励磁装置的核心部件，它能够综合处理发动机端电压UG与其他的各类信息，以此来获得可以反映出发动机端电压UG具体变化规律的变化量（-△UG），然后再将这个变化量反馈到励磁机，最终达到针对励磁电流进行调节的目标。只要安装了自动调节励磁设施，不仅可以针对发动机端电压进行调整，同时也能够有效提高整个电力系统运行的稳定性。
1.2高压母线侧电压信号引入控制系统
发电厂升压变压器的高压层重要的在于发电厂与电力系统的连接点，不管是从商业的角度来看，还是从技术层面来分析，都必须要认知到发电厂高压侧母线的电压控制与整个发电厂系统之间的无功交换是重中之重。高压母线电压控制器（HSVC）主要是通过对传统发电机励磁系统实施补偿控制，借此来提高整个电力系统的电压稳定性。因此，发电厂进行无功电压控制有相当大的必要性，其目前已经成为提升电网经济性、稳定性以及保障电压无功平衡与质量的重要举措。
2、变电站的无功电压控制与平衡
通过对变电站进行无功电压控制，不但能够有效保证电力系统的电压质量，与此同时还能够促进电力系统更为经济、安全地运行。其主要是通过利用静止补偿器设置、改变有载变压器分接头位置以及调整投切电容器组的使用数量来对其进行无功电压控制。以下分别从这三个方面来说明变电站的无功电压控制方法。
2.1静止补偿器
静止补偿器（SVC）是一种新兴的无功电压控制与调节设施，它是目前各种调压途径中较为实用的一种技术。它进行无功功率时，调节效率极高，借此可以实现及时跟踪，并补偿无功电压所进行的频繁、突发的各种变化，尤其是使用进行冲击无功负荷时的补偿。除此之外，静止补偿器的调节是非常平滑的，它可以有效地消除高次谐波对负荷产生的干扰。并且其本身的维护工作非常简单，功率消耗也相当的低，在变动的时候具有优良的补偿能力，以此能够达到分散补偿的目的。
2.2并联电容器
并联电容器是当前阶段使用较为广泛的无功补偿设施之一，然而其本身的电压调节效应并不高，无法持续性的吸收和调节滞后的无功功率。因此，如果想要达成变电站无功电压就地控制的目的，就必须要科学合理正确地选择对应的无功电压管理措施，最大可能的降低有载变压器电容器组与分接头的动作次数，继而提高被控站电压的合格率，减少能量的消耗，从而保证电力系统电压更为经济、稳定、安全地运行。电压与无功的调控已经不是单从电压或者无功功率方面进行管理，而应当朝着电压与无功综合管理调整的趋势向前发展，采用无功电压综合调控的方案。
结束语
当前阶段，电力系统已经形成了远距离、大容量以及高电压的输电格局，无功电压管理在整个电力系统功率输送与安全运行当中扮演着越来越重要的角色。通过对发电厂与变电站的无功电压进行有效的控制与平衡，能够实现局部优化的目标，使受控站的无功功率与无功电压都始终保持在需要的范畴内，某种程度上说，极大地保证了广大用户能够获得稳定、安全、经济的电压质量。这就需要我们深入研究就地控制与平衡的方案，积极拓展无功电压综合调控管理，促使无功电压调控朝着更高层次的领域发展，保证电力系统更为经济、稳定、安全地运行。
参考文献
[1]吴晓飞,戴晖,黄晓剑,等.挖掘光伏无功能力的配电网无功电压协调控制策略[J].电力建设,2019(05):78-89.
[2]周洪伟,罗锐,刘永奎,等.光伏电站多并网逆变器无功电压控制[J].城建档案,2019(04):83-88.
论文作者:胡文涛
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：电压论文; 电力系统论文; 发电厂论文; 功率论文; 端电压论文; 励磁论文; 变电站论文; 《当代电力文化》2019年 19期论文;