（广东电网有限公司江门台山供电局 529200）
摘要：电力系统电压下降的主要原因是无功功率不足或分布不合理，电压无功控制的核心是合理选择控制，从而有效地减少有载变压器分接头和电容器组的动作次数，降低能量损耗，提高电压合格率，实现系统电压稳定。针对传统九区图控制的无功控制装置在运行中经常出现的可靠性不高的问题，首先对传统九区图控制进行分析，随后对电力系统模型进行优化，采用优先投切电容组、再调节变压器分接头的无功控制，最后通过算例分析论证该的可靠性。
关键词：电力系统；无功控制；可靠性
一、电力系统九区图无功控制
为实现无功控制目标，目前电力系统大多采用九区图进行实时无功补偿。九区图控制是对变压器分接头档位、电容器组数、电压、无功等进行控制，根据电压及功率因数信息来判断当前的运行区域，再按照设定的控制，调节电容器组的投切组数及变压器分接头的档位，以最优的控制顺序和最少的动作次数使输出电压及功率因数处于正常工作区，尽量使电压稳定而功率因数接近于１。传统九区图控制如图１所示。传统九区图控制存在的问题：没充分考虑分接头调节和电容器投切对电压、无功的影响，且对分接头和电容器的调节不作限制。因此，实际使用时容易造成系统振荡、分接头调节次数过多。同时，该没有对调节范围进行预判，容易造成分接头调节及投切电容过大或过小，不易操作。
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改进的无功控制是优先调节电容器，每次投切一组电容器，直至电压合格或电容器组数达到最大为止。如果投切电容器能使电压无功合格，则不必再调节分接头；若不合格，则再调节分接头。由于无功控制目标要求变压器分接头日调节次数尽量少，可知改进的无功控制明显优于传统九区图，它能够大大减少分接头调节次数，其原因在于充分应用了电容器投切替代分接头调节的电容优先原则。由此可知，改进的无功控制优点是能够使变压器分接头调节次数尽量达到最少。
三、基于有功和无功功率的电力系统可靠性评估
无功功率与电力系统电压稳定及电压崩溃情况密切相关，对电力系统稳定运行具有重要意义。本章分别从有功和无功功率两个角度对电力系统可靠性评估方法进行研究。提出了因无功功率短缺引起的可靠性指标，并将其和因有功功率短缺引起的可靠性指标进行比较分析。考虑到无功功率短缺以及由于系统故障引起的电压扰动问题，在事故后采用三级切负荷技术确定了有功和无功功率对电力系统可靠性的影响。基于发电机有功功率输出和PQ曲线决定的无功功率限制，研究了对电力系统可靠性的影响程度。提出了与低压减载功能相匹配的无功功率注入技术。通过对改进节点系统和实际220kV网络系统的分析，证明了该评估方法能从有功平衡、无功平衡和电压稳定三个不同方面为系统规划和运行人员提供系统可靠性方面的信息，充分证明了本章所提出的基于有功和无功功率的电力系统可靠性评估方法和指标体系的可行性和有效性。可靠性评估技术已日趋完善，然而，传统电力系统可靠性评估更关心有功功率的充裕度问题，无功功率对可靠性的影响还没有被深入研究。大多数可靠性指标均与充裕度有关，如电能不足期望值（EENS）、负荷切除期望值（ELC）等等。在这些评估方法中，通常以恒定的最大和最小值作为发电机的无功功率限制；通常用有功负荷功率减载技术来解决或缓解故障状态时网络运行变量的越限问题，而很少考虑无功功率的作用。
用灵敏度分析法来估计故障后的电压水平、无功功率出力和系统潮流分布。应用分段线性估计方法分析了元件运行限制条件对可靠性评估的影响，研究了并联电容器对配电系统可靠性的影响。文献认为在系统可靠性评估中，可以用直流潮流技术来分析电压限制和无功功率限制的影响，并分析计算了由无功功率供应不足引起的负荷切除期望值和电压越限期望值。综上可见，在现有可靠性评估体系中，还存在以下几方面的问题。第一，未考虑无功功率电源可能出现故障的情况。无功功率电源包括发电机、同步调相机、补偿装置和FACTS元件等。第二，可靠性评估指标通常通过成比例地切除有功负荷来计算，不能反映由于无功功率缺乏引起的系统可靠性问题。第三，未考虑受发电机PQ曲线限制的有功和无功功率出力的相关性。第四，低压减载是解决电压严重跌落问题的最后手段。在系统实际运行中，为降低系统的电压不稳定程度，可采用同时切除有功和无功负荷的低压减载方案。但按现有可靠性评估方法，由于没有相应指标来解决有关无功功率不足的可靠性问题，因此很难如实反映这些调控手段对系统可靠性的影响。所以，现有的可靠性评估方法和指标是不充分的。
结束语
综上所述，当采用改进的电压无功控制时，可以使变压器分接头调节次数达到最少，避免造成系统振荡及分接头的频繁动作，确保了自动化装置动作的正确性，从而延长了电气设备的使用寿命，并提高了电力系统无功控制的可靠性。
参考文献：
[1]何金光.配电线路的运行维护及检修工作探讨[J].南方农机，2017（4）.
[2]官宝金.10kV配电线路改造过程中需解决的问题[J].广东电力，2018（2）.
[3]孟妍.配电线路故障跳闸分析及防范措施[J].科技尚品，2019（4）.
论文作者:周伟全
论文发表刊物:《河南电力》2019年7期
论文发表时间:2020/1/3
标签：可靠性论文; 功率论文; 电压论文; 电力系统论文; 电容器论文; 系统论文; 变压器论文; 《河南电力》2019年7期论文;