摘要：近年来，随着我国工业化的发展对于能源的需求逐渐增加，同时也随着能源危机的产生。为能够缓解这一问题，国家高度重视大型水电的开发和利用，尤其是分布式能源的水电系统开发，对于缓解能源问题来说是十分重要的。由于很多大型水电站在山区分布，在电能输送过程中，由于距离较远或者导线截面小等因素，导致大型水电系统出现电压无功问题，将使电压合格率，无功率没有达到标准，影响了电网运行。在本次研究中，我们主要阐述了大型水电系统出现电压无功问题的原因，并提出有效的控制措施。
关键词：水电系统；电压；无功；控制
水电的运行和系统电压存在一定的相关性，该系统如果存在电压过高或过低时，都会影响设备的安全使用，一旦设备出现故障，则会导致电网事故的发生，影响电网正常运行。大型水电系统的电压无功电网会长时间以低功率运行，这种情况下会加大电能损耗，影响电网的正常运行，同时由于水电站运行不会受到电力因素的控制，由于缺乏专业检测设备，无法掌握系统在运行过程中的实时参数，导致在后期过程运行中出现故障问题，未能获得及时处理，长期下去使其出现电压无功问题，因此需要根据这一问题，找到合适的控制方案，以确保电网能够实现正常运行。
从其特点上来看，水电机组在运行过程中呈现分散布点，就近供电和开发。由于受到河流数量的控制，一般大型水电站大多属于径流式发电，且分散布点。因此，相对来说分布较广。其次就近成网，成片供电，供电电压等级低。水库库容小，水能调节性能较差，为了能够提高发电机组的运行稳定性以及供电可靠性，可以对各个大型水电站进行就近联网，相互调剂，形成局部配电网。在运行上相对简便，大型水电站和分布电源一样，可输出的线路电压等级低，因此，在线路维护上相对超高压来说比较简便，不需要投入大量的人力，设备，尤其在遇到自然灾害时也比较容易恢复。作为大电网的黑启动电源，当遇到自然灾害时，如果外部电能送不进，可能会导致当地电力孤岛问题，甚至全网崩溃，全黑大电源由于断线有电送不出，无法黑启动电网，只能就近以大型水电作为黑启动电网，逐步恢复电网的运行。
一、大型水电系统的运行分析
由于大型水电系统在运行过程中不会受到电力因素的控制，很多技术设备存在问题，导致其运行过程中会出现多种问题，具体包括自动化程度较低，很多大型水电系统设备和辅助设备比较简便，而且由于技术条件的限制，很难实现自动化控制，很多工作人员需要人为来进行操作，导致工作人员面临较强的劳动量，很容易出现错误或者事故发生。此外，一些负荷高于其发电能力时，在进行并网之后，部分负荷将通过大网来进行承担，一旦出现拖网，则会导致载荷由大型水电系统承担，会导致其电压频率降低，跳闸现象时有发生。保护装置不配套。由于很多大型水电系统的结构设备相对简便，尤其是继电保护装置，在大型水电系统运行时通常不会设置专门的机电保护装置，由于其长期使用时，供电负荷增加各个参数经过长期运行之后会发生一些变化，使继电保护装置参数保持不变，当系统故障时，未能及时起到有效的继电保护作用，进而也会影响电网的正常运行。
二、大型水电系统出现电压无功的问题分析
目前，为能够缓解部分地区用电问题，纷纷新建了大型水电站，然而，仍然无法完全解决电网的运行压力，变电站母线长时间处于高负荷的状态，导致很多设备经常面临高温而烧毁的问题，使得电网公司高度重视设备的质量和可靠性，电能质量将直接影响设备的运行和用户的用电问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大型水电系统出现的电压无功主要是由于电压所导致的，目前使其出现电压无功，主要是由于在丰水期间变电站母线电压值较高，影响设备运行，其次大型水电气通线路轻载，而电网承担了大部分的负载，时电网电压过高烧坏设备。大型水电系统在输电中，由于线路较长，导致输送给用户端的电压值较低，大型水电系统接入电网线路中之后，会导致电路电压值较高。除此之外，在配电网中加入大型水电会从一定程度上影响电网运行，同时会使大型水电系统出现蜈蚣问题，因此需要结合实际系统情况制定解决方案，才能够缓解目前存在的电压无功问题。
三、解决大型水电系统电压无功的方案
针对当前大型水电系统在运行过程中出现的系统无功问题，首先我们需要对其产生问题进行原因分析，制定合理的控制方案，具体可以采取以下几种方案：一，针对线路T接电压，目前很多大型水电采用电变压器后直接T接到1万伏的电路上，这种情况下会导致水电站周边的电压值升高，而远离水电站电压低。为解决这一问题，可以采取两种方案，首先退出T接水电站，其次并联电抗器完成电压的调节，退出T接水电站是不直接进行T接进线路，能够使机组周边电压得到一定程度的降低，采用并联电抗器进行电压调节时存在两种方式，包括单点补偿和多点补偿调节，可以按照上述方案解决线路T接电压较高的问题。
除此之外，还可以借助电网设备来调压，调节变压器分接头调压合理改变变压器的分接头，用于调整母线电压。通常系统不缺乏无功功率的问题，由于长线路供电或者电荷幅度变大的场合，可以采用这种方式，然而这种条件方式，变压器分接头频繁的调节，可能会导致变压器故障。因此不建议变压器分接头过于频繁调节，在电网无功不足的情况下调节变压器分接头无法改善电压质量。
针对长线路电压问题，由于大型水电站在进行远距离输电时线路较长，要想确保电压质量以及电能低损耗，可以采取以下措施：比如可以进行并联无功补偿，可以适当更换导线线路，采取串联无功补偿的方式等，在进行远距离电压输送时采用的是加装自动电压调节器，能够根据用户需求进行电压调节，同时从一定程度上避免电能的不必要损耗。
丰水期电压问题。在丰水期大型水电站通常都会出现电压值较高的问题，因此可以采取下列措施中设并联电抗器，电压调节器等一些无功补偿装置，能够解决丰水期电压值偏高的问题，利用计算机软件进行仿真模型设计计算。针对大型水电机组出现的骤停骤启的问题，从一定程度上来看，用户和大型水电站会形成小型电网，大型水电站机组会将电荷转移至电网中，进而使电网电压提高，很多用户终端设备被烧坏，严重时还会使大型水电站机组影响电网运行。针对这种情况，可以采用在电网两侧加装并联电抗器，一旦出现负荷输出功率波较大波动时，并联电抗器会接入电网中起到电压平衡和功率平衡的作用。
小结
近年来，随着社会经济建设的发展，人们越来越重视能源问题，为了能够缓解当前大型水电站的能源压力，我们需要对大型水电站在运行中出现的电压无功问题进行分析，并找到有效的解决控制方案，使大型水电站能够充分发挥缓解电能的功能，减少在运输电能中不必要的能源损耗，实现节约电能的目的。
参考文献
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论文作者:李继朝
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
标签：电压论文; 电网论文; 水电论文; 水电站论文; 系统论文; 电能论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第32期论文;