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摘 要： 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段，对黄化电网的无功优化和无功补偿进行简要分析。
关健词： 无功；优化；分析
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1220007－01
1 无功优化和补偿的原则及类型
1.1 无功优化和补偿的原则
在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：1）根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；2）根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点；3）无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性；4）网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。
1.2 无功优化和补偿的类型
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中（330kV及以上），由于线路的容性充电功率很大，这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上在330kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗。
2 黄化电网无功现状分析
2.1 黄化电网小水电分布情况。近几年以来，黄化地区上网的水电站较多，装机容量越来越大，截至到2010年12月黄化电网共有直调上网小水电站23座，装机总容量136.45MVA，主要分布于黄河及黄河一级支流隆务河上，地区功率不能就地平衡，造成部分变电站母线电压偏高。
2.2 黄化电网中无功补偿装置分布情况。目前黄化电网共有110kV变电站9座，35kV变电站19座，其中在110kV李家峡变、加合变、公伯峡变、团结变；35kV马克塘变、昂思多变、循化变装有并补电容器。
2.3 网内主要用户无功需求及无功装置安装情况。黄化电网中主要工业用户为铝厂、碳化硅厂，占全网总负荷的85％以上，铝厂用户无功负荷占有功负荷的1/3-2/3左右，碳化硅厂无功负荷占有功负荷的2/3左右，用户对无功负荷需求较大，用户侧无功负荷及无功装置安装情况如下表所示，单位：kW、Kvar。
3 黄化电网无功电压存在的主要问题
3.1 无功负荷不均衡。黄化电网负荷分布很不平衡，主要分布在加合地区，加合地区负荷占全网总负荷的80％左右，该地区主要负荷是铝厂和碳化硅，这类负荷对无功功率需求量较大，由于用户侧安装的无功补偿容量不足，造成该地区110kV系统电压偏低，大量无功功率穿越电网，电网网损大大增大。
3.2 用户侧无功补偿严重不足。以110kV加合变为例，在10KVI、II段母线两台电容器（共8000Kvar）全部投入的情况下，加合变从系统吸收无功功率达8000kvar左右，无功功率缺额较大，盛兴碳化硅厂无功补偿容量不足。
3.3 小水电进相能力差。黄化电网中的小水电站多数是小机组、老设备，进相能力不足，不具备长期进相运行的能力。
以下是对黄化电网中部分小水电发电机组进行的进相试验数据：
3.4 无功补偿设备缺陷处理不及时。网内无功补偿设备缺陷有时得不到及时处理,谐波问题得不到及时解决，特别是用户侧问题更严重。
4 采取的措施
4.1 科学规划。科学规划是节约运行成本的有效方法。科学规划必须对电网负荷、电网结构有比较深入的了解，这样才能在规划中提出合理的补偿容量、补偿地点，规划还必须使电网结构更加合理，按照分层分区、就地平衡的原则进行无功补偿，用户接入电网时，要求用户侧必须安装合理的补偿容量，减少无功迂回或者长距离输送。
4.2 采取必要的技术措施优化无功。黄南及李家峡地区，地区负荷相对较小，上网小水电比较集中，小水电进相能力差，无功过剩，可以采取在合适的地点，加装适当容量的动态无功补偿装置，抵消局部电网中的过剩的容性无功功率，减少无功功率在电网中输送，减少网损。
4.3 加强电网的经济调度工作。加强电网经济调度，高度重视运行分析，努力提高电网经济运行水平。加强对电网的实时监控，总结负荷变化规律特点，结合潮流分布及经济运行理论计算数值，制定降损措施,通过合理的调整变压器分接开关位置，改变电网的运行方式，投退无功补偿装置，减少了电网损耗，提高电网经济运行水平。
4.4 挥自动化系统无功优化模块功能。该系统根据电网无功功率流向，变电所母线电压运行情况，决定是调节本变电所主变有载分接开关，投退无功补偿装置；还是调节上级电源变电所主变有载分接开关档位或投退无功补偿装置，实施有载调压变压器分接开关调节次数优化分配。
5 结束语
黄化电网无功电压管理存在的这些问题是电网发展过程中的一些难题，有历史原因造成的，也有用电负荷本身问题产生的，上述问题必须从多方面下手才能根本解决。
参考文献：
[1]靳龙章、丁毓山，电网无功补偿实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1997.
[2]孙成宝、李广泽，配电网实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1997.
[3]徐先勇、王正风，电力系统无功功率负荷的最佳补偿容量[J].华东电力，1999.
关健词： 无功；优化；分析
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1220007－01
1 无功优化和补偿的原则及类型
1.1 无功优化和补偿的原则
在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：1）根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；2）根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点；3）无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性；4）网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。
1.2 无功优化和补偿的类型
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中（330kV及以上），由于线路的容性充电功率很大，这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上在330kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗。
2 黄化电网无功现状分析
2.1 黄化电网小水电分布情况。近几年以来，黄化地区上网的水电站较多，装机容量越来越大，截至到2010年12月黄化电网共有直调上网小水电站23座，装机总容量136.45MVA，主要分布于黄河及黄河一级支流隆务河上，地区功率不能就地平衡，造成部分变电站母线电压偏高。
2.2 黄化电网中无功补偿装置分布情况。目前黄化电网共有110kV变电站9座，35kV变电站19座，其中在110kV李家峡变、加合变、公伯峡变、团结变；35kV马克塘变、昂思多变、循化变装有并补电容器。
2.3 网内主要用户无功需求及无功装置安装情况。黄化电网中主要工业用户为铝厂、碳化硅厂，占全网总负荷的85％以上，铝厂用户无功负荷占有功负荷的1/3-2/3左右，碳化硅厂无功负荷占有功负荷的2/3左右，用户对无功负荷需求较大，用户侧无功负荷及无功装置安装情况如下表所示，单位：kW、Kvar。
3 黄化电网无功电压存在的主要问题
3.1 无功负荷不均衡。黄化电网负荷分布很不平衡，主要分布在加合地区，加合地区负荷占全网总负荷的80％左右，该地区主要负荷是铝厂和碳化硅，这类负荷对无功功率需求量较大，由于用户侧安装的无功补偿容量不足，造成该地区110kV系统电压偏低，大量无功功率穿越电网，电网网损大大增大。
3.2 用户侧无功补偿严重不足。以110kV加合变为例，在10KVI、II段母线两台电容器（共8000Kvar）全部投入的情况下，加合变从系统吸收无功功率达8000kvar左右，无功功率缺额较大，盛兴碳化硅厂无功补偿容量不足。
3.3 小水电进相能力差。黄化电网中的小水电站多数是小机组、老设备，进相能力不足，不具备长期进相运行的能力。
以下是对黄化电网中部分小水电发电机组进行的进相试验数据：
3.4 无功补偿设备缺陷处理不及时。网内无功补偿设备缺陷有时得不到及时处理,谐波问题得不到及时解决，特别是用户侧问题更严重。
4 采取的措施
4.1 科学规划。科学规划是节约运行成本的有效方法。科学规划必须对电网负荷、电网结构有比较深入的了解，这样才能在规划中提出合理的补偿容量、补偿地点，规划还必须使电网结构更加合理，按照分层分区、就地平衡的原则进行无功补偿，用户接入电网时，要求用户侧必须安装合理的补偿容量，减少无功迂回或者长距离输送。
4.2 采取必要的技术措施优化无功。黄南及李家峡地区，地区负荷相对较小，上网小水电比较集中，小水电进相能力差，无功过剩，可以采取在合适的地点，加装适当容量的动态无功补偿装置，抵消局部电网中的过剩的容性无功功率，减少无功功率在电网中输送，减少网损。
4.3 加强电网的经济调度工作。加强电网经济调度，高度重视运行分析，努力提高电网经济运行水平。加强对电网的实时监控，总结负荷变化规律特点，结合潮流分布及经济运行理论计算数值，制定降损措施,通过合理的调整变压器分接开关位置，改变电网的运行方式，投退无功补偿装置，减少了电网损耗，提高电网经济运行水平。
4.4 挥自动化系统无功优化模块功能。该系统根据电网无功功率流向，变电所母线电压运行情况，决定是调节本变电所主变有载分接开关，投退无功补偿装置；还是调节上级电源变电所主变有载分接开关档位或投退无功补偿装置，实施有载调压变压器分接开关调节次数优化分配。
5 结束语
黄化电网无功电压管理存在的这些问题是电网发展过程中的一些难题，有历史原因造成的，也有用电负荷本身问题产生的，上述问题必须从多方面下手才能根本解决。
参考文献：
[1]靳龙章、丁毓山，电网无功补偿实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1997.
[2]孙成宝、李广泽，配电网实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1997.
[3]徐先勇、王正风，电力系统无功功率负荷的最佳补偿容量[J].华东电力，1999.