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[摘 要]小水电系统的正常运行和系统电压有着密切的关系，系统电压过高和过低都会影响到用电设备的安全，一旦设备出现故障就有可能引起电网事故，进而影响整个电网的安全运行。小水电系统的机组不发无功，电网就会以低功率因数运行，这样势必将会增大电网的损耗，影响电网的稳定运行。由于小水电站的运行是不受电力公司控制的，没有专业的检测设备无法掌握系统运行的参数，并且在出现问题是还不能够及时的处理，这样就会导致系统出现电压无功问题。因此，需要找出合适的控制方案来解决小水电系统电压无功问题，这样才能确保电网的正常运行。
[关键词]小水电电压无功问题控制方案
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0107-01
前言
随着能源危机的增大和环保意识的增强，在广大的农村地区，尤其是偏远地区，人們开始广泛关注小水电站的开发与利用。但是，由于小水电大多分布在输电距离远的山区，导线截面小，导致系统无功功率流向不合理等问题；盲目的加大端电压运行就会使得电网产生没有实际用途的功率耗散，因为它将不利于水轮发电，在水电站机组不发无功的情况下，大大的减缓了电网功率因数运行，由此就增加了电网整体的损耗；广泛的电网无功缺乏是电网稳定性比较差的主要因素。
1 小水电系统运行现状分析
小水电系统不是受电力公司控制，很多设备和技术都存在着一些问题。以下是小水电系统运行中的一些问题。
（1）自动化水平低，很多小水电系统由于设备简单，技术落后很难实现自动化，很多工作都需要值班人员手动操作，这样的劳动强度很大，并且容易出现事故。此外，负荷大于发电能力的地方小水电网在并网后，部分负荷将由大网负担，一旦出现脱网的情况，这部分载荷将还是由小水电系统负担，这样就会引起小水电系统电压频率急剧下降，水电站机组跳闸停机，整个水电系统会受到严重的影响。
（2）设备保护装置不配套，地方小水电系统的设备简单，继电保护装置自然也会简单。在系统运行的过程中，一般不会设置专门的“继保”机构。由于供电负荷的日益增加，系统的各种参数都会发生变化，但是继电保护装置的参数还是停留在原来的水平上，当系统出现故障是，继电保护装置不能够起到保护的作用，这样是很容易发生用电事故的。同时也还会影响整个电网的正常运行。
2 小水电系统电压无功问题
虽然小水电站的建立能够缓解地方用电的压力，但是也会影响到电网的正常运行。变电站的母线经常工作在高负荷状态，致使很多设备被烧毁，这使得电网公司供电的质量和可靠性都受到了严重的考验，电能质量低将直接影响到系统设备的安全运行和用户的正常用电。小水电系统电压无功问题主要是由系统电压引起的。目前，致使小水电系统电压无功的原因有：（1）小水电无功不足受上网电压影响小水电站的分布都是远离城郊的，这样的电站由于通常都是上网电压不稳定造成小水电的无功上网电量不足。（2）在丰水期，变电站母线上额电压值过高，影响设备的正常工作；（3）小水电系统中的线路轻载，大部分负载集中在电网上，致使电网电压值过高，容易烧坏设备；（4）小水电系统在进行输电的过程中线路过长，致使用户端的电压过低；（5）小水电系统的T接入到电网线路中，会导致整个电路中的电压值过高。（6）升压变压器选择不当小水电主的变压器要是没有得到合适的配置，它就会影响到无功的输出。购置的时候受诸多因素影响不能找到合适的升压变压器的时候通常情况下是使用降压变压器来代替。此外，在整个配电网中加入小水电站，严重的影响到了电网正常运行，并且也致使小水电系统出现电压无功问题。因此，需要结合小水电系统的情况制定出问题的控制方案，这样才能解决小水电他系统的无功问题。
3 小水电系统电压无功的控制方案
（1）整改线路或在较近处并网为了使得发电机的运行电压达到要求，确保发电机的出力的稳定性，可以使用截面大一点的导线，就近并网可以避免并网线路的一些相关限制。
（2）现阶段，很多的小水电站都是通过10/0.4变压器后直接T接到10kv的线路上，这样做会致使里水电站较近的地方的电压很高，而远离水电站的用户电压很低。解决这类问题的方案有两种：一种是退出T接水电站，另一种是并联电抗器进行调压。退出T接水电站就是不直接进行T接进线路，这样可以使得机组附近的用户电压得到一定程度的降低。在进行并联电抗器调压时有两种调节方式，一种是单点补偿调节，另一种是多点补偿调节。按照上述两种方案就可以有效的解决线路T接电压过高的问题。
（3）小水电站进行远距离输电时需要保证电压的质量和电能损耗，由于线路过长，经常出现电压不稳定和电压过低的现象。这是可以采取这几种方案：进行并联无功补偿、更换线路的导线、串联无功补偿等。目前，在解决长线路电压的问题上，一般采用的方案是加装自动电压调节器，这样可以根据用户的需要随时的进行电压调节，同事也能够减少电能的损耗。
（4）一般小水电站在丰水期，电压都存在偏高的问题。可以采取的方案：装设并联电抗器、电压调节器和退出小水电站的无功补偿装置，这样可以有效的解决丰水期电压偏高的问题。利用BPA软件进行仿真计算，得到的具体情况如表1所示。
（5）小水电站与部分用户会形成一个小型的电网，小水电机组甩负荷将会抬高电网电压，致使用户设备烧坏，严重的还会出现小水电机组飞车影响电网的安全运行。针对这种情况可以在电网侧加装并联电抗器，一旦小水电机组出现甩负荷会输出功率波动时，并联电抗器就会迅速的接入电网中，起到平衡电网功率和电压的作用。
（6）调换或改造现行的升压变压器要避免小水电欠发无功这样的情况，小水电站要尽量的采用普通降压变压器能够避免使用升压变压器造成的一系列问题，尽可能的调换1台满足需要的升压变压器。为了能够使得此变压器运行过程中降低低压侧电压，可以创造条件采取非标生产加工或者改造当前的变压器，在铁芯能承受的范围内和再原绕组的10%为限定的情况下，增多变压器绕组匝数，然后改接三档的抽头以符合相关要求。
4 结束语
随着社会的快速发展，能源问题已经成为人们关注的焦点。作为缓解电能压力的小水电站，需要对电压无功问题进行分析和研究，找到合理、科学的控制方案。小水电站的建设要不断的提高电力系统供电的质量，确保电力网络运行的稳定性、有效性，保证小水电站无功上网电量的供应。促进电网功率因数的改善，尽可能的减少电网电能的损失，促进电气设备运行效率的提高。这些都促进资源节约型环境友好型社会的建立，促进社会和谐。
参考文献
[1] 110kV变电站综合自动化系统设计研究[J].卢建兵.自动化与仪器仪表.2012（02）.
[2] 牛霞；富含小水电电网的优质供电方案和评估方法研究[J].华北电力大学，2011.
[3] 魏博.含有小水电的韶关配网无功电压问题解决方案研究[J].华南理工大学，2012.
[4] 计及UPFC的电力系统多目标无功优化[J].王韶，刘光时，邹青林.电力系统保护与控制.2012（08）.
[关键词]小水电电压无功问题控制方案
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0107-01
前言
随着能源危机的增大和环保意识的增强，在广大的农村地区，尤其是偏远地区，人們开始广泛关注小水电站的开发与利用。但是，由于小水电大多分布在输电距离远的山区，导线截面小，导致系统无功功率流向不合理等问题；盲目的加大端电压运行就会使得电网产生没有实际用途的功率耗散，因为它将不利于水轮发电，在水电站机组不发无功的情况下，大大的减缓了电网功率因数运行，由此就增加了电网整体的损耗；广泛的电网无功缺乏是电网稳定性比较差的主要因素。
1 小水电系统运行现状分析
小水电系统不是受电力公司控制，很多设备和技术都存在着一些问题。以下是小水电系统运行中的一些问题。
（1）自动化水平低，很多小水电系统由于设备简单，技术落后很难实现自动化，很多工作都需要值班人员手动操作，这样的劳动强度很大，并且容易出现事故。此外，负荷大于发电能力的地方小水电网在并网后，部分负荷将由大网负担，一旦出现脱网的情况，这部分载荷将还是由小水电系统负担，这样就会引起小水电系统电压频率急剧下降，水电站机组跳闸停机，整个水电系统会受到严重的影响。
（2）设备保护装置不配套，地方小水电系统的设备简单，继电保护装置自然也会简单。在系统运行的过程中，一般不会设置专门的“继保”机构。由于供电负荷的日益增加，系统的各种参数都会发生变化，但是继电保护装置的参数还是停留在原来的水平上，当系统出现故障是，继电保护装置不能够起到保护的作用，这样是很容易发生用电事故的。同时也还会影响整个电网的正常运行。
2 小水电系统电压无功问题
虽然小水电站的建立能够缓解地方用电的压力，但是也会影响到电网的正常运行。变电站的母线经常工作在高负荷状态，致使很多设备被烧毁，这使得电网公司供电的质量和可靠性都受到了严重的考验，电能质量低将直接影响到系统设备的安全运行和用户的正常用电。小水电系统电压无功问题主要是由系统电压引起的。目前，致使小水电系统电压无功的原因有：（1）小水电无功不足受上网电压影响小水电站的分布都是远离城郊的，这样的电站由于通常都是上网电压不稳定造成小水电的无功上网电量不足。（2）在丰水期，变电站母线上额电压值过高，影响设备的正常工作；（3）小水电系统中的线路轻载，大部分负载集中在电网上，致使电网电压值过高，容易烧坏设备；（4）小水电系统在进行输电的过程中线路过长，致使用户端的电压过低；（5）小水电系统的T接入到电网线路中，会导致整个电路中的电压值过高。（6）升压变压器选择不当小水电主的变压器要是没有得到合适的配置，它就会影响到无功的输出。购置的时候受诸多因素影响不能找到合适的升压变压器的时候通常情况下是使用降压变压器来代替。此外，在整个配电网中加入小水电站，严重的影响到了电网正常运行，并且也致使小水电系统出现电压无功问题。因此，需要结合小水电系统的情况制定出问题的控制方案，这样才能解决小水电他系统的无功问题。
3 小水电系统电压无功的控制方案
（1）整改线路或在较近处并网为了使得发电机的运行电压达到要求，确保发电机的出力的稳定性，可以使用截面大一点的导线，就近并网可以避免并网线路的一些相关限制。
（2）现阶段，很多的小水电站都是通过10/0.4变压器后直接T接到10kv的线路上，这样做会致使里水电站较近的地方的电压很高，而远离水电站的用户电压很低。解决这类问题的方案有两种：一种是退出T接水电站，另一种是并联电抗器进行调压。退出T接水电站就是不直接进行T接进线路，这样可以使得机组附近的用户电压得到一定程度的降低。在进行并联电抗器调压时有两种调节方式，一种是单点补偿调节，另一种是多点补偿调节。按照上述两种方案就可以有效的解决线路T接电压过高的问题。
（3）小水电站进行远距离输电时需要保证电压的质量和电能损耗，由于线路过长，经常出现电压不稳定和电压过低的现象。这是可以采取这几种方案：进行并联无功补偿、更换线路的导线、串联无功补偿等。目前，在解决长线路电压的问题上，一般采用的方案是加装自动电压调节器，这样可以根据用户的需要随时的进行电压调节，同事也能够减少电能的损耗。
（4）一般小水电站在丰水期，电压都存在偏高的问题。可以采取的方案：装设并联电抗器、电压调节器和退出小水电站的无功补偿装置，这样可以有效的解决丰水期电压偏高的问题。利用BPA软件进行仿真计算，得到的具体情况如表1所示。
（5）小水电站与部分用户会形成一个小型的电网，小水电机组甩负荷将会抬高电网电压，致使用户设备烧坏，严重的还会出现小水电机组飞车影响电网的安全运行。针对这种情况可以在电网侧加装并联电抗器，一旦小水电机组出现甩负荷会输出功率波动时，并联电抗器就会迅速的接入电网中，起到平衡电网功率和电压的作用。
（6）调换或改造现行的升压变压器要避免小水电欠发无功这样的情况，小水电站要尽量的采用普通降压变压器能够避免使用升压变压器造成的一系列问题，尽可能的调换1台满足需要的升压变压器。为了能够使得此变压器运行过程中降低低压侧电压，可以创造条件采取非标生产加工或者改造当前的变压器，在铁芯能承受的范围内和再原绕组的10%为限定的情况下，增多变压器绕组匝数，然后改接三档的抽头以符合相关要求。
4 结束语
随着社会的快速发展，能源问题已经成为人们关注的焦点。作为缓解电能压力的小水电站，需要对电压无功问题进行分析和研究，找到合理、科学的控制方案。小水电站的建设要不断的提高电力系统供电的质量，确保电力网络运行的稳定性、有效性，保证小水电站无功上网电量的供应。促进电网功率因数的改善，尽可能的减少电网电能的损失，促进电气设备运行效率的提高。这些都促进资源节约型环境友好型社会的建立，促进社会和谐。
参考文献
[1] 110kV变电站综合自动化系统设计研究[J].卢建兵.自动化与仪器仪表.2012（02）.
[2] 牛霞；富含小水电电网的优质供电方案和评估方法研究[J].华北电力大学，2011.
[3] 魏博.含有小水电的韶关配网无功电压问题解决方案研究[J].华南理工大学，2012.
[4] 计及UPFC的电力系统多目标无功优化[J].王韶，刘光时，邹青林.电力系统保护与控制.2012（08）.