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摘要 本文以八河站SVC为例为例，对于南方电网网500kV变电站动态SVC应用前景进行初步研究。希望能够为南方电网探究500kV变电站的建设和发展提供有益的借鉴。
关键词 南方电网；变电站；动态SVC
中图分类号 TM714 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0155-01
1 SVC的工作原理
按照对外功率的应用目的，电网对外供应的功率由两部分组成：一部分是有用功功率，他是将电能变为人们实际生产应用的能，包括动能、机械能、超声能和生物能等等，用这一部分电能实现对外做功，所以称为有功功率；另一部分是无用功功率，这部分能并不是一次性的耗费掉，而是在不停的进行形式转换，实现对电气设备所需要条件的功能满足而已，所以称为无功功率。电网用到的许多设备是感性负载设备，这种设备是建立在电磁感应原理基础上上的，常见的有多功能变压器和电动机等。他们工作的时候，能够在交变电磁场中实现能量的流转，在一个运转周期内，一半时间吸收功率，另一半时间再释放功率，并不将这些功率自身消耗掉。例如，电容器和电磁器件利用电能分别建立所需要的电场或者磁场过程，就是能量交换的过程，而这个工程中需要的电能，就是电网供应的无功功率部分。工作过程中，电流和电压存在相位差，比如当电流对电感元件提供能量时，电流比电压的相位提前90度。而对电容元件中提供能量时，电流比电压落后90度。同一电路运行的两类电流：电感电流与电容电流，他们的相位相差180度，也即是方向恰好反向。因此，利用这一原理，假如有计划地、合理地在电磁元件路线中使用电容元件，提供一部分无功功率给电感元件，就可以实现电流的相互抑制，总体上实现电压矢量和电流矢量的两者的方向角变小，减少了无功功率比例，电能的有功功率比例自然提高，感性元件所需无功功率降低，电网线路中也就不要传输更多的无功功率，最终的目的是减少传输线路上以及中继上变压器带来的电能消耗。而SVC便是为了实现这一功能而设计的，它不仅可以迅速、不间断地对不稳定性负荷进行补偿，而且还可以滤除对系统中的多次谐波进行滤波，最终实现控制系统电压的不稳定性跳动，提高系统的三相平衡度。
2 贵州地区出现的无功补偿和电压调控问题
我国一些地区由于220 kV电网系统的容性无功补偿不到位，结果出现该地区大范围内电压降低，不能满足生产运行电压。比如贵州电网中部地区就经常出现这一现象，特别是在枯期情形下，一方面要求盘县电厂机组被强制关掉，另一方面全网又要高负荷运转，这样一来，500 kV系统必须要向220 kV系统提供足够的无功功率，不然就无法满足当地居民的用电需求。如果继续关停了其他地区的机组，那么中部青岩区必将遭受低电压的境遇。500 kV电厂如果出现容性无功补偿度不高问题，就要进行机组进相调整和停运线路调压。而在500 kV系电路统，只有安顺变电点、鸭溪地区变电点和贵阳地区有高压电抗器，其他地区几乎没有，因而补偿系数不高，即使完全补偿，还欠缺大概958 MV，这个数目不是小数。目前唯一的措施是进行500 kV电厂机组进相，尽量平衡贵州地区500 kV系统的充电无功。而仍有众多的电厂和电站无功补偿太少，仅在盘南电厂、兴仁电站、八河电站、发耳电厂、光照电厂等地区仍差670 MVar的充电无功不能及时提供，产生的结果是这些地区出现电压偏高。针对发耳电厂的偏高问题，主要是停运500 kV发八线的方式来开展电压调整工作。
3 南方电网500 kV系统中动态SVC的使用
只有当线路中电容器补偿足够的时候，才能使用南方电网的动态无功补偿设备。西电东运线路上，部分500 kV电站的500 kV电网出现了大方式容性无功太少的现象，因而提出在以下两个地区（贺州电站和梧州电站）的主线路上再次加入容性无功补偿，量值为260 Mvar。玉林站的线路使用500 kV系统。SVC设备主要的使用点在输电通道上和受端负荷中心两处，并没有将连接的变电站和主电源搭建起线路，因此，造成动态无功支撑能力不强。
4 南方电网500 kV系统中SVC使用的一些经验
近期，我国将逐步实现电网统一系统和西电东运的两大方案，从整个电网的运载能力和整体安全稳定的角度出发，合理的使用SVC设备，向整个电网提供无功补偿来调节电路电压是非常必要的，使用SVC设备可以降低电路损耗的同时，能够有效抑制电路中的多次谐波和反序电流，提高整个电网的输送能力和效率。
4.1 数据的仿真计算和模拟
用电高峰往往在夏季出现，而南方电网在这一段时间，大方式下采取的方式是西南水电大发与东部负荷加重并行措施。在此方式下，西电东送的电路要求逐年增加，无功消耗也越来越大，电网压处于高负荷运载情形下，这将要各中枢厂站的无功支撑能力更上一个台阶。本章利用BPA稳定分析软件，首先分析处理大方式中的数据（来自南方电网2011年夏季末发布），模拟系统中可能出现的各类型电网故障，分析各中枢站点有没有必要增加SVC设备，可以为电网提供合理的建议，保证系统所需的无功补偿能力，这将有利于各种运行方式下，整个电网高效稳定的运转。
4.2 八河站动态SVC应用分析
而在500 kV系电路统，只有安顺变电点、鸭溪地区变电点和贵阳地区有高压电抗器，其他地区几乎没有，因而补偿系数不高，需要大量的补偿。电网小方式运行时，针对贵州电网500 kV的充电无功不足的问题，目前唯一的措施是进行500 kV电厂机组进相，尽量平衡。而仍有众多的电厂和电站无功补偿太少，仅在盘南电厂、兴仁电站、八河电站、发耳电厂、光照电厂等地区仍差670 MVar的充电无功不能及时提供，造成的这些地区出现电压偏高的不利现象。针对发耳电厂的偏高问题，主要是停运500 kV发八线的方式来开展电压调整工作。另一个不利因素是八河站和兴安直流送电端两者靠的比较近，造成八河站和兴安直流出现严重的高整流侧耦合度，这样下去，如果兴安直流点出现单极闭锁故障，势必对八河站潮流产生冲击，因此八河站急需动态电压补
偿方式，来减小这一不利因素的影响。考虑以上的事实基础，有必要增加SVC设备，补偿八河站地区的无功需求。假设在八河站加装新的SVC设备，其补偿容量为210 MVar，在固定电压模式下运行，调整SVC各参数使其与梧州站的设备参数保持一致，而后仿真兴安直流端出现单极闭锁情况，进而查看SVC设备能否满足补偿要求。从仿真的结果来看，新增的SVC能够高效运转，不仅降低了当地的稳态电压水平，而且在出现单击闭锁问题时，有效提升最低电压和增强恢复电压的能力。因此在八河站加装SVC的方案是可取，能够有效的解决当地面临的主要问题。
参考文献
[1]王平，何源森，邱宇峰等.电力系统输电通道大容量静止无功补偿系统研究及其应用[J].电力自动化设备，2007，10.
[2]贾贵玺，戚艳，傅田晟等.分布式电源动态无功补偿控制策略[J].电力系统及其自 动化学报，2009，1.
关键词 南方电网；变电站；动态SVC
中图分类号 TM714 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0155-01
1 SVC的工作原理
按照对外功率的应用目的，电网对外供应的功率由两部分组成：一部分是有用功功率，他是将电能变为人们实际生产应用的能，包括动能、机械能、超声能和生物能等等，用这一部分电能实现对外做功，所以称为有功功率；另一部分是无用功功率，这部分能并不是一次性的耗费掉，而是在不停的进行形式转换，实现对电气设备所需要条件的功能满足而已，所以称为无功功率。电网用到的许多设备是感性负载设备，这种设备是建立在电磁感应原理基础上上的，常见的有多功能变压器和电动机等。他们工作的时候，能够在交变电磁场中实现能量的流转，在一个运转周期内，一半时间吸收功率，另一半时间再释放功率，并不将这些功率自身消耗掉。例如，电容器和电磁器件利用电能分别建立所需要的电场或者磁场过程，就是能量交换的过程，而这个工程中需要的电能，就是电网供应的无功功率部分。工作过程中，电流和电压存在相位差，比如当电流对电感元件提供能量时，电流比电压的相位提前90度。而对电容元件中提供能量时，电流比电压落后90度。同一电路运行的两类电流：电感电流与电容电流，他们的相位相差180度，也即是方向恰好反向。因此，利用这一原理，假如有计划地、合理地在电磁元件路线中使用电容元件，提供一部分无功功率给电感元件，就可以实现电流的相互抑制，总体上实现电压矢量和电流矢量的两者的方向角变小，减少了无功功率比例，电能的有功功率比例自然提高，感性元件所需无功功率降低，电网线路中也就不要传输更多的无功功率，最终的目的是减少传输线路上以及中继上变压器带来的电能消耗。而SVC便是为了实现这一功能而设计的，它不仅可以迅速、不间断地对不稳定性负荷进行补偿，而且还可以滤除对系统中的多次谐波进行滤波，最终实现控制系统电压的不稳定性跳动，提高系统的三相平衡度。
2 贵州地区出现的无功补偿和电压调控问题
我国一些地区由于220 kV电网系统的容性无功补偿不到位，结果出现该地区大范围内电压降低，不能满足生产运行电压。比如贵州电网中部地区就经常出现这一现象，特别是在枯期情形下，一方面要求盘县电厂机组被强制关掉，另一方面全网又要高负荷运转，这样一来，500 kV系统必须要向220 kV系统提供足够的无功功率，不然就无法满足当地居民的用电需求。如果继续关停了其他地区的机组，那么中部青岩区必将遭受低电压的境遇。500 kV电厂如果出现容性无功补偿度不高问题，就要进行机组进相调整和停运线路调压。而在500 kV系电路统，只有安顺变电点、鸭溪地区变电点和贵阳地区有高压电抗器，其他地区几乎没有，因而补偿系数不高，即使完全补偿，还欠缺大概958 MV，这个数目不是小数。目前唯一的措施是进行500 kV电厂机组进相，尽量平衡贵州地区500 kV系统的充电无功。而仍有众多的电厂和电站无功补偿太少，仅在盘南电厂、兴仁电站、八河电站、发耳电厂、光照电厂等地区仍差670 MVar的充电无功不能及时提供，产生的结果是这些地区出现电压偏高。针对发耳电厂的偏高问题，主要是停运500 kV发八线的方式来开展电压调整工作。
3 南方电网500 kV系统中动态SVC的使用
只有当线路中电容器补偿足够的时候，才能使用南方电网的动态无功补偿设备。西电东运线路上，部分500 kV电站的500 kV电网出现了大方式容性无功太少的现象，因而提出在以下两个地区（贺州电站和梧州电站）的主线路上再次加入容性无功补偿，量值为260 Mvar。玉林站的线路使用500 kV系统。SVC设备主要的使用点在输电通道上和受端负荷中心两处，并没有将连接的变电站和主电源搭建起线路，因此，造成动态无功支撑能力不强。
4 南方电网500 kV系统中SVC使用的一些经验
近期，我国将逐步实现电网统一系统和西电东运的两大方案，从整个电网的运载能力和整体安全稳定的角度出发，合理的使用SVC设备，向整个电网提供无功补偿来调节电路电压是非常必要的，使用SVC设备可以降低电路损耗的同时，能够有效抑制电路中的多次谐波和反序电流，提高整个电网的输送能力和效率。
4.1 数据的仿真计算和模拟
用电高峰往往在夏季出现，而南方电网在这一段时间，大方式下采取的方式是西南水电大发与东部负荷加重并行措施。在此方式下，西电东送的电路要求逐年增加，无功消耗也越来越大，电网压处于高负荷运载情形下，这将要各中枢厂站的无功支撑能力更上一个台阶。本章利用BPA稳定分析软件，首先分析处理大方式中的数据（来自南方电网2011年夏季末发布），模拟系统中可能出现的各类型电网故障，分析各中枢站点有没有必要增加SVC设备，可以为电网提供合理的建议，保证系统所需的无功补偿能力，这将有利于各种运行方式下，整个电网高效稳定的运转。
4.2 八河站动态SVC应用分析
而在500 kV系电路统，只有安顺变电点、鸭溪地区变电点和贵阳地区有高压电抗器，其他地区几乎没有，因而补偿系数不高，需要大量的补偿。电网小方式运行时，针对贵州电网500 kV的充电无功不足的问题，目前唯一的措施是进行500 kV电厂机组进相，尽量平衡。而仍有众多的电厂和电站无功补偿太少，仅在盘南电厂、兴仁电站、八河电站、发耳电厂、光照电厂等地区仍差670 MVar的充电无功不能及时提供，造成的这些地区出现电压偏高的不利现象。针对发耳电厂的偏高问题，主要是停运500 kV发八线的方式来开展电压调整工作。另一个不利因素是八河站和兴安直流送电端两者靠的比较近，造成八河站和兴安直流出现严重的高整流侧耦合度，这样下去，如果兴安直流点出现单极闭锁故障，势必对八河站潮流产生冲击，因此八河站急需动态电压补
偿方式，来减小这一不利因素的影响。考虑以上的事实基础，有必要增加SVC设备，补偿八河站地区的无功需求。假设在八河站加装新的SVC设备，其补偿容量为210 MVar，在固定电压模式下运行，调整SVC各参数使其与梧州站的设备参数保持一致，而后仿真兴安直流端出现单极闭锁情况，进而查看SVC设备能否满足补偿要求。从仿真的结果来看，新增的SVC能够高效运转，不仅降低了当地的稳态电压水平，而且在出现单击闭锁问题时，有效提升最低电压和增强恢复电压的能力。因此在八河站加装SVC的方案是可取，能够有效的解决当地面临的主要问题。
参考文献
[1]王平，何源森，邱宇峰等.电力系统输电通道大容量静止无功补偿系统研究及其应用[J].电力自动化设备，2007，10.
[2]贾贵玺，戚艳，傅田晟等.分布式电源动态无功补偿控制策略[J].电力系统及其自 动化学报，2009，1.