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變電站電壓無功控制分析

電壓無功VQC

介紹了變電站電壓和無功控制的方法和調控原則，以及電壓無功自動控制裝置的原理以及應用。前言

隨著對供電質量和可靠性要求的提高，電壓成為衡量電能質量的一個重要指標，電壓質量對電網穩定及電力設備安全運行具有重大影響。無功是影響電壓質量的一個重要因素，保證電壓質量的重要條件是保持無功功率的平衡，即要求系統中無功電源所供應的無功功率等于系統中無功負荷與無功損耗之和，也就是使電力系統在任一時間和任一負荷時的無功總出力與無功總負荷保持平衡，以滿足電壓質量要求。

1電壓控制的方法和原則

變電站調節電壓和無功的主要手段是調節主變的分接頭和投切電容器組。通過合理調節變壓器分接頭和投切電容器組，能夠在很大程度上改善變電站的電壓質量，實現無功潮流合理平衡。調節分接頭和投切電容器對電壓和無功的影響為：上調分接頭電壓上升、無功上升，下調分接頭電壓下降、無功下降；投入電容器無功下降、電壓上升，切除電容器無功上升、電壓下降。

變電站電壓無功管理調控原則如下：

1.1變電站電壓允許偏差范圍為：220kV變電站的110KV母線:106.7～117.7kV；220kV、110kV變電站的10kV母線10.0～10.7kV。

1.2補償電容器的投退管理原則：以控制各電壓等級母線電壓在允許偏差范圍之內，并實現無功功率就地平衡為主要目標，原則上不允許無功功率經主變高壓側向電網倒送，同時保證在電壓合格范圍內盡量提高電壓。一般情況下：峰期應按上述要求分組投入電容器組，谷期應按上述要求分組退出電容器組。

2電壓無功自動控制裝置的特點

過去老式變電站通常是人工調節電壓無功，這一方面增加了值班員的負擔和工作量，另一方面人為去判斷、操作，很難保證調節的合理性。隨著用戶對供電質量要求的不斷提高和無人值班變電站的增多，由人工手動調節電壓無功的方式已不能適應發展的需要，所以利用電壓無功自動控制裝置是實現電壓和無功就地控制的最佳方案。

VQC可以自動識別系統的一次接線方式、運行模式，并根據系統的運行方式和工況以及具體要求，采取對應的優化措施，使電壓無功滿足整定的范圍。同時VQC具有豐富的閉鎖功能，保證系統安全運行，而且用戶可以根據需要靈活配置相關遙信作為閉鎖信號。對于電容器組的投切，用戶可以自行定義投切的順序。

3VQC的控制策略

VQC根據低壓側電壓和無功的越限情況，將控制策略劃分為不同區域，在各個區域內采取相應的控制策略。除了常規控制模式，一般采取電容器優先模式，在實施調節策略之前，VQC根據給定的參數預測調節的結果，如果調節后會造成低壓側無功/功率因數越限、低壓側電壓越限，則后臺VQC會調整動作策略或不動作。

當電壓越上限，無功正常/功率因數正常時：下調分接頭，如果分接頭不可調則切除電容器；電容器優先模式：切除電容器，若切電容器會導致無功/功率因數越限或者無電容器可切，則下調分接頭，如果分接頭不可調，則強切電容器。當電壓越上限，無功越上限/功率因數越下限時：下調分接頭，如果分接頭不可調則切除電容器。當電壓正常，無功越上限/功率因數越下限時：電壓未接近上限時，投入電容器，若無電容器可投，則不動作；電壓接近上限時，如果有可投的電容器則下調分接頭，否則不動作。當電壓越下限，無功越上限/功率因數越下限時：投入電容器，如果投電容器會導致無功/功率因數反方向越限或者無電容器可投，則上調分接頭，如果分接頭不可調，則強投電容器。當電壓越下限，無功正常/功率因數正常時：上調分接頭，如果分接頭不可調則投入電容器；電容器優先模式則投入電容器，如果投電容器會導致無功/功率因數越限或者無電容器可投，則上調分接頭，如果分接頭不可調，則強投電容器。當電壓越下限，無功越下限/功率因數越上限時：上調分接頭，如果分接頭不可調則投入電容器。當電壓正常，無功越下限/功率因數越上限，電壓未接近下限時，切除電容器，若無電容器可切，則不動作；電壓接近下限時，如果有可切的電容器則上調分接頭，否則不動作。當電壓越上限，無功越下限/功率因數越上限時切除電容器，若切電容器會導致無功/功率因數反方向越限或者無電容器可切，則下調分接頭，如果分接頭不可調，則強切電容器。當電壓正常，無功正常/功率因數正常時，中壓側越上限，下調分接頭；中壓側越下限，上調分接頭；中壓側電壓正常則不動作。

4VQC的應用效果及問題

VQC的應用，對保證電網良好的電壓質量、優化電網無功潮流和電網經濟運行等方面發揮了較大的作用。和傳統的調壓方式相比，具有以下明顯優點：按“逆調壓”進行電壓調整，提高電壓合格率；平衡無功、使無功潮流合理，達到降損節能的目的；大大減小了運行人員日常調整電壓、投切電容器組的工作量。但由于硬件問題、設備工藝、功能問題以及受系統運行方式的改變等問題，VQC有時會出現誤動或者拒動，需要人工進行電壓和無功的調節，有時甚至會影響正常的設備運行。隨著產品設計制造的改進以及運行管理水平的不斷提高，VQC將更廣泛的應用于各級變電站中，為復雜電網經濟運行提供可靠的保障。

參考文獻

嚴法軍，“變電站電壓無功控制策略的改進”《電網技術》1997

蔡學敏，蔡益宇．淺談變電站VQC裝置應用中存在的問題及對策浙江電力，2005，：51-53．

曾鑒．電網電壓無功綜合控制中若干問題的探討．四川電力技術，2003，26：23—24．

吳鐘飛，劉滌塵．電壓無功功率控制裝置在變電站中的應用．廣東電力，2005，：56—59.

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（責任編輯：xy）

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