关于实时无功补偿问题的探讨及其解决方案
关于实时无功补偿问题的探讨及其解决方案
1区：电压超下限，无功超上限。设定电容器投入容量，并发出电容器投入指令，当电容器全部投入后，电压仍低于U下时，发出变压器分接头升压调节指令。
2区：电压合格，无功超上限。发出电容器投入指令，当电容器全部投入后运行点仍在该区，则维持运行点。
3区：电压超上限，无功超上限。发出变压器分接头降压调节指令；当有载调压已处于下限时，再发出上一级变压器分接头调节指令。
4区：电压超上限，无功合格。动作方案同3区。
5区：电压超上限，无功超下限。发出电容器切除指令，当电容器全部切除后，电压仍高于U上时，再发出变压器分接头降压调节指令。
6区：电压合格，无功超下限。发出电容器切除指令，当电容器全部切除后，运行点仍在该区，则维持该运行点。
7区：电压超下限，无功超下限。发出变压器分接头升压调节指令，当有载调压已处于上限时，再发出电容器投入指令。
8区：电压超下限，无功合格。动作方案同7区。
9区：电压、无功均合格。维持该运行点，不发调整指令。
3应用分析
某区域电网接线示意图见图5。
以#6变电站为例，假设其运行于1区，即10kV母线电压低于其电压曲线下限，同时变压器高压侧所受无功功率潮流高于其整定上限，那么，控制系统会根据采集到的实时数据，先进入电容器调节程序，计算确定应投入的电容器容量，条件是电容器投入后，10kV侧不得向35kV侧反送无功或不得超出无功受电的整定下限。如果电容器全部投入后，仍然不能满足要求，系统会进入变压器分接头计算程序，并根据计算结果，发出变压器分接头调节指令，强行提高低压侧母线电压，使其达到或高于电压曲线下限，但此时变电站无功负荷潮流不一定满足整定要求，可以根据对负荷的预测，增加电容器的装设容量。
若运行于2区，即10kV母线电压达到或高于其电压曲线下限，同时变压器高压侧所受无功功率潮流高于其整定上限，则控制系统只进入电容器调节程序，发出电容器投入指令，补偿无功，减小变电站无功受电。若电容器全部投入后，仍不能使无功潮流满足要求，由于电压在合格范围内，控制程序不再进入变压器分接头调节程序，使其维持在该运行状态下。对于电容器装设容量不足的问题，也可以通过增加电容器的装设容量来满足需要。
在3区运行时，由于电压超过上限，但无功受电也较多，超过上限，这主要由变压器变比不合适引起，控制系统会以此条件做出判断。首先发出变压器分接头调节指令进行降压，若分接档位调至下限时，电压仍超过上限，此时应调节上一级变压器(4)分接头降低电压。不切除电容器是因为切除后，无功受电会进一步加大，不符合网损尽量小的原则。此外，可采取调整负荷结构，平衡无功负荷的措施，不使其过于集中。
在4区运行时，第一步与3区调整原则一致，第二步控制系统在保证无功合格的条件下，切除部分电容器，减少其对电压的抬升作用。
5～8区与1～4区相对应，控制系统会发出相反的调节指令，不再叙述。
[NextPage] 4运行效果4.1降低线损
应用前后3个月的网损统计数据比较如表1所示。应用实时无功补偿与电压控制系统后，1～3月的节电量分别为300、349、420MW·h，降损节电效果明显。
4.2提高了电压合格率
系统应用前后的电压合格率比较见表2。可以看出，各点电压合格率均得到了提高。
4.3改善了设备运行状态
由于实施全网实时无功补偿和电压调节，变电所电容器平均每天投切次数由以前的3次增加到9次，主变分接头开关调节次数由以前的10次/(台·d)，降低到现在的5次/(台·d)；同时，高压侧功率因数由0.89提高到0.96。
5结论
按照上述方案实施无功补偿和电压调节，使无功功率得到了自动实时补偿，实现从离线处理到实时处理,从就地平衡到全网平衡,从单独控制到集中控制，避免了人工监视、手动投切的各种弊端，如响应慢、误操作、工作量大等，电压水平的合格性和稳定性得到了显著提高，整个电网的网损降到了尽量低的程度。运行实例表明，该系统方案在电力系统具有良好的应用前景。