关键词：无功补偿；优化；集中控制
如何合理地调整电压，提高电网的电压质量和安全运行水平，是摆在供电企业面前的一项重要任务。
电力系统的无功优化控制，可以改善电压质量，降低线路损耗，提高设备出力，使电网能安全、稳定、经济地运行，具有重大的影响。通过合理分配无功来进行电压调度，降低线损，能够产生显著的经济效益和社会效益。
1 无功现状
以霸州电网为例：运行35kV变电站13座，35kV变压器27台，容量241600kVA。全部为有载调压变压器。变电站共安装容性无功补偿设备41700kvar，占主变压器容量的17.25%；基本上满足《无功补偿配置原则》中的不低于主变容量15％的要求。
2 无功电压管理现状
目前13座变电站中有两座已经安装了电压无功综合控制装置（VQC），其余11座变电站通过人工控制电容器投切和分头调整。已经安装VQC装置的一般是根据本变电站运行在九区图上的位置来给出控制措施，满足本变电站内部电压要求和无功功率的合理分布。但该装置不能实现区域全网的无功电压控制。人工控制电容器投切和分头调整，往往出现电压控制不及时、电容器未迎峰投入。两种调整方式都会造成电压调节不合理的现象。若每个变电站均投入VQC装置，也会增加设备投资。
随着调度自动化系统在县调中的应用和变电站无人值班工作的推进，根据系统的运行信息，实现区域电网的电压无功控制成为可能。只在调度主站端安装全局无功优化控制软件，不但为电力企业节省设备投资，且可给出一个合理的控制措施，从而保证区域电网内的电压质量合格和无功功率的合理分布。
综上所述，现在的无功电压控制并没有充分的利用SCADA系统的数据进行分析、计算，因而也无从保证无功和电压的优化处理。 应用无功优化控制软件，实现无功电压的自动控制是解决这一问题的最佳方案。
3 无功电压优化控制系统的特点
3.1 软件的控制模式
无功电压优化控制系统通过调度SCADA系统采集全网各节点电压、无功功率、有功功率等实时数据，以电网电能损耗最少为目标，以各节点电压合格为条件，进行综合优化处理，形成有载调压变压器分接开关调节和无功补偿设备投切控制指令，利用调度自动化系统的“四遥”功能，实现地区电网无功电压优化运行自动控制见图1。只要在调度或集控站安装一套电网无功电压优化集中控制软件，即可对电网无功电压进行自动优化、集中控制。
图1 无功电压综合控制示意图
3.2 软件控制的先进性
系统能够在确保电网安全运行的前提下，从全网角度进行无功电压优化控制，实现无功补偿设备和调压设备网络化运行，实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压，实现主变分接开关调节次数最少和电压合格率最高，实现网损最小，进一步提高电网调度自动化水平，提高电力系统运行的稳定性和安全性，全面改善和提高电网电压质量，提高设备出力。
3.3 软件控制的安全性
预算10kV母线电压和无功负荷随电压变化量，防止电容器投切振荡和主变有载分接开关调节振荡。
设备日容许动作次数及动作间隔可人工设置。并在此基础上实现设备动作次数按时段和负荷优化分配。
电容器、主变及有载调压开关异常系统自动闭锁，且必须人工解锁。电网、设备运行异常自动闭锁。10kV单相接地电容器自动闭锁。系统数据不刷新自动闭锁。
采用“遥测”与“遥信”联判方式，确信“遥信”量的真伪，避免误动作。
实施用户级别控制，使不同的用户具有不同的权限。同时，用户对系统的修改，系统将自动保存用户名称、修改时间、修改内容等。
系统具有事故告警与闭锁功能，在电网出现不正常状态如：保护动作，主变滑档，设备拒动，系统会给出相关的文字提示和语音提示，并自动封锁本软件对相关设备的控制，但不影响对其他厂站设备的控制。
任何情况下不会发出影响安全的操作指令，系统闭环运行时不影响SCADA系统上的操作和性能指标。
4 无功电压优化控制系统的应用和效益分析
4.1 应用情况
霸州局的电网无功电压优化运行集中控制系统是独立于SCADA系统的无功电压优化控制功能模块。从2006年7月至2006年9月，经过调试运行，各项动作指令正确，能够根据现场的无功、电压情况对变压器的分接头和电容器开关发出遥控升降和拉合命令。根据运行情况，8月份在东连变电站、东升变电站和东兴变电站进行了试点。
在13座变电站中选取的东连变电站、东升变电站所带均为工业负荷，东兴变电站所带均为综合负荷。经过2个月来的试运行，优化集中控制的很多优势体现出来。
首先，是无功的补偿更加合理有效。例如东连变电站的206电容器，原来人工投入的时间一般为9时，往往不能迎峰投入，影响电容器无功出力。采用集中控制系统控制后，电容器投入的时间明显提前，通常是从早晨7：30投入，中午低谷时切除，无功补偿的效果明显提高。
其次，优化控制系统的逆调压提高了电压质量。逆调压是在高峰负荷时将电压下限提高，同理，在低谷负荷时降低电压下限。这样可以减少损耗，提高出力。通过2个多月的运行检验，采用无功电压优化集中控制，不但在电压合格率上有了保证，而且在无功的合理分布，提高电网的经济运行方面有更多的好处。
4.2 效益分析
以东连35KV变电站数据为例，计算从略。
线路损失率降低了0.638个百分点，该受电线路2005年供电量为40.70GWh，可少损失259.5MWh，电价按0.45元/kWh计算，折合电费11.7万元。
功率因数由0.9提高到0.92，即提高设备出力2%，设备总投资按50万元计算，可减少投资1万元。
电压提高，用户电压质量明显改善，消除了高峰时无法用电的现象，其社会效益更不容忽视。
无功补偿装置安装总投资23万元，根据以上测算，两年内便可回收投资。
5 无功电压优化集中控制系统的完善
电网无功电压优化集中控制系统在霸州局的使用中，体现了较强的技术优势和先进特征。但是，在使用中也发现一些问题需要进一步的完善。
5.1 电容器的合理配置
现在电容器组容量较大，在无功较小时，容易出现无功过补和电容器切除后无功缺失。如母线上配置两组容量不同的电容器，由系统控制投切，会取得更好的效果。
5.2 功率因数和母线电压记录
系统提供了功率因数和母线电压的合格率，如果能够提供任意时段的平均功率因数和母线电压记录，就能够更方便的进行无功电压的降损节能分析。
6 结束语
无功优化集中控制系统与以往的控制方式相比，安全、经济，具有较好的社会效益和经济效益。提高了电网调度自动化水平，减少了值班人员的劳动强度，避免了人为误差，改善和提高了电网电压质量，降低了电网损耗。水暖之家是专注于电气,电气工程,水暖,电气设备等装饰材料的各种新闻资讯和电气,电气工程,水暖,电气设备各十大品牌的装修效果图与网络营销服务,敬请登陆水暖之家http://m.ju31.com/
