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无功电压!电压无功综控系统在电网中的应用

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内容提要:

农网改造前,中低压变电站多采用集中补偿,由于电容器是整组设计,运行中只能整组投停,存在智能化程度低、补偿效果不理想等问题.通过实施电压无功综合控制系统升级改造,对前后效果进行对比,显现了智能化补偿控制方式对提升系统电压质量的的优势.

关键词:电压无功综控应用

农网变电站无功补偿一般采用集中补偿方式,直接在10(6)kV母线上并联安装电容器组,电容器组接成三角形或星形.集中补偿接线方式简单,可有效的减少变压器和输电线路的无功损耗,并实现母线电压调整.但随着用户对电压质量要求的提高,原有的集中补偿方式日益暴露出智能化程度低、补偿效果不理想(过补或欠补)的弱点,亟需进行升级换代.

一、集中式无功补偿设备运行中存在的问题

1、部分35kV变电站电容器容量较大,易造成过补偿,不能正常投运,电容器投运率较低.

2.10kV负荷大的变电站,因电容器容量小,补偿效果一般.

3.变电站无人值守后,电容器的投停要遥控操作,有时因投停不及时,影响电压质量和无功平衡.

二、与电网规划结合的整体解决方案

无功电压控制:电压与无功功率1

为解决县域电网电压无功补偿存在的问题,进一步提高电压质量,实现无功优化和自动配置,在新建110kV野店变电站和其他几座35kV变电站,采用了电压无功综合控制装置,并形成了调度主站与变电站系统配合的智能化控制系统.该套系统根据区域用户用电负荷需求,实时采集系统电压和无功信息,核算系统电压和功率因数限值区间,并通过智能化装置进行定值设定和修改,投切有关控制字和保护压板,对有载调压变压器分接头的调节及并联电容器的投、切进行综合自动控制.

三、电压无功综合控制系统的控制原理

电压无功综合控制系统将各时段电压、无功限值作为判断依据,确定为如图1所示的“九区图”,根据实际测量的低压侧母线电压和高压侧无功负荷大小,来确定系统目前在“九区图“中的哪一区域,然后发出变压器档位调节或电容器投切的命令.第九区为目标运行区,在其余各区,装置都能以最优控制顺序使电网运行点进入第九区,各区的动作情况如下:

1区:电压偏低、无功补偿不足:先投电容,若电压仍低于下限值,发升压档位调节指令.

2区:电压正常、无功补偿不足:投电容器组,当全部电容器组投入后仍在该区,则维持.

3区:电压偏高,无功补偿不足,先发降压档位调节指令,当变压器档位调节到下限位置后,仍在该区,则强切电容器组.

4区:电压偏高,无功补偿过剩,先发降压档位调节指令,当变压器档位调节到下限位置后,仍在该区,则强切电容器组.

5区:电压偏高,无功补偿过剩,先切电容组,若电容器组切完后仍在该区,则发降压档位调节指令.

6区:电压正常,无功补偿过剩:先切电容组,若电容器组切完后仍在该区,则维持.

7区:电压偏低,无功补偿过剩:先发升压档位调节指令,当变压器档位调节到上限位置后仍在该区,则强投电容器组.

8区:电压偏低,无功补偿正常:先发升压档位调节指令,当变压器档位调节到上限位置后仍在该区,则强投电容器组.

四、电压无功综合控制系统实际运行效果分析

1.控制装置操作使用简便.

在安装调试完毕后,输入定值,将电压、电容控制方式改为自动,运行/退出开关置于运行位置,装置即可对电压无功进行自动综合控制.例如,110kV野店变电站变压器是有载调压变压器,17个档位;电容器共4组,每组750kvar,每组装有真空开关.应用电压无功综合控制系统后,变压器档位可以自动调节,电容器可以分组自动投停,变电站母线电压自动保持在合格范围内,并降低了无功损耗.

控制装置配有打印机,可以打印实时参数、定值参数、故障信息及动作结果,还可以按月份直接打印电压合格率.由于装置具备过压、欠压、过流、档位不同、防止连调、电容器切后自动延时、PT断线闭锁等自动闭锁保护措施,即使在电网异常时,也能安全、可靠运行.

电压与无功功率3 视频时长:08:28 电压与无功功率3 播放:25536次 评论:6008人

2.与调度主站配合紧密,实现了智能化监控.

现场的智能控制装置与调度主站通过RS232通讯接口进行信息互换,实现了就地信息实时上传.现场装置将分组电容器的投切容量、母线电压采样信息、系统功率因数实时数据、分组电容器开关位置变位信号、装置报警信息等及时上传至调度主站端,有利于调控人员及时了解各变电站母线运行状态,并能实时采集、汇总运行数据,大大减少了人工调整母线电压和无功容量的工作量,提高了电网运行智能化水平.

3.电网运行技术经济效益大大提高.

农网变电站应用电压无功自动控制系统后,既提高了电压合格率,又降低了线损,收到了良好的经济效益.通过实地调查了解到,用户尤其是大用户对供电电压质量满意度大幅提升.随后对其他变电站无功补偿设备进行改造,最终达到了全网电压、无功自动控制和最优控制.

参考资料:

1.变电检修技能培训教材,中国电力出版社,江苏南通供电局,张士成编,1998年2月第一版

2.无功电压与无功补偿的调整,北京理工大学出版社,刘建英、张帆主编,2014年6月1日第一版

3.地区电网无功补偿与电压无功控制,机械工业出版社,李宏仲等编著,2012年4月出版

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