無功優化系統在長葛電網的建設與應用

喬曉蓓

摘要：近年來，長葛供電公司以創建河南省首批新農村電氣化縣和電壓無功標桿為契機，在完善電壓無功管理標準體系的基礎上，積極應用“長葛電網電壓無功優化綜合管理與控制系統”，采用先進技術和新設備安裝、改造完善各個電壓等級無功補償設備應用于電網，建立起全網無功優化與控制系統，提高供電質量、降低電能損耗效果顯著；被國家電網公司評為電壓無功標桿單位。其中，變電站10kV母線無功補償自動調節裝置、10kV線路具備遠傳功能的分級自動投切無功補償裝置、0.4kV配變及線路分相分級自動無功補償裝置、自動采集數據的電壓監測網絡等先進設備的運用，為縣級供電企業實現全網無功優化控制探出了一條新路子。

關鍵字：無功優化建設應用

中圖分類號： U665 文獻標識碼： A 文章編號：

引言：長葛供電公司貫徹國網公司建設“堅強智能電網”總體部署，落實國家節能減排政策，按照《國家電網公司縣級電網無功優化補償建設試點驗收辦法》要求，以建設全網無功優化系統、提高電網智能化水平、消除農網低電壓、實現節能降損為目標，積極開展無功優化試點縣建設工作，將無功優化與生產、經營管理緊密結合，實現無功管理常態化，因地制宜，務實創新，全力以赴，實現了階段性目標。

1、長葛電網電壓無功現狀

長葛供電公司始終貫徹電壓無功“優化協調，分層控制，效益最大化”的原則；以電網現運行的“電壓無功優化綜合管理與控制系統”，按照《國家電網公司農村電網電壓質量及無功電力管理辦法》規定，長葛供電區共設置電壓監測點83個，分布于城區及12個鄉鎮，所有電壓監測點數據實現自動采集和統計分析，并可通過電壓監測系統實現局域網發布的建設方案。以實現對110/35/10/0.4kV電網中電壓無功設備的聯合控制為目的。

長葛高壓配電網35、110kV變電站共14座，有載調壓主變率100%，主變總容量532.2MkVA，10kV母線并聯電容器總容量57.75Mvar，無功補償度10.85%。其中110kV黃莊變、董村變張莊變分別采用了MCR型動態無功補償裝置和VCQV無功補償自動調節裝置。

長葛供電區共有10kV配電線路141條，31條專線，110條公用線路，全部公用線路均安裝了10kV線路無功補償裝置，共計152套，總容量15.57Mvar。其中40套為自動投切裝置，容量6Mvar，占總容量38.54%，20臺就地自動控制，20臺通過GPRS通信方式接入無功優化系統自動控制。

長葛電網配電變壓器共3669臺，總容量773.797Mvar，配置電容器總容量264.225Mvar，無功補償度34.14%。其中有20個臺區的無功自動補償裝置通過GPRS通信方式接入無功優化系統運行。2010年5月在兩個配電臺區試點建設400V線路自動投切無功補償裝置，總容量180kvar。

2、無功優化建設與應用

2.1 建立健全管理組織、考核、培訓體系

首先健全與完善了管理組織、考核機制，編制《電壓無功管理辦法》、《電壓無功小指標管理考核辦法》等管理文件，規范管理流程和考核標準。把無功管理作為每年度重點工作列入日常管理，有效地提高了各級電壓無功管理人員的積極性，保證了電壓無功管理工作的有序、有效進行。

公司重視電壓無功管理人員培訓，逐步完善了包括電壓無功在內的技術培訓制度。組織人員參加省市公司組織的電壓無功知識培訓，不定期地針對電壓無功的管理和技術方面的難點、疑點，邀請公司內外的技術人員和專家，對基層單位的運行與維護人員開展《低壓無功補償配置》、《10kV線路無功補償配置原則》、《諧波對電網的危害》、《電壓無功線損》等專業技術知識的專題講座，增強了基層人員對無功設備管理與維護的理性認識，提高了各級電壓無功管理人員的專業技術素質。

2.2 電壓無功信息化管理系統的建設與應用

2.2.1 長葛電網電壓無功優化綜合管理與控制系統

長葛公司采取“考察、比較，慎重選擇”的原則，公司和廠家技術人員于2008年7月中旬完成了“長葛電網電壓無功優化綜合管理與控制系統”的安裝與調試，11月份該系統投運。公司所屬11座變電站無功設備、20套10kV線路和20個配電臺區的自動投切無功補償裝置均接入該系統，由其依據電網實時運行狀況進行在線優化控制。變電站無功設備運行信息取自調度自動化系統，線路、配電臺區無功設備運行信息由各控制終端采用GPRS通信方式發送至系統總站。該系統以計算機軟件形式對電網進行在線分析決策，提供一個自下而上的分級、分層分布式遞階優化控制平臺，實時調節110kV/35kV/10kV/0.4kV電網中電壓無功設備，盡可能減少主網變電站主變調檔次數和高低壓無功補償設備投切次數，實現全網無功優化控制目標。該系統還具備無功優化規劃、理論線損計算功能。

依據所積累運行經驗，結合公司實際，我們制定《長葛電網無功優化綜合管理與控制系統管理辦法》（試行），各部門的各級人員各司其職、各負其責，確保系統穩定、正常、可靠運行，使其功能發揮出應有的作用。在運行的過程中，系統出現的疑點、故障等問題，通過與廠家技術人員采用網絡聯絡解難，針對每臺設備的實際運行情況調整控制策略，提高設備動作的精準度，寬幅補償，達到最佳的無功補償效果。

2.1.2 電壓質量監測信息管理系統

2010年9月底，為解決原電壓質量監測信息管理系統操作不便、部分表計與監測系統的通訊異常問題，將其升級為網絡版?，F有83個電壓監測點，其中A類14個，B類3個，C類12個，D類54個。A類電壓監測點通過變電站到公司的光纖網絡利用TCP/IP協議進行實時傳輸，B、C、D類電壓監測點通過GSM短信進行數據傳輸。管理人員可通過系統對所有監測數據進行遠程采集，自動生成各種電壓統計報表，通過WEB實現發布。

3、高中低電網無功補償設備的建設與應用

3.1 高壓配電網

3.1.1改造變電站無功設備。對無功配置較為落后，無功補償容量不足的35kV古橋站、老城站電容器進行增容改造，改善變電站功率因數，提高10kV母線電壓合格率0.2個百分點。

3.1.2 在變電站應用新型無功設備。對110kV董村變電站和35kV張莊變電站原有10kV母線并聯電容器進行技術升級改造，安裝無功補償自動調節裝置（VCQV裝置），實現無功動態調節。積極應用國家電網公司《農網科技進步應用成果匯編》推廣項目――在110kV黃莊變電站應用MCR型磁抗電抗器,與站內原I段母線電容器并聯安裝一套該裝置，實現無功平滑調節；新型無功設備的應用不僅降低電能損耗，提高電能質量，還增加了電網無功動態容量的儲備，消除了電容器依靠人頻繁投切，提高了安全運行水平。

3.2 中壓配電網

3.2.1 加強10kV線路無功設備管理

10kV線路無功補償是實現無功優化的重點，公司生產技術部明晰設備管理與維護權（界）限，加強對10kV線路無功設備的巡視、維護，在2010年對部分10kV線路無功設備損壞及補償不足的的問題，進行了無功補償容量的補充，保持10kV配網無功潮流的平衡分布。

3.2.2分級自動投切無功補償裝置的應用

我們選擇40條10kV線路安裝分級自動投切無功補償裝置，其中20臺帶遠傳功能的自動投切無功補償裝置，全部接入“長葛電網電壓無功優化綜合管理與控制系統”，由該系統進行實時監測與控制。這種固定＋自動的補償方式，減少了10kV電容器開關投切次數，有效解決了農網10kV線路負荷峰谷差大，固定電容器不能靈活投切，造成的過補、欠補問題。