實現全網無功優化 提高無功電壓管理水平

劉津 田靖臣 陳碩

[摘要]以科學發展觀為指導，結合電網實際，在農電范圍內首先應用區域智能無功優化系統，合理設置補償點，實現了電容器自動投切，補償狀態信息的實時、自動采集。在管理上，組建了健全的管理網絡，做到了有計劃、有步驟的開展專業工作，對電壓實行對標管理，有效督促各單位落實各項無功電壓管理措施，并設立了相應的考核機制，實現了無功電壓的“PDCA”閉環管理模式，電壓質量逐步提升。

關鍵詞：無功優化、電壓管理、自動補償

中圖分類號：C93文獻標識碼： A

1 專業管理的工作理念

1.1 無功電壓管理的理念

電壓質量是電能質量的重要指標之一，也是影響電能損耗的重要因素，是國家電網公司系統向社會十項承諾內容之一。國家電網公司提出的建設“一強三優”現代公司和實施“三新”農電發展戰略，對無功電壓管理有了更高的要求。公司把無功補償作為“三新”農電發展的一個主要突破點，采用先進適用的智能無功補償新技術、新設備，實現無功補償由固定補償到智能自動補償的轉變，由局部補償到全網綜合優化補償的轉變，不斷致力于提高供電電壓質量。

1.2 專業管理的目標及完成情況

專業管理的目標是充分利用新技術、新成果，結合電網發展實際，進一步加強無功管理，優化電壓調節措施和無功補償模式，實現無功補償的分層、分區就地平衡，提高電壓質量、降低電網損耗。

2 專業管理的主要做法

2.1 專業管理手段

2.1.1落實責任，建立考核機制。

將指標分解到各個相關單位，每周定期或不定期對各單位指標完成情況進行監控，發現問題及時督促相關單位整改，確保月度指標完成，每月進行統計計算，季度進行指標匯總，根據每季各單位指標及工作完成情況，進行通報并提出考核建議，從而將無功電壓管理工作的壓力層層分解，確保各項措施的落實。

2.1.2制定方案，指導電網改造。

在充分總結分析的基礎上，制訂切實可行的無功優化方案，積極應用提高電壓質量、降低線損的新技術、新設備，節約投資，確保經濟效益。一是克服了傳統無功補償只能實現局部優化的弊端，推廣應用區域智能無功優化系統，并與AVC系統緊密結合，提出區域電網無功優化、分層補償的概念。在基于各補償節點無功設備自動運行，達到節點優化的基礎上，進而提出自下而上的“動域”無功優化模式，通過對變電站、線路以及配變低壓側無功補償設備的優化協調控制，實現全網實時無功平衡、電壓最優、損耗最小的目標。二是積極推廣無功補償新技術、新設備。10kV線路選取DS1050型智能補償設備，采用多組共補方式；將補償裝置配置在線路末端的1/3處或負荷較重處的前端，以滿足安裝點前后各1/3段線路的無功需求，線路首端的1/3段線路仍從變電站調取無功，有效降低無功功率的流動；在線路的大分支處，配置補償裝置，以滿足分支的無功需求。低壓臺區采用DSDK3000型補償設備，采用分補+共補的方式，提高補償效果。三是在新農村電氣化建設中，積極推廣應用非晶合金變壓器，降低空載損耗。

2.2 專業技術手段

2.2.1 建設應用AVC系統。

系統通過監視關口的無功和變電站母線電壓，在保證合格的條件下進行無功電壓優化計算，通過無功補償設備的投切，變壓器分接頭的調整來實現安全經濟運行。

系統根據電壓、功率因數、網損的靈敏度分析和設備控制費用進行綜合評估，選擇最優的控制設備，實現優化控制，同時最大限度的減少設備的操作次數，提高設備的使用壽命，降低事故率，保證電網的安全運行。當遙信、遙測數據出現問題，不能完成優化計算時，系統可以根據設定的電壓、功率因數限值進行變電站級別的無功、電壓控制，保證系統的連續穩定運行。

截至目前，ACV系統已經在公司范圍內所有的變電站投入運行，實現了由系統來自動完成站端電容器的投切和變壓器的調壓工作。AVC系統的投運，減少了監控班的工作量，提高了A類電壓合格率，降低了網損，使電網運行更安全、更經濟。

2.2.2 建設應用區域智能無功優化系統。

結合AVC系統，提出“區域電網無功優化”的概念，將0.4kV配變低壓側補償、10kV線路補償及變電站母線補償進行統籌管理，在電網安全運行的前提下最大可能的減少無功功率傳輸，將無功優化從“點”擴展到“面”，充分結合傳統“九域”的優化思路，利用信息系統的計算分析功能，實現了電網整體的無功優化處理。

系統提出了自下而上的“動域”優化模式，將電網從下到上按層次劃分為不同的“域”，低壓配電臺區稱為“配變域”，10kV配電線路稱為“線域”，具有多個10kV出線的變電站稱為“站域”，在相關聯變電站的供電區被稱為“區域”。一個“區域”由很多個“站域”組成，一個“站域”由很多個“線域”組成，一個“線域”又由很多個 “配變域”組成。

系統優化策略的第一步是遵守“自下而上”逐層平衡的原則，即按照“配變域”、“線域”、“站域”、“區域”的順序進行優化，優先調配本“域”內的無功儲備，實現本“域”無功平衡；第二步是在本“域”優化手段用盡，無法實現無功平衡時，實施動態“域”擴展，打破了無功從上到下的流動形式，可以從下層向上層調配無功，上層系統按照區域優化策略，就近調度其它補償節點的無功儲備，保障無功就地平衡。

3 專業工作的主要成效

3.1 加強過程管理，應用先進資源，實現減人增效

應用電壓監測系統，能隨時掌握各監測點的運行情況，指標統計更加快捷，節省了大量人力。應用無功優化系統，能對無功補償裝置進行自動投切，在減少人力的同時也提高了安全系數。

在原有管理模式和技術條件下，共需管理和運行人員420人天/月，“三集五大”實施后，采取系統管理、自動控制等技術手段，僅需60人天/月，極大地節約了人力資源，提高了工作效率。同時，通過技術投入，有效減輕了人員勞動強度和安全工作壓力。

3.2 優化方案，改造電網

結合無功優化方案，在技術改造和新農村建設工程中充分考慮電壓合格率和功率因數的要求，進行配電臺區增容，增設無功補償裝置，縮小供電半徑，加大導線截面，降低線路損耗，提高電壓質量。

3.3 建設區域智能無功優化系統，實現設備分相分組自動調整

系統后臺采用高效能的數據庫存儲系統，能夠長期保存設備運行數據，為電網的改造升級提供有力的數據支撐。應用的終端自動補償設備，線路補償采用50+150、100+200、100+300（kvar）等多種組合共補方式，低壓臺區采用5kvar單相分補+15kvar三相共補結合的方式，相比傳統固定補償方式，調整更為精確，補償效果更佳。

3.4 落實管理及技術手段，提高電壓質量，實現運行效益提升

通過落實“PDCA”閉環管理模式，利用AVC及區域智能無功補償等技術手段，公司在新農村建設改造的基礎上，電壓合格率得到進一步提升，D類電壓合格率的提升效果尤為明顯。