電力系統(tǒng)電壓調(diào)整措施綜述

電力系統(tǒng)電壓調(diào)整措施綜述[摘要]：電壓是衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，本文在論述了電壓調(diào)整的必要性，綜述了電壓調(diào)整基本思想的基礎(chǔ)上，分別介紹了電力系統(tǒng)常用的電壓調(diào)整方法。最后總結(jié)了電力系統(tǒng)電壓調(diào)整措施的基本原則，并對(duì)電壓調(diào)整措施進(jìn)行了展望。[關(guān)鍵詞]：電力系統(tǒng)電壓調(diào)整措施引言在電網(wǎng)運(yùn)行中，由于負(fù)荷的增加、電力供應(yīng)不足、外部運(yùn)行環(huán)境的改變等原因往往會(huì)造成節(jié)點(diǎn)電壓偏移的現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)入緊急狀態(tài)。雖然此時(shí)系統(tǒng)沒有出現(xiàn)大面積用戶停電，但若不采取有效措施，運(yùn)行情況將會(huì)進(jìn)一步惡化，甚至造成系統(tǒng)崩潰。因此需要立即采取安全可靠的電壓調(diào)整措施，通過對(duì)某些電壓調(diào)整手段的調(diào)整，把系統(tǒng)中中樞點(diǎn)的電壓校正到預(yù)定的運(yùn)行范圍內(nèi)或預(yù)定的目標(biāo)值上，因?yàn)楹芏嘭?fù)荷都由這些中樞點(diǎn)供電，并且中樞點(diǎn)至各負(fù)荷點(diǎn)在最大最小負(fù)荷時(shí)電壓損耗之差不能大于負(fù)荷點(diǎn)允許上下限電壓之差，所以如能調(diào)整住這些點(diǎn)的電壓偏移就能調(diào)整系統(tǒng)中大部分負(fù)荷的電壓偏移。1.電壓調(diào)整原理根據(jù)公式我們可以采取以下措施進(jìn)行調(diào)壓：（1）利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓（2）改變變壓器變比K1和K2調(diào)壓（3）利用無功補(bǔ)償調(diào)壓2.電壓調(diào)整措施2.1調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓同步發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中重要的無功電源，具有無功調(diào)節(jié)范圍大、能快速自動(dòng)的進(jìn)行連續(xù)無功調(diào)節(jié)、無功調(diào)節(jié)品質(zhì)好并且無需附加投資，因此在各種調(diào)壓手段中，首先應(yīng)考慮調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓?，F(xiàn)代的同步發(fā)電機(jī)可在額定電壓95%～105%范圍內(nèi)保持以額定功率運(yùn)行。在發(fā)電機(jī)不經(jīng)升壓直接用發(fā)電機(jī)電壓向用戶供電的簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，如供電線路不是很長(zhǎng)、線路上電壓損耗不很大，通常我們可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、改變母線電壓，一般通過逆調(diào)壓方式以滿足負(fù)荷對(duì)電壓質(zhì)量的要求。發(fā)電機(jī)是維持系統(tǒng)電壓水平的主要設(shè)備，而勵(lì)磁系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行電壓調(diào)整和無功調(diào)節(jié)，保證機(jī)端電壓的重要調(diào)整設(shè)備。其調(diào)差系數(shù)的大小一方面對(duì)機(jī)端電壓水平具有重要影響，另一方面也對(duì)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)之間的無功分配具有決定作用。目前我們僅從考慮發(fā)電廠內(nèi)無功的要求來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁調(diào)差系數(shù)進(jìn)行調(diào)壓，并沒有考慮其對(duì)全網(wǎng)運(yùn)行的影響。因此，有必要從全網(wǎng)全運(yùn)行方式角度，根據(jù)發(fā)電廠在電網(wǎng)所處的具體位置和局部電網(wǎng)的無功電壓調(diào)整要求，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)進(jìn)行合理整定，來更多地發(fā)掘發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)壓能力。2.2改變變壓器變比調(diào)壓從整個(gè)系統(tǒng)來看，變壓器本身不是無功電源，在無功充?；驘o功平衡的電力系統(tǒng)中，改變變壓器變比調(diào)壓就是根據(jù)電壓要求適當(dāng)選擇分接頭，檢修維護(hù)方便簡(jiǎn)單，應(yīng)優(yōu)先采用；但是對(duì)于無功不足的電力系統(tǒng)，不宜采用變壓器電壓比調(diào)壓，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致“電壓崩潰”。變壓器的變壓比即為繞組間匝數(shù)之比，改變變壓器的變比就是通過改變繞組間匝數(shù)比來實(shí)現(xiàn)。雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高、中壓繞組往往有若干分接頭可供選擇。當(dāng)采用普通變壓器進(jìn)行調(diào)壓，不能減少電壓損耗，不能減小二次電壓的變化幅度，只適用于電壓變化幅度不是很大且不要求逆調(diào)壓的場(chǎng)合，而且還會(huì)導(dǎo)致供電的不連續(xù)。對(duì)于電壓變化幅度大或要求逆調(diào)壓或需要經(jīng)常性調(diào)壓的場(chǎng)合，則宜用有載調(diào)壓變壓器，它不僅可在有載情況下更改分接頭，而且調(diào)節(jié)范圍也較大，以減少不必要的損失，但只是經(jīng)濟(jì)性稍微差一些。2.3利用無功補(bǔ)償調(diào)壓對(duì)于系統(tǒng)無功功率不足時(shí)，需要考慮在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)采用各種附加的補(bǔ)償設(shè)備對(duì)所缺無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，從而改變了無功功率分布，達(dá)到了調(diào)壓目的。這些補(bǔ)償設(shè)備可分為兩類：串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。串聯(lián)補(bǔ)償是指串聯(lián)電容器補(bǔ)償；并聯(lián)補(bǔ)償是指并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)和靜止補(bǔ)償器。（1）串聯(lián)補(bǔ)償線路串聯(lián)補(bǔ)償電容器的實(shí)質(zhì)是以容性電抗補(bǔ)償線路的感抗，在系統(tǒng)中串入電容，改變線路參數(shù)X，使電壓損耗中的QX/V分量減少。線路串聯(lián)電容器，既可以用于提高末端電壓，改善電壓質(zhì)量，也用于加強(qiáng)線路兩端電氣聯(lián)系，縮小兩端的相角差，提高網(wǎng)絡(luò)的功率傳輸能力進(jìn)而提高靜穩(wěn)定極限，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。一般用于電壓波動(dòng)頻繁，功率因數(shù)低的場(chǎng)合。在超高壓線路上串聯(lián)電容補(bǔ)償則以提高線路輸送能力及改善系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性為目的。（2）并聯(lián)補(bǔ)償通過采用并聯(lián)補(bǔ)償，可以改變系統(tǒng)中無功功率的分布，從而減少無功流動(dòng)，并直接減少線路有功損耗，減少電壓損耗，達(dá)到提高電壓的目的。當(dāng)系統(tǒng)中無功電源不足時(shí)，我們必須采用增設(shè)無功電源的措施。一般在降壓變電所低壓母線或大負(fù)荷的中心變電所設(shè)置電容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等無功電源裝置。3.電力系統(tǒng)電壓調(diào)整發(fā)展趨勢(shì)1）利用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)壓不要只局限于從發(fā)電廠內(nèi)無功來考慮，有必要從全網(wǎng)全運(yùn)行方式角度，根據(jù)發(fā)電廠在電網(wǎng)所處的具體位置和局部電網(wǎng)的無功電壓調(diào)整要求，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化整定。2）提高電力電子器件性能，改進(jìn)各設(shè)備運(yùn)行原理，無疑將對(duì)改善各大無功消耗設(shè)備的性能產(chǎn)生重大的影響，例如研究低無功消耗的異步電動(dòng)機(jī)和變壓器。3）研究特殊運(yùn)行方式下的電壓調(diào)整方法，以滿足日益增長(zhǎng)的非正常狀態(tài)下的調(diào)壓要求，諸如研究檢修或故障狀態(tài)下的調(diào)壓措施意義重大。4）將電壓調(diào)整和智能自適應(yīng)控制結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電壓控制集成化和一體化，從而可以提高電壓調(diào)整效果。4.結(jié)束語(yǔ)實(shí)際電力系統(tǒng)調(diào)壓?jiǎn)栴}很少用單一措施就得以解決的，在考慮各種調(diào)壓措施時(shí)，要兼顧經(jīng)濟(jì)性等要求來確定合理的綜合調(diào)壓方案。一般在離需要調(diào)整電壓的中樞點(diǎn)附近的調(diào)壓設(shè)備的調(diào)節(jié)效應(yīng)好。總體上應(yīng)該分散調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上集中調(diào)整。參考文獻(xiàn)：[1]陳珩，電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第二版），中國(guó)電力出版社，1995。[2]藍(lán)海波，楊健.從“8·14”美加大停電談華北電網(wǎng)無功調(diào)度和電壓調(diào)整[J].華北電力術(shù)，2004，（7）：23-25.[3]胡學(xué)浩.美加聯(lián)合電網(wǎng)大面積停電事故的反思和啟示[J].電網(wǎng)技術(shù)，2003，27（9）：2-6.[4]江振生.電力系統(tǒng)調(diào)壓措施的合理選用[J]中國(guó)科技信息.2006，29（24）