1电气主接线及所用高压接线设计1 - 图文(15)

来源：网络收集时间：2026-07-06

导读：欲维持电力系统电压的稳定性，应使电力系统中的无功功率保持平衡，即系统中的无功电源可发出的无功功率应大于或等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。系统中无功功率的平衡关系式如下： Qgc-Qld-Ql =Qr

欲维持电力系统电压的稳定性，应使电力系统中的无功功率保持平衡，即系统中的无功电源可发出的无功功率应大于或等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。系统中无功功率的平衡关系式如下： Qgc-Qld-Ql =Qr

式中 Qgc——电源发出的无功功率之和; Qld——无功负荷之和;

Ql——网络中的无功损耗之和; Qr——系统可提供的备用无功功率。

Qr > 0，表示系统中无功功率可以平衡而且有适当的备用；Qr <0，表示系统中无功功率不足，此时，为保证系统的运行电压水平，就应考虑加设无功补偿装置。 Qgc包括全部发电机发出的无功功率Qg和各种无功补偿装置提供的无功功率Qc，即

Qgc=Qg＋Qc

1.1.1 补偿容量不足时的无功功率平衡

进行系统无功功率平衡的前提是保持系统的电压水平正常，否则，系统的电压质量就得不到保证。在图1所示的系统无功功率负荷的静态电压特性曲线中，在正常情况下，系统无功功率电源所提供的无功功率Qgcn，由无功功率平衡的条件Qgcn-Qld-Ql=0决定的电压为Un，设此电压对应于系统正常的电压水平。但假如系统无功功率电源提供的无功功率仅为Qgc(Qgc

1.1.2 系统无功功率电源充足时的无功功率平衡

在正常情况下(系统电压为额定电压)，如图2所示，系统无功电源Q同电压U的关系为曲线1，负荷的无功电压特性为曲线2，两者的交点a确定了负荷节点的电压Ua。

当负荷增加时，如曲线2所示，如果系统的无功电源没有相应增加，电源的无功特性仍然是曲线1，这时曲线1和曲线2的交点a＇就代表了新的无功功率平衡点，并由此决定了负荷点的电压为Ua′，显然Ua′

国家《电力系统电压和无功电力技术导则》规定，无功补偿与电压调节应以下列原则进行。

a.总体平衡与局部平衡相结合； b.电力补偿与用户补偿相结合； c.分散补偿与集中补偿相结合； d.降损与调压相结合，以降损为主。

无功补偿应尽量分层(按电压等级)和分区(按地区)补偿，就地平衡，避免无功电力长途输送与越级传输。

2 实行实时无功补偿和电压调节

为了实行实时无功补偿，优化无功潮流分布，提出一种全网无功补偿和电压优化实时控制方法，以实现从离线处理转化为实时处理，提高全网各节点电压合格率，减少网损，取得较好的经济性。

2.1 控制无功补偿和电压优化的规则

以全网网损尽量小、各节点电压合格为目标，以调度中心为控制中心，以各变电站的有载调压变压器分接头调节与电容器投切为控制手段。 2.2 控制流程

首先从调度自动化系统采集数据，送入电压分析模块和无功分析模块进行综合分析，形成变电所主变分接头调节指令、变电所电容器投切指令，由调度中心、集控中心、配调中心控制系统执行，循环往复。无功电压实时控制流程见图3。

2.3 无功补偿与电压优化的控制原理

电力系统电压无功限值区间的划分(动态9区图)见图4。根据该图在各区内，以最优的控制顺序和电压无功设备组合使运行点进入无功、电压均满足要求的第9区。

电压控制按照逆调压原则，当电压变化超出电压曲线的允许偏差范围(U上—U下)或超出无功功率允许偏差范围(Q上—Q下)时，根据整定的偏移量发出电容器投切指令或变压器分接头调整指令，从而达到调整电压和无功潮流的目的。

其中，U上、U下分别为电压约束上、下限，Q上、Q下分别为无功约束上、下限，各区动作方案如下。

1区：电压超下限，无功超上限。设定电容器投入容量，并发出电容器投入指令，

当电容器全部投入后，电压仍低于U下时，发出变压器分接头升压调节指令。

2区：电压合格，无功超上限。发出电容器投入指令，当电容器全部投入后运行点仍在该区，则维持运行点。

3区：电压超上限，无功超上限。发出变压器分接头降压调节指令；当有载调压已处于下限时，再发出上一级变压器分接头调节指令。 4区：电压超上限，无功合格。动作方案同3区。

5区：电压超上限，无功超下限。发出电容器切除指令，当电容器全部切除后，电压仍高于U上时，再发出变压器分接头降压调节指令。

6区：电压合格，无功超下限。发出电容器切除指令，当电容器全部切除后，运行点仍在该区，则维持该运行点。

7区：电压超下限，无功超下限。发出变压器分接头升压调节指令，当有载调压已处于上限时，再发出电容器投入指令。

8区：电压超下限，无功合格。动作方案同7区。

9区：电压、无功均合格。维持该运行点，不发调整指令。 3 应用分析

某区域电网接线示意图见图5。

以#6变电站为例，假设其运行于1区，即10kV母线电压低于其电压曲线下限，同时变压器高压侧所受无功功率潮流高于其整定上限，那么，控制系统会根据采集到的实时数据，先进入电容器调节程序，计算确定应投入的电容器容量，条件是电容器投入后，10kV侧不得向35kV侧反送无功或不得超出无功受电的整定下限。如果电容器全部投入后，仍然不能满足要求，系统会进入变压器分接头计算程序，并根据计算结果，发出变压器分接头调节指令，强行提高低压侧母线电压，使其达到或高于电压曲线下限，但此时变电站无功负荷潮流不一定满足整定要求，可以根据对负荷的预测，增加电容器的装设容量。

若运行于2区，即10kV母线电压达到或高于其电压曲线下限，同时变压器高压侧所受无功功率潮流高于其整定上限，则控制系统只进入电容器调节程序，发出电容器投入指令，补偿无功，减小变电站无功受电。若电容器全部投入后，仍不能使无功潮流满

足要求，由于电压在合格范围内，控制程序不再进入变压器分接头调节程序，使其维持在该运行状态下。对于电容器装设容量不足的问题，也可以通过增加电容器的装设容量来满足需要。

在3区运行时，由于电压超过上限，但无功受电也较多，超过上限，这主要由变压器变比不合适引起，控制系统会以此条件做出判断。首先发出变压器分接头调节指令进行降压，若分接档位调至下限时，电压仍超过上限，此时应 …… 此处隐藏：1270字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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