電網無功補償和電壓調節分析

　　智能電網無論如何智能，首先它作為電網必須要保證其提供的電能優質可靠。談到電能質量，不可避免的要來認識認識什么是電網的無功補償和電壓調節。

　　無功對于電網系統設計來說，肯定是非常非常重要的了，這塊其實內容很多，就做一個簡單的梳理總結，有一些工程實踐中的認識，希望可以互相印證。

　　無功對應電壓，有功對應頻率，應該是一個比較普遍大概的認識，當然沒錯。所以無功補償和電壓調節是密不可分的，也是調度考核的重要指標。

一、無功補償概述和原則

　　無功功率比較抽象，它是用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外，還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功，才被稱之為“無功”。

　　電力系統的無功補償與無功平衡是保證電壓質量的基本條件，首先是一些重要原則當然很多是國網的原則，雖說要擺脫國網思路束縛，但是有些好東西還是要保留。

　　分層分區補償原則：有鑒于經較大阻抗傳輸無功功率所產生的很大無功功率損耗和相應的有功功率損耗，電網無功功率的補償安排宜實行分層分區和就地平衡的原則。所謂的分層安排，是指作為主要有功功率大容量傳輸即220--500kV電網，宜力求保持各電壓層間的無功功率平衡，盡可能使這些層間的無功功率串動極小，以減少通過電網變壓器傳輸無功功率時的大量消耗；而所謂分區安排、是指110kV及以下的供電網，宜于實現無功功率的分區和就地平衡。

電壓合格標準：

　　500kV母線：正常運行方式時，最高運行電壓不得超過系統額定電壓的+10%；最低運行電壓不應影響電力系統同步穩定、電壓穩定、廠用電的正常使用及下一級電壓調節。

　　發電廠和500kV變電所的220kV母線：正常運行方式時，電壓允許偏差為系統額定電壓0～+10%；事故運行方式時為系統額定電壓的的-5%～+10%。

　　發電廠和220kV變電所的110kV～35kV母線：正常運行方式時，電壓允許偏差為相應系統額定電壓-3%～+7%；事故后為系統額定電壓的的±10%。

　　帶地區供電負荷的變電站和發電廠(直屬)的10（6）kV母線：正常運行方式下的電壓允許偏差為系統額定電壓的0～+7%。

　　無功補償配置原則：各電壓等級變電站無功補償裝置的分組容量選擇，應根據計算確定，最大單組無功補償裝置投切引起所在母線電壓變化不宜超過電壓額定值的2.5%，并滿足主變最大負荷時，功率因數不低于0.95。

　　以上只是大概的比例估計，具體工程的變電站的無功配置是需要通過計算的，計算分不同運行方式（針對容性和感性），無功計算一般是有無功交換的整個區域一起計算，主要與區域負荷、電廠和外部無功輸入、區域內變電站進出線充電功率有關。

無功不足應采取的措施：

　　要求各類用戶將負荷的功率因數提高到現行規程規定的數值。

　　挖掘系統的無功潛力。例如將系統中暫時閑置的發電機改作調相機運行；動員用戶的同步電動機過勵磁運行等。

　　根據無功平衡的需要，增添必要的無功補償容量，并按無功功率就地平衡的原則進行補償容量的分配。小容量的、分散的無功補償可采用靜電容電器；大容量的、配置在系統中樞點的無功補償則宜采用同步調相機或靜止補償器。

　　電壓中樞點：指那些能夠反映和控制整個系統電壓水平的節點（母線）。