十堰地区季节性电网无功调控策略研究
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摘要：十堰受特殊的地域条件和负荷性质影响，属于典型的地区季节性电网，无功管理上存在着丰水期电压偏高、枯水期电压偏低、峰谷差大的变电站AVC动作频繁、大用户无功供需矛盾突出等问题。文章从厂站端电源、无功补偿手段和无功调节策略等方面就改善电压无功现状进行了探讨。
中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0132-02
1 十堰电网电压无功管理基本情况
1.1 十堰电网的基本特点
十堰地处鄂西北，毗邻豫陕渝三省，电网位于湖北省网末端，境内水电站密集，大小水电站199座，水电总装机容量253.33万kW，占区域总装机比例为91.37%，属于典型的季节性地区电网。2012年最大供电负荷103.6kW，最大峰谷差达到47.7万kW。每年夏秋降水充沛，小水电多为径流式，电网潮流以外送为主，属于送端电网。在冬春季节，由于降雨有限而境内火电等其它类型发电容量非常小，电力供应主要依赖于从省网获得，转变为受端电网。
1.2 电压无功调控的现有手段
目前十堰电网的电压无功调节手段有三种，一是发电厂，无功出力129万kvar；二是变电站无功补偿装置，并联电容器和并联电抗器容量分别为18.75万kvar和8万kvar；三是用户无功补偿装置，容量3.69万kvar。电网安装有区域无功自动控制（以下简称AVC）装置，变电站有载分接开关和无功补偿装置实现自动调整与投切。
2 十堰电网电压无功管理中存在的问题
2.1 丰水期水电密集的南部地区电压整体偏高
由于丰水时段水电出力大，而南部地区以农林业负荷为主，当地用电负荷极轻，电抗器仅8万kvar，吸收无功能力有限，大量无功外送，加之这些水电上网线路分布在山区，长距离线路充电功率进一步抬升了该地区的电压水平。
2.2 枯水期局部负荷中心电压偏低
十堰东部城区和中心城区属于开发新区，近年来负荷增长迅猛，这两个区域的电源点分别由220kV龙虎沟和武当山变电站获取。枯水期十堰电网已转为受端电网，上述城区更成为馈供的末端站，在东城、李家岗等变电站电容器全部投入运行的情况下，仍然存在较大无功缺额，需要从系统吸收大量无功，导致负荷高峰时段东城电压接近下限。
2.3 大用户无功供求矛盾突出
近年来，电力企业对用户的无功管理模式已远远不能适应电网发展需求。对用户无功管理的依据是原水利电力部1983年的《功率因数调整电费办法》，已远远滞后于电网发展需要。管理方式上，对用户功率因数的考核采用平均功率因数考核，不符合无功功率实时平衡的客观规律。控制数值方面，近30年来对大用户的功率因数要求一直为0.9，而事实上随着大电网对稳定性要求的提高，无功必须做到分层分区平衡。以3月21日丹供区两个大用户为例，在其有功负荷达到8.48、7.75万kW、功率因数达到0.90、0.95时，仍有6万kvar左右的无功从主变220kV穿越到110kV。
2.4 负荷峰谷差较大的变电站AVC策略调整困难
东部区域由于负荷性质原因，日负荷峰谷差十分明显，导致电容器投切和主变分接开关动作频繁，同时AVC经常出现闭锁。
3 季节性地区电网电压无功改善措施
3.1 适当增加南部地区的并联电抗器
针对南部地区无功大量外送的情况，在水电上网比较集中的220kV悬鼓洲等变电站装设一定数量的并联电抗器，减少无功的跨层、跨区流动。
3.2 要求具备条件的发电机组进相运行
对区域内上网电厂的发电机组开展进相试验，合理进行发电出力的调控，在电网无功过多时安排具备条件的机组进相运行。
3.3 增强负荷中心电源支撑
加快北部城区负荷中心220kV变电站建设，强化高电压等级电源支撑。在新的高电压等级电源点建成之前，根据无功缺额情况，优先在李家岗、东城等重负荷变电站增加无功补偿装置。
3.4 对大用户开展实时界面功率因数统计与考核
积极与公司各部门、地方政府与企业协调，加强用户侧管理，力争在并网协议及相关合同的重新签订中，加入关于用户界面功率因数考核的相关条款。加强用户侧管理，在下一步大用户的接入审查中，严把无功补偿和谐波治理关，同时力争在并网协议及相关合同的重新签订中，加入关于用户界面功率因数考核的相关条款。
3.5 在负荷变化频繁的变电站装设动态无功补偿
在负荷峰谷差大、负荷曲线变化迅速的变电站考虑装设SVC动态无功补偿装置，就地实现对负载无功功率的动态跟踪补偿，避免造成AVC频繁动作和电压越限。
3.6 完善AVC调控策略
加强对AVC运行规律查找，策略调整与修正，充分发挥AVC系统的作用。适当放宽电压定值，将中心城区重负荷变电站采用无功绝对值而非功率因数相对值的定值方式，避免AVC动作过于频繁。将AVC计算间隔时间设定适当调整和延长，避免峰谷转换时期需要连续调节变压器档位时由于不能躲过同向调节的固有间隔时间而出现闭锁。
3.7 加强无功补偿设备运维管理
继续做好有载调压变压器、电容器、电抗器等无功补偿设备的运行维护、消缺工作，使无功补偿设备可用能用，提高无功管理水平。
4 结语
总之，地区季节性电网受特殊的负荷特性影响，采用常规的电网的功调控策略难以满足需求，如何更好地增强其无功调节能力、完善其调控措施，需要我们不断地探索和研究。
作者简介：左陵（1975—），湖北人，国网湖北省电力公司十堰供电公司工程师，研究方向：电能质量与无功管理。