談繼東

摘 要：要確保受端電壓的穩(wěn)定性，就要保證有足夠的無功補償。靜態(tài)無功補償可以有效降低網(wǎng)損，并提供穩(wěn)定的無功功率。但在電網(wǎng)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜的情況下，靜態(tài)無功補償已經(jīng)很難滿足需求，這時，動態(tài)無功補償作為一種更為有效的無功補償方式應(yīng)運而生了。

關(guān)鍵詞：受端電網(wǎng)；無功補償；調(diào)控策略；自動控制

中圖分類號：TM761.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0052-02

近年來，無論在國際上，還是在國內(nèi)，都發(fā)生了許多因受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性不足而造成的大面積停電事故。這些事故給經(jīng)濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定帶來很多負面影響。在國內(nèi)，北電南送、西電東送工程的逐步竣工以及特高壓系統(tǒng)的建設(shè)使得國內(nèi)的電網(wǎng)規(guī)模逐漸加大，并且形成了許多大型的受端電網(wǎng)，受端電網(wǎng)的遠端電源供電所占比例逐步增大。這一系列大的改變就要求受端電網(wǎng)必須要有充足的無功電源作為支撐。再加上無功功率不能遠距離輸送，所以受端電網(wǎng)最大的難點就是無功電壓的支撐力達不到要求。一旦受端系統(tǒng)的無功電壓不能滿足需求，就會發(fā)生一連串的電壓崩潰事件。所以，如何解決受端電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性問題，以及怎樣做到有效的無功補償就成了電力研究者應(yīng)該努力的方向。

1 我國受端電網(wǎng)面臨的電壓穩(wěn)定問題

1.1 受端電網(wǎng)含義

受端電網(wǎng)指的是以負荷比較集中的地方為中心畫出一塊區(qū)域，然后用比較密集的電網(wǎng)把這個區(qū)域內(nèi)以及周邊的一些電廠和電源聯(lián)系到一起而形成的電網(wǎng)系統(tǒng)。這個受端電網(wǎng)利用外面遠端電源提供的電能實現(xiàn)自身的供需平衡。

1.2 受端電網(wǎng)所面臨的的電壓穩(wěn)定問題

隨著我國大型水電基地、火電基地的建成和北電南送、西電東送這兩個戰(zhàn)略計劃的實施，我國的電力系統(tǒng)發(fā)生了翻天覆地的變化。我國的電網(wǎng)正逐步向特高壓、大機組的方向發(fā)展。與此同時，我國形成了包括北京、上海、廣州三個城市在內(nèi)的多個特大受端系統(tǒng)。這些特大受端系統(tǒng)帶來了大容量的電力需求區(qū)、大的峰谷差和大量分布式電源的接入。這些因素使得受端電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性逐步降低，以至于不能滿足受端系統(tǒng)對無功電壓的需求。最終會使得受端系統(tǒng)的電壓徹底崩潰，給人們的安全和財產(chǎn)帶來很大的威脅。所以，解決受端電壓的穩(wěn)定性問題迫在眉睫。

2 受端電壓的靜態(tài)無功補償和無功自動補償

2.1 靜態(tài)無功補償

為了能夠使得受端電網(wǎng)的電壓保持穩(wěn)定，減少因電壓不穩(wěn)定造成的一系列電壓崩潰事件，我們想了許多辦法來解決這一技術(shù)問題，靜態(tài)無功補償就是應(yīng)用得比較早的一種。靜態(tài)無功補償就是在電網(wǎng)里面加上合適的變電站或者是在線路中并聯(lián)電容器組。使用這種方法可以有效降低電網(wǎng)的損失，所以，在一定條件下，靜態(tài)無功補償是一種比較有效的穩(wěn)定受端電網(wǎng)電壓的方法。

2.2 靜態(tài)無功補償?shù)牟蛔?/p>

靜態(tài)無功補償雖然可以在某些情況下較有效地減少電網(wǎng)的損失和穩(wěn)定電壓，但是它有很多不足之處。靜態(tài)無功補償是以年支出最少量為目標的函數(shù)，是靠數(shù)學(xué)模型計算出的最優(yōu)數(shù)值。但在實際情況中，補償?shù)娜萘颗c電壓的穩(wěn)定閾值有很大的關(guān)聯(lián)。所以，僅靠計算得出的穩(wěn)定閾值會比較保守，難以達到穩(wěn)定電壓的目的。這是靜態(tài)無功補償?shù)牟蛔阒帯＿€有一點就是如果在線路中并聯(lián)電容器組，電容器組在無功電壓降落的時候無功出力會很少，這樣就可能會造成系統(tǒng)電壓的惡化。即使電網(wǎng)系統(tǒng)的靜態(tài)無功補償充足，也可能會因操作或線路中產(chǎn)生某些故障而導(dǎo)致電壓崩潰。鑒于此，在大型的受端電網(wǎng)中，僅僅依靠靜態(tài)無功補償是遠遠不夠的。

2.3 無功自動控制

無功自動控制又叫動態(tài)無功補償。動態(tài)無功補償就是能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)對無功需求的一種補償方式。無功自動補償?shù)膬?yōu)點主要有：①快速響應(yīng)電網(wǎng)對無功的需求，進而使電壓處于穩(wěn)定的狀態(tài)；②降低了變壓器的調(diào)整頻率，減少了工作量，保護了變壓器；③減少了切負荷量，保證了受端電網(wǎng)的穩(wěn)定性；④降低了電網(wǎng)運行對能量的消耗，保證了靜態(tài)無功補償裝置作用的發(fā)揮。

2.4 SVC

SVC是區(qū)域控制的簡稱，是一種動態(tài)無功補償策略。區(qū)域控制（SVC）、本地控制（PVC）、全局控制（TVC）共同構(gòu)成了三級電網(wǎng)控制模式。SVC作為二級電壓控制，起著連接一級電壓控制和三級電壓控制的橋梁作用，并在一定程度上合理地利用了各地的無功電壓調(diào)控，增強了受端電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。因此，SVC是整個三級電壓控制程序中最主要的部分。

2.5 受端電網(wǎng)對無功自動控制的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國地域遼闊，各個省份的自然條件和經(jīng)濟實力有很大的差別，受端電網(wǎng)的情況也各有不同?；诖?，無功自動控制在不同地區(qū)的應(yīng)用情況各不相同。像湖南、江蘇、安徽等地都已經(jīng)采用了三級電網(wǎng)的控制模式，并收到很好的調(diào)控效果?？傮w來說，我國的無功自動控制技術(shù)還不太成熟，仍處于起步階段。要使它得到普及，還需要我們電力工作者共同努力。

3 結(jié)束語

隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，大型受端電網(wǎng)的出現(xiàn)對電網(wǎng)無功補償技術(shù)的要求越來越高。傳統(tǒng)的靜態(tài)無功補償辦法已經(jīng)很難滿足目前的需求，所以，動態(tài)的無功補償策略應(yīng)運而生。SVC作為一種比較有效的無功自動控制策略，得到了供電企業(yè)的親睞。但目前的SVC技術(shù)還不太成熟，還需要廣大電力研究人員的不懈努力。

參考文獻

[1]張勇軍，韓東坤，劉巍.受端電網(wǎng)靜態(tài)/動態(tài)無功補償綜合優(yōu)化[J].電力自動化設(shè)備，2009（03）.

[2]鄭燕濤，賈琳.京津唐受端電網(wǎng)的無功平衡及電壓控制[J].華北電力技術(shù)，2008（06）.

〔編輯：王霞〕