電力系統(tǒng)主要運行方式及電壓調整研究

周俊

摘 ?要：隨著科技的發(fā)展，人們對于電力系統(tǒng)的依賴性在逐年增加，電力系統(tǒng)的合理運行以及電壓調整能夠保證高質量的持續(xù)供電。文章通過對電力系統(tǒng)的主要運行方式以及電壓調整展開研究分析，并結合個人經驗提出對電力系統(tǒng)主要運行方式與電壓調整的看法，希望為關注電力系統(tǒng)的人群帶來幫助。

關鍵詞：電力系統(tǒng);主要運行方式;電壓調整

中圖分類號：TM714 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）32-0126-02

Abstract： With the development of science and technology， people's dependence on the power system is increasing year by year， therefore the reasonable operation of the power system and voltage adjustment can ensure the continuous power supply of high quality. According to the research and analysis of the main operation mode and voltage adjustment of the power system， and based on personal experience， this paper puts forward the views on the main operation mode and voltage adjustment of the power system， hoping to bring help to the people concerned about the power system.

Keywords： power system; main operation mode; voltage regulation

引言

在電力系統(tǒng)正常運行的過程中，只有保證各用電設備的電壓剛好滿足額定值才能讓用電過程中的經濟指標達到最好，所以電壓調整在電力系統(tǒng)中非常重要。而電力系統(tǒng)的主要運行方式是會發(fā)生改變的，這樣就會影響到電壓的穩(wěn)定性。因此，有必要對電力系統(tǒng)的主要運行方式以及電壓調整展開分析。

1 不合格電壓的危害

每個用電用戶在使用電力時最理想的電壓用量就是額定電壓，如果電壓在實際使用過程中與額定電壓之間具有較大的差距，那么便會為用電用戶帶來許多困擾。對于用電用戶而言，電壓過高或過低都會在影響到用電設備正常運行的同時為用電設備帶來一定的用電安全隱患。目前，我國大部分電子設備在制造時都會選擇使用晶體管元件或是電子管元件，所以在電子設備運行時需要保證電壓符合使用標準，如果電子設備運行時電壓過高，就會影響到電子設備中元器件的使用壽命，如果電子設備運行時電壓過低，就會影響到電子設備的工作穩(wěn)定性，嚴重時甚至還會導致電子設備停止工作。對于電網(wǎng)而言，如果電壓過高，就會影響到電子設備的絕緣狀態(tài)，如果電壓過低，就會因系統(tǒng)無功功率一直保持電壓水平而加速電網(wǎng)損耗，若是無功電源在電子設備運行時出現(xiàn)了問題，就容易因電壓崩潰而出現(xiàn)安全事故。

2 電力系統(tǒng)的主要運行方式

電力系統(tǒng)在運行時需要滿足以下要求：第一，電力系統(tǒng)在運行過程中要根據(jù)電力市場的實際情況來滿足用電需求。第二，在電力系統(tǒng)運行時，盡量避免超負荷供電，以此來保證電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，防止因電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題而導致城市出現(xiàn)大面積停電的現(xiàn)象。第三，電力系統(tǒng)需要按照規(guī)定標準來保證供電質量，在供電過程中需要根據(jù)電力系統(tǒng)當前的實際情況以及外部用電情況來控制電力能源的實際消耗，以此達到降低線損、成本的目的，保證電力系統(tǒng)運行時的經濟性[1]。

電力系統(tǒng)運行方式可以按照以下兩點來進行劃分：第一，電力系統(tǒng)正常運行時，根據(jù)年度、季度、日運行的方式來進行電力系統(tǒng)的分類。第二，根據(jù)電力系統(tǒng)的狀態(tài)來進行分類，比如電力系統(tǒng)的正常運行方式以及事故運行方式還有其他特殊運行方式，電力系統(tǒng)如果按照正常運行方式來運行，那么就要保證滿足用電用戶的合理的用電需求，在電力系統(tǒng)正常運行過程中，需要保證用電設備在運行時不會出現(xiàn)電壓問題，并確保輸電線路的傳輸功率不超過穩(wěn)定極限。電力系統(tǒng)的年度運行方式在執(zhí)行之前需要進行上報，經過批準之后方可執(zhí)行年度運行。電網(wǎng)系統(tǒng)的事故運行方式在制定過程中需要參考當前電網(wǎng)在運行過程中的存在的薄弱環(huán)節(jié)，并根據(jù)可能會出現(xiàn)的事故來編制運行方式。制定事故運行方式意味著電網(wǎng)的運行可靠性出現(xiàn)了問題，所以需要在合理范圍內盡量縮短電力系統(tǒng)的運行持續(xù)時間。此外，由于在主要用電設備進行檢修時，往往會導致電網(wǎng)的運行情況出現(xiàn)改變，所以在主要設備檢修以及校驗繼電保護裝置時，必須提前將運行方式制定出來并制定出提升電網(wǎng)運行穩(wěn)定性的對策。

3 電壓調整的重要性

在電力系統(tǒng)中，電壓屬于無功功率平衡的體現(xiàn)，無功功率的傳輸可以造成很大的損耗，而且還能夠沿傳輸途徑出現(xiàn)電壓降落。對于用電設備而言，在其運行過程中，無論電壓過高還是過低都有可能損壞用電設備，而且還有可能導致某些用電設備無法正常工作，影響產品質量以及產品的生產效率。對于電網(wǎng)而言，電壓問題已經不單單能夠影響到供電質量問題了，還會影響到電網(wǎng)運行時的安全性以及經濟性。為了完成對電網(wǎng)電壓的調整，除了需要對發(fā)動機無功功率進行調整之外，還需要在電網(wǎng)運行過程中的適當區(qū)域加設調相機、電容器等各種無功補償設備。通過無功補償設備的使用來對電網(wǎng)電壓進行調整，防止在電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)電壓崩潰以及穩(wěn)定性破壞之類的安全事故。

4 電壓的主要調整方式以及適用場所

在電力系統(tǒng)的運行過程中，電壓最主要的調整方式共三種，三種電壓調整方式為順調壓、逆調壓以及恒調壓。在運行過程中，若是由中樞點來向各負荷點進行供電，則各負荷點的變化規(guī)律將基本一致，這種供電方式也會導致負荷點的最大與最小負荷之間具有巨大的差異。在運行過程中，若負荷點達到了最大負荷，那么就要通過增加中樞點電壓來補償線路中增加的電壓損耗。在運行過程中，若負荷點達到了最小負荷，則需要通過降低中樞點電壓來防止電壓過高的情況出現(xiàn)，這種調整電壓的方式屬于逆調壓，使用逆調壓的中樞點通常其在最大負荷時所保持的電壓會大于線路的額定電壓，在最小負荷時其所保持的電壓與線路額定電壓非常接近。逆調壓這種電壓調整方式在大多數(shù)情況下都能夠滿足用戶的用電需求，所以這種調壓方式也是使用最多的方式。如果負荷的變動相對比較小，那么線路上的電壓損耗同樣會比較小，在這種情況下，只需要將中樞點電壓穩(wěn)定在高出額定電壓5%左右，就可以確保負荷的電壓質量符合要求，這種電壓調整方式屬于恒調壓。在電力系統(tǒng)所承受的用電量相對比較大時，降低中樞點電壓，用電量較小時，提升中樞點電壓，這種電壓調整方式屬于順調壓，在實際調壓過程中，順調壓相對比較適用于線路較短且變動不大的中樞點。

5 調整電壓的有效措施

5.1 改變發(fā)電機電壓

在各種各樣的電壓調整對策中，最直接且經濟的調整電壓方式便是通過改變發(fā)電機電壓來完成調壓，因為通過這種方式來進行調整并不需要額外的調壓手段，所以無論是從操作性還是從經濟性的角度都可以優(yōu)先考慮這種調壓方式。發(fā)電機調壓在實際應用過程中是通過改變勵磁來完成對無功功率的調整進而達到調整電壓的目的。在發(fā)電機不改變輸出的條件下，電壓的調整范圍大約在10%左右，通常情況下，如果線路較短，電壓損耗不高的電力系統(tǒng)中，通過對發(fā)電機進行勵磁調節(jié)就能夠保證電壓調整時的合理性[2]。

5.2 通過變壓器調整電壓

變壓器的種類有很多，通常情況下，變壓器的分接頭數(shù)量有很多，在選擇分接頭時可以按照需求進行選擇，無論最終選擇的是哪一類變壓器的分接頭，都可以達到調整電壓的目的。

5.3 靜止補償器調整電壓

靜止補償器屬于動態(tài)無功補償電源，在可控制的電抗器以及靜電電容器并聯(lián)后，電控器可以吸收電容器所發(fā)出的無功功率，并根據(jù)不同的負荷情況來完成對電壓的調整，通過調整電壓來保證母線電壓的穩(wěn)定性。通過靜止補償器能夠保證電壓在調整過程中的穩(wěn)定性，除此之外，靜止補償器的運行維護以及功率損耗也都具有一定的優(yōu)勢，因此，靜止補償器調整電壓擁有很好的適用性。

5.4 合理增加導體線路半徑

在我國，很多老城區(qū)由于電網(wǎng)施工相對較早，因此其導體線路相對比較小，而電阻比較大，這樣就容易導致在電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)浪費電壓的情況。所以，通過合理增加導體線路的半徑，也能完成對部分城區(qū)的電壓調整。

6 電壓調整過程中的電壓調度工作

在電力系統(tǒng)運行過程中，其電壓質量的好與壞不僅僅取決于調整電壓的設備，還取決于電力系統(tǒng)中工作人員對于電網(wǎng)電壓的監(jiān)視與調度。電壓調度工作的好與壞能夠直接影響到整個電力系統(tǒng)的實際電壓情況。通常情況下，電壓調度人員除了需要掌握所轄區(qū)域調整電壓設備的使用方式以及調壓設備運行情況之外，還需要明確所轄區(qū)域的電壓變化規(guī)律以及電壓的允許偏移范圍，確?？梢噪S時完成對所轄區(qū)域電壓的調整。在電壓調度過程中，工作人員需要對轄區(qū)電壓進行監(jiān)測，通過觀測來判斷電壓的運行情況，通常情況下，根據(jù)地區(qū)的不同，轄區(qū)的電壓變化規(guī)律也各不相同，但是同一轄區(qū)的電壓變化規(guī)律相對會比較固定，用電高峰期可以通過監(jiān)測來確定。

電壓調整工作需要各級工作人員的相互配合才能完成，尤其是節(jié)假日的電壓調節(jié)。在節(jié)假日中，往往會出現(xiàn)某一節(jié)點電壓集體升高以及個別區(qū)域電壓下降的情況。電壓升高是由系統(tǒng)負荷下降導致的，而個別區(qū)域電壓下降的原因主要是由當?shù)仉姀S發(fā)電機以及系統(tǒng)主要聯(lián)絡線的檢修而導致的。在遇到這樣的情況時，當?shù)氐碾妷赫{度人員就需要做好有功、無功功率的分區(qū)平衡，除此之外，電壓調度人員還需要提前制定出相應的措施來進行相應的處理。通常情況下，在無功電源以及無功負荷失衡時，就會導致系統(tǒng)電壓出現(xiàn)變化，因此在調整無功功率時，需要由工作人員提前制定出相應的無功平衡計劃。對于電網(wǎng)而言，合理的電網(wǎng)結構才是運行方式中的基礎，電網(wǎng)結構的不同能夠起到約束電網(wǎng)運行方式的目的，只有明確了解電網(wǎng)各種不同的運行方式以及運行特點，才能保證電力系統(tǒng)運行時的穩(wěn)定[3]。

7 結束語

總而言之，電力系統(tǒng)主要運行方式的選擇以及電壓調整的合理性非常重要，通過運行方式的選擇以及合理的電壓調整能夠在確保電力系統(tǒng)運行安全性的同時提升運行經濟性。相信隨著更多人意識到電壓調整以及電網(wǎng)運行方式的重要性，電壓調整方法與運行方式選擇時的合理性一定會變得更好。

參考文獻：

[1]胡志冰，楊開今，張亞鵬.電力系統(tǒng)運行的電壓質量及電壓調整措施分析[J].山東工業(yè)技術，2017（22）：194.

[2]彭慧敏，袁虎玲，鮑顏紅.大規(guī)模電網(wǎng)運行方式調整潮流計算及病態(tài)診斷[J].電力系統(tǒng)自動化，2018，42（03）：136-142+159.

[3]宋小明.關于電力系統(tǒng)主要運行方式及電壓調整探究[J].數(shù)字通信世界，2017（03）：261-262.