电网的电压和无功是紧密结合的两个物理量，对电压、无功实施控制，对于提高电能质量，使电网中的潮流分布更为合理，有效降低网损都具有重要意义，针对电网环节，调节变电站有载调压变压器分接头和投切无功补偿设备是对电压无功进行控制的重要手段。

　　目前，单变电站的电压无功控制技术逐渐成熟，已经逐步应用到实际电力系统中，但这种方式从技术应用到管理模式上都有所局限。由于其仅采集一个变电站的运行参数，未能实现对全网范围内各变电站的电容器和有载调压变压器分接头档位进行综合考虑协调控制，会出现局部优化而全网受影响的局面。因此，改进现有的调节方式，实现面向全网的电压/无功优化和自动控制，不仅是提高电能质量满足用户需求的需要，还是电网安全、经济、稳定运行的需要。

　　武威电网开发应用的无功电压优化控制系统软件就是以全网网损尽量小、各节点电压合格为目标，以集控中心（调度中心、配调中心）为核心，以各变电站有载调压变压器分接档位与电容器投切协调控制为手段的系统，它不仅克服了现有无功控制（VQC）装置的不足，而且新系统人机界面直观清晰，无需监控，节省投资，一个地（市）、县调调度部门仅需一套软件就可以实现本网范围内所有变电站的无功电压集中优化控制。

2.1主要流程

　　实现全网电压合格、网损尽量小的综合优化，对有载调压变压器分接档位和和电容器投切的集中自动控制的核心是全网无功补偿设备和调压设备的状态及电力网的运行参数的综合协调，形成相关指令，由操作控制系统执行。图1为区域电网无功优化集中自动控制系统软件流程图，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，形成变电站主变分接头调节指令、变电所电容器投切指令、多主变经济运行指令，交由调度中心、集控中心、配调中心控制系统执行，此后循环往复。

2.2主要功能

　　实时检测电网中的数据，可以在一面屏幕上检测电网中的10kV母线电压、电流、无功、变压器分接头位置及电容器开关状态等信息。

　　2.2.1电压越限控制。 当10 kV母线电压越限时，系统发出相应的调节分接头或投切电容器的指令，并自动执行操作指令。

　　2.2.2无功潮流不合理控制。当电网无功潮流的流向不合理时，系统发出投切相关电容器的指令，并自动执行操作指令。

　　2.2.3集中自动控制。无需人员干预，满足无人值守的要求，实现“四遥”功能。

　　2.2.4主变压器经济运行。电网处于低谷负荷运行时，对各变电所2台或多台主变压器提出经济运行的模式，由值班人员决定是否执行操作指令。

　　2.2.5逆调压。实现电压合格范围内，高峰负荷时电压偏上限运行，低谷负荷时电压偏下限运行。

安全闭锁 在遇到主变压器分接头开关、电容器开关、通信线路及系统中出现各种异常状态不允许执行操作指令时，该系统能可靠闭锁，防止误动。

　　2.2.6声音报告系统中任何一项操作成功与否，均有语音报告，以提示或通知值班人员掌握某一变电所主变压器分接头调节、电容器投切动作情况。

2.2.7记录打印程序在每一次操作命令发出后，都有控制操作的记录，保存分析．自动统计每月、每日各变电所主变分接头、电容器投切次数。这些记录可以在屏幕模拟显示，也可以打印存档管理。
 

3.运行效果

　　本系统自2007初开始年在甘肃武威供电公司发放集控中心投运，运行稳定、动作可靠，取得了很好的效果，获得甘肃省电力公司科技进步一等奖。系统应用后对降低线损、提高电压合格率、改善设备运行状态等方面取得了良好的效果

3.1降低线损

　　应用前后2个月的网损统计数据比较如表1所示。应用实时无功补偿与电压控制系统后，2个月的节电量分别为90、113万kW·h，降损节电效果明显。

表1.2个月的网损统计数据比较

	2月			3月
	供电量 （万kw.h）	网损 （万kw.h）	网损率/%	供电量 （万kw.h）	网损 （万kw.h）	网损率%
2007年 2008年	21032 22618	351.9 288.1	1.673 1.274	22431 23075	381 279	1.70 1.21

3.2提高电压合格率

　　在未进行无功优化自动控制以前，人工调节电压往往不及时，特别是中午高峰时间段经常来不及调节，在无功优化系统自动控制以后，通过预先设置好的电压上下限，在电压越限以后，系统会自动进行调节，使电压处于合格区间，从而提高电压合格率。不同年月的电压格率见表2。110kV城西变投入自动控制调节之后，10kV母线电压合格率有了很大提高。
 

表2 .不同年月的电压格率

	2007年2月	2008年2月	提高百分点
10kV一段电压合格率 10kV二段电压合格率	94.68% 95.19	99.45% 99.82	5.17 4.63

3.3设备运行状态改善

　　由于实施全网无功补偿容量调节和电压调节，变电所10 kV 电容器每台每天投切次数由以前的平均4次增加到现在的平均7次；主变压器分接开关调节次数由以前的每台每天平均9次，降低到目前的每台每天平均5次，改善了设备运行状态，提高了地区受电力率。

4.结语

　　本文开发的系统软件，对无功电压优化与控制实现了从离线处理到实时处理、从就地平衡到全网平衡、从单独控制到集中控制的创新。优化过程不再依赖于无功潮流计算，控制过程无需增加任何硬件设备，使系统软件具有实用性和可靠性。运行实例说明了该系统软件在电力系统中具有良好的应用前景。

 

参考文献

　　1 程浩忠，吴浩著 电力系统无功及电压稳定性. 北京：中国电力出版社，2003

　　2 李国柱.地区电网多变电站无功协调控制系统结构和策略研究 河海大学硕士学位论文.

　　3韩祯祥. 电力系统分析 浙江：浙江大学出版社， 1997