5.3 电压理与电压调整.doc

5.3 电压管理与电压调整　　电力系统的电压一般采取分级管理。 发电厂和有调压能力的变电所按调度所规定的电压曲线调整无功功率和电压。 地区调度所监控地区网络的电压、用户电压及其功率因数。实现无功功率就地平衡。中心调度所着重监控主网的电压水平。协调全网有广泛影响的调压措施，合理分配无功出力和调整无功潮流。 协调配合，统一调度与分散控制相结合。　　电压是电能质量的重要指标之一，在很大程度上决定了电力系统的安全稳定与经济运行。电压控制的目的是：　　（1）保持电网枢纽点电压水平，保证电力系统稳定运行；　　（2）保持供电电压的正常范围，保证用户的供电质量；　　（3）有效地利用系统的无功功率电源容量及调压手段，经济合理地分布无功功率，以达到减少网络损耗的目的；　　（4）在偶然事故下快速强行励磁，防止电力系统瓦解。　　5.3.1电压中枢点的概念　　系统中的负荷点都是通过一些主要的供电点供电的，因此只要控制这些母线的电压偏移在允许范围内，系统中各母线电压，从而各负荷点的电压可基本上满足要求。把这些主要的供电点称为电压中枢点。　　电压中枢点包括：　　（1）水、火电厂的高压母线；　　（2）枢纽变电所的二次母线；　　（3）有大量地方负荷的发电厂母线。　　5.3.2 电枢点的电压偏移和调压方式　　利用电压中枢点进行电压控制，应首先确定中枢点电压的允许偏移范围，确定电压变化的上下限。例如，一简单电网如图5-10（a）所示，o点是电压中枢点，ab为负荷点，简化负荷曲线如图5-10（b）所示，o点向负荷ab点送电，在线路上产生的电压损耗变化曲线如图5-10（c）所示，设两负荷允许的电压偏移都是±5%。 图5-10 电压中枢点及其相邻节点的电压损耗 　　为了满足负荷点a的调压要求，中枢点o应维持的电压为　　在0：00-8：00小时， 　　 　　在8：00-24：00小时 　　 　　同样，为了满足负荷点b的调压要求，中枢点0应维持的电压为　　在0：00-16：00小时， 　　 　　在16：00-24：00小时 　　 　　将上述要求表示在图5-11（a）中，图中两条虚线表示满足a点电压要求时，o点电压应保持的范围；两条实线则表示为满足b点电压要求时，o点电压应保持的范围。两个电压范围重合的阴影部分是同时满足ab两点电压的要求时o点电压应保持的范围，所以，当o点电压落在阴影范围内时就能同时满足ab两点的电压要求。如果ab两条线路的电压损耗很大，在某些时间两个电压范围相互没有重合部分时，即不出现阴影部分，如图5-11（b）所示，图中，在8-16小时之间，面积与面积没有共同的部分，此时，如果o点电压落在之中，亦即满足a点电压要求，则b点电压过高；如o点电压落在之中，则A点电压太低。也就是说，对于两条电压损耗相差太大的线路，采用中枢点电压控制的方法可能无法满足线路末端电压的要求，还需要采取其他调压措施。 图5-11电压中枢点的调压范围（a）电压损耗相差不大时；（b）电压损耗相差太大时 　　对于实际的电力系统，必须选择一些有代表性的发电厂和变电所的母线作为控制电压的中枢点，然后根据各负荷的日负荷曲线和对电压质量的要求，进行一系列的潮流计算及电压控制方式等分析，才能确定中枢点的允许电压偏移上下限。但在系统规划时，一些在建工程，对负荷点电压质量的要求不很明确，难以确定具体的电压控制范围。为此规定了“逆调压”“顺调压”和“恒调压”等几种中枢点电压控制要求。　　逆调压：在最大负荷时提高中枢点电压，但不高于网络额定电压的105%，最小负荷时降低中枢点电压，但不低于网络额定电压的调整方式称为“逆调压”。　　逆调压方式适用于供电线路较长、负荷波动较大的中枢点。　　顺调压：在最大负荷时允许中枢点电压降低，但不低于网络额定电压的102.5%,在最小负荷时，允许中枢点电压升高，但不高于网络额定电压的107.5%。　　顺调压方式适用于供电线路不长，负荷波动不大的变电所。　　恒调压（常调压）：任何负荷下，中枢点电压保持基本不变，一般比网络额定电压高2%~5%。　　5.3.3 电压调整的方法　　调压方式选取主要依据电压中枢点在最大、最下负荷时的要求，采取合适的调压措施。　　图5-8中B点的电压： 　　（5-17） 　　由式5-17可知，为了调整用户端电压，可采取以下的方法调压：改变发电压端电压；改变变压器的变比；改变功率分布，主要是改变无功功率的分布；改变电力网络的参数。　　1) 改变发电机端电压调压　　利用发电机的自动调节励磁装置，调节发电机的励磁电流，可以改变发电机电势或端电压，因此这种调压措施也叫改变发电机励磁调压。利用发电机调压范围为发电机额定电压的5％。主要适用于孤立运行的发电厂不经升压直接供电的小型系统。这种方法简单、经济，且不需