华北电力调度局(北京100053)郑燕涛
关键词：京津唐电网无功平衡电压控制
电压做为电能质量的主要指标，对电网稳定及电力设备安全经济运行，工农业生产及人民生活具有直接影响。无功电力(下称无力)平衡是保证电压质量的基本条件。无功平衡的特点是分层、分区、分散平衡。电力系统是由发电、输电、用电组成的，由无功平衡的特点所决定的电力系统的无功电压管理也必然是一个系统工程。从这个意义上讲，电压质量反映了一个电力企业的管理水平。随着社会经济的发展，负荷的构成及其特点也在不断变化。这不仅要求电网的监测、调控手段跟上负荷的发展变化，而且对如何以市场经济手段实现无功的分层、分区、分散平衡提出了更高的要求。1对2000年无功电压形势的基本评价1.12000年京津唐主网的电压水平京津唐主网的电压合格率在1999年完成98.9的基础上又有所提高，2000年累计到11月的电压合格率为99.25，比1999年同期提高了0.35，高于部颁98的标准。表1列出了2000年2月和7月部分厂站的电压水平。冬季无功小负荷时500kV厂站及附近地区的电压偏高问题，夏季无功大负荷时部分地区电压偏低的问题继续得到扭转，局部地区实现了电压逆调整。
与1999年同期相比，2000年冬季2月500kV厂站4时平均电压水平下降4.7kV(1999年521.42kV，2000年516.71kV)；220kV典型枢纽厂站4时平均电压水平下降2.41kV(1999年231.08kV，2000年228.67kV)。
2000年夏季7月500kV厂站10时平均电压水平较1999年同期升高2.9kV(1999年513.0kV，2000年515.86kV)；2000年220kV典型枢纽厂站10时平均电压水平与1999年基本持平(1999年226.83kV，2000年226.67kV)。总体看来京津唐主网的电压质量继续稳步提高。
1.22000年无功电压运行分析根据运行实际，全年最大无功负荷出现在夏季7月，最小无功负荷出现在冬季春节前后。做好这两个时期的无功平衡和电压调整就基本把握了无功电压控制的全局。由此出发也可对2001年电网的无功补偿设备的配置规划、基建投产及用电管理等提出意见和建议。将2000年2月5日(春节)4时最小负荷水平、2000年7月26日11时最大负荷水平的系统情况列于表2。将7月26日11时最大负荷时各发电厂发电功率因数、电压情况列于表3。将最大负荷时的无功功率分层分区平衡情况列于表4。
由表2可以看出，京津唐电网夏季7月26日11时的最大有功负荷是冬季2月5日4时最小有功负荷的1.7倍，相应的夏季最大无功负荷是冬季最小无功负荷的2.8倍，相应的功率因数水平夏季较冬季低0.042。多数地区不能满足部颁《电力系统电压质量和无功电力管理规定》中：“在最大负荷时，220kV变压器一次侧功率因数不低于0.95；在最小负荷时，相应一次侧功率因数不宜高于0.95(110kV以下变电所，不高于0.98)”的要求。这反映了电网在无功补偿、电压管理和负荷管理工作上的不足。运行情况和表2、3、4中的数据反映出：(1)2000年北京地区各项保电压措施落实情况较好：从1999年6月末至2000年6月末增补电力电容器容量共计634Mvar，这些容性补偿大部分增加在负荷中心地区，如西直门、会成门、左安门、王府井、北寺、草桥等站；西直门变电站按期投产运行，缓解了二八(二热—八里庄)地区过负荷及低电压的压力；另外，北京国华热电厂2号机按期投产，稳定运行，北京第二热电厂机组改调相运行等措施也有力支撑了北京地区的电压。2000年电容补偿加发电机多发无功共计比1999年夏季大负荷时多产生容性无功834Mvar，是有功负荷增长量的1.18倍(因廊坊从北京受电，从电网结构上看，应属北京电网，若将廊坊地区一并考虑，上述数据为1175Mvar和1.37倍)。无功分层、分区平衡情况好于历年。虽然今夏有功负荷较去年增长11.76(708MW)，但无功负荷却较去年降低1.7(260Mvar)，因此功率因数较去年提高0.021，达到了部颁要求的0.95。北京东北部地区220kV系统电压较去年提高5kV，最大自然无功负荷系数为1.18。以上这些数据从总体上反映了北京地区2000年在无功电压方面的工作成绩。(2)但是，北京负荷中心地区无功补偿的发展速度、电网建设的速度仅刚刚满足负荷的增长，仍显得有些不足，如清河、知春里一带。个别变电站为提高其110kV电压，不得不降低主变变比，出现使10kV的补偿容量部分受阻的情况，如孙河、王四营。个别变电站功率因数水平仍然较低，如房山2号变0.75、大兴1、2号变0.89、南苑3号变0.89、通州2号变0.87。各电压层比较，与110kV层有关的无功补偿显得不足。另外从北京冬季2月5日4时的典型记录可以看出，网内较普遍地存在无功倒送的情况：当日500kV系统电容器投入率为0，500kV系统电抗器投入率为95；220kV系统电容器投入率为8.4；110kV系统电容器投入率为6.3。在这种情况下从220kV变压器一次侧看到的功率因数却有11台次为1.0，它们是草桥、大兴、韩村河、老君堂、聂各庄、太阳宫、王四营、西大旺、张仪、知春里，还有一大批变压器一次侧功率因数为0.99和0.98，这里不再一一列举，总之北京地区220kV变压器一次侧平均功率因数为0.98，说明在这种方式下电网在充当用户的无功负荷。占全网补偿容量近一半的用户补偿电容向网内注入大量无功，给电网电压调整带来压力。(3)天津地区无功分层情况较好，分区情况稍差，主要是蓟县的问题。蓟县220kV[1][2][3]下一页
