無(wú)功電壓優(yōu)化

無(wú)功電壓優(yōu)化第1頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月什么是無(wú)功功率?具有電感和電容的交流電路中，電感的磁場(chǎng)或電容的電場(chǎng)在一個(gè)周期內(nèi)的一部分時(shí)間內(nèi)從電源吸收能量，另一部分時(shí)間內(nèi)將能量返回電源。在整個(gè)周期內(nèi)平均功率為零，也就是沒(méi)有能量消耗。但能量是在電源和電感或電容之間來(lái)回交換的。能量交換率的瞬時(shí)最大值叫做無(wú)功功率。

第2頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

系統(tǒng)中無(wú)功功率不足（經(jīng)驗(yàn)值〈120%-150%），開(kāi)始時(shí)電壓緩慢下降，由于電網(wǎng)中異步電動(dòng)機(jī)占絕對(duì)比重，電壓下降引起電磁力矩減小，滑差變大，從而引起無(wú)功功率的進(jìn)一步增大。電壓大幅下降大批電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)發(fā)生電壓崩潰系統(tǒng)瓦解無(wú)功功率不足引發(fā)的問(wèn)題第3頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)需要增加無(wú)功出力，如容量不足時(shí)需要增加調(diào)相機(jī)，變電站需要安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置。這些向用戶輸送的無(wú)功功率不僅造成了電能的損耗，還占用了線路、變壓器的容量。輸送無(wú)功造成電壓損失，必須進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。第4頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功功率的調(diào)節(jié)對(duì)于無(wú)功問(wèn)題可以和有功問(wèn)題相比較有功功率調(diào)節(jié)有：調(diào)頻、調(diào)峰、備用容量（保證頻率質(zhì)量），低頻減載（防止頻率崩潰）。無(wú)功功率調(diào)節(jié)有：調(diào)壓、備用容量（保證電壓質(zhì)量），低壓減載（防止電壓崩潰）。有功損耗<10%，無(wú)功損耗一般可以達(dá)到50%，控制的好可以達(dá)到30%頻率和電壓區(qū)別：頻率是全網(wǎng)統(tǒng)一的，電網(wǎng)中任何一點(diǎn)的有功出力或者有功負(fù)荷都對(duì)頻率產(chǎn)生影響電壓是區(qū)域性的，各點(diǎn)的無(wú)功出力或無(wú)功負(fù)荷對(duì)電壓的影響都是就地的，因而必須分層，分區(qū)，就地平衡，平衡度高，電壓水平就高，平衡度低，電壓水平就低。第5頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交流電感電路+-eL+-L第6頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月uiC+_交流電容電路第7頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第8頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)合電路(一)第9頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)合電路(二)第10頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功負(fù)荷感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（65%）變壓器（20%）同步電機(jī)感應(yīng)電爐與電弧爐電焊機(jī)與電焊變壓器（15%）其他（整流設(shè)備等）第11頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)荷的無(wú)功電壓靜態(tài)特性異步電動(dòng)機(jī)靜態(tài)特性輸電線路或電容器的靜態(tài)特性第12頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功電源發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力發(fā)電廠調(diào)相機(jī)變電站的電容器/電抗器變電站調(diào)相機(jī)輸電線路的充電功率靜止補(bǔ)償器無(wú)功備用容量為最大無(wú)功負(fù)荷的7%-8%第13頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功功率出力必須大于有功功率出力的120%-150%，系統(tǒng)才能維持正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)的無(wú)功電壓靜態(tài)特性無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置有勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置UQ第14頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功調(diào)節(jié)原則電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則（2001版）：2.3無(wú)功平衡及補(bǔ)償2.3.1無(wú)功功率電源的安排應(yīng)有規(guī)劃，并留有適當(dāng)裕度，以保證系統(tǒng)各中樞點(diǎn)的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求。2.3.2電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)以分層分區(qū)和就地平衡為原則，并應(yīng)隨負(fù)荷（或電壓）變化進(jìn)行調(diào)整，避免經(jīng)長(zhǎng)距離線路或多級(jí)變壓器傳送無(wú)功功率，330kV及以上等級(jí)線路的充電功率應(yīng)基本上予以補(bǔ)償。第15頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為什么不能長(zhǎng)距離傳輸無(wú)功？如果線路兩端電壓相角相差比較大，即使兩端電壓幅值再大，也不可能通過(guò)線路傳輸無(wú)功。減少線路的有功和無(wú)功損耗，保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。減小由于甩負(fù)荷造成的線路短時(shí)過(guò)電壓，其中最嚴(yán)重的就是突然打開(kāi)線路受端開(kāi)關(guān)，而送端還處于激勵(lì)狀態(tài)。占用設(shè)備容量。G1G212

第16頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月假設(shè)線路是無(wú)損耗的。有功和無(wú)功的傳輸取決于線路兩端的電壓幅值和相角。其中可計(jì)算受電端有：同樣送電端有：第17頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月 可以觀察到最大的傳輸功率發(fā)生在=900。對(duì)于典型的功率傳輸和功率角，當(dāng)很小時(shí)有Sin，可近似寫作PPMAX。因此，我們常說(shuō)有功傳輸主要取決于功率角度。如果V1=V2，這時(shí)兩端發(fā)電機(jī)同時(shí)擔(dān)任傳輸有功功率時(shí)所需用的無(wú)功功率。當(dāng)很小時(shí)有Cos1，因此，我們說(shuō)無(wú)功傳輸主要聯(lián)決于電壓幅值以上結(jié)論對(duì)于重載線路將不適用！

第18頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月假設(shè)輸電線路送端電壓VS等于1.0Pu，受端電壓VR等于0.9Pu,兩端相角差300,則線路兩端有10%的壓降，但是在受端卻沒(méi)有無(wú)功功率流出，線路成了消耗無(wú)功功率的元件。第19頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月線路的功率損耗為使線路的功率損耗最小，必須使線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率最小，同時(shí)還要保持高的電壓水平。第20頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月打開(kāi)線路末端開(kāi)關(guān)時(shí)，與電壓V同相位的電壓增量和傳輸?shù)臒o(wú)功功率有關(guān)，開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，線路電流為零，線路各處電壓均等于ES,線路的短時(shí)過(guò)電壓在很大程度上取決于無(wú)功傳輸?shù)拇笮?。?1頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功調(diào)節(jié)手段發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電容器/電抗器變壓器分接頭總體平衡與局部平衡相結(jié)合；電力補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合；分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合；降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。

無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)盡量分層(按電壓等級(jí))和分區(qū)(按地區(qū))補(bǔ)償，就地平衡，避免無(wú)功電力長(zhǎng)途輸送與越級(jí)傳輸。第22頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的外特性發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性第23頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)速=額定值勵(lì)磁電流=C

功率因數(shù)=C發(fā)電機(jī)外特性第24頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機(jī)調(diào)整特性轉(zhuǎn)速=額定值機(jī)端電壓=額定值功率因數(shù)=C第25頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月勵(lì)磁電流減小,電動(dòng)勢(shì)E0就相應(yīng)的減小,極限功率也相應(yīng)減小,當(dāng)勵(lì)磁電流減小到一定程度時(shí),功率極限達(dá)到原動(dòng)機(jī)的功率,此時(shí)功角等于900,工作點(diǎn)移到功角特性的臨界點(diǎn),稍有外來(lái)干擾,發(fā)電機(jī)就會(huì)失去靜態(tài)穩(wěn)定。第26頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)與U同相，即=1。此時(shí)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸出的全部功率都是有功功率，無(wú)功功率為零，此時(shí)的電樞電流為最小值，所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流我們叫做正常勵(lì)磁電流，此時(shí)組成的是一個(gè)直角三角形。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)第27頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

增加勵(lì)磁電流，則空載電動(dòng)勢(shì)E0相應(yīng)增加，看圖可見(jiàn)，電樞電流由,電動(dòng)勢(shì)變化到E02，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了無(wú)功電流，并且是滯后，即此時(shí)發(fā)電機(jī)將向外輸出滯后性的無(wú)功功率，整個(gè)狀態(tài)我們稱之為過(guò)勵(lì)磁。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)第28頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月減小勵(lì)磁電流，則電動(dòng)勢(shì)亦減?。ㄔ谡?lì)磁電流對(duì)應(yīng)的情況下），由圖可見(jiàn)，此時(shí)電流超前，即向外輸出超前性質(zhì)的無(wú)功功率的電流，整個(gè)狀態(tài)我們稱之為欠勵(lì)磁。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。第29頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)在無(wú)窮大電網(wǎng)上，不論輸入機(jī)械功率、勵(lì)磁電流和負(fù)載如何變化，則輸出電壓保持為額定電壓。與大電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，負(fù)載由電網(wǎng)供給，發(fā)電機(jī)擔(dān)負(fù)的有功由其原動(dòng)機(jī)的功率大小決定；擔(dān)負(fù)的無(wú)功功率決定于發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，過(guò)激時(shí)功率因數(shù)滯后，欠激時(shí)超前。發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)節(jié)第30頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)節(jié)第31頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)節(jié)第32頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)節(jié)第33頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第34頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有載變壓器調(diào)節(jié)配變變壓器。影響負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性高/中壓變壓器。聯(lián)絡(luò)變壓器,超高壓/高壓變壓器。發(fā)電機(jī)升壓變。影響網(wǎng)絡(luò)特性，LTC的電壓控制作用是縮短電源和負(fù)荷的電氣距離。第35頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變壓器分接頭調(diào)節(jié)有效的縮短電源和負(fù)荷之間的電氣距離。分接頭上調(diào)后電壓升高，用戶設(shè)備無(wú)功損耗增加，因而無(wú)功增加，分接頭下調(diào)后電壓下降，同時(shí)用戶無(wú)功損耗減少，無(wú)功減少。第36頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變壓器分接頭調(diào)節(jié)改變LTC變壓器的分接頭是調(diào)壓的一種手段，但是只是在系統(tǒng)有充足無(wú)功的前提下，分頭調(diào)節(jié)不能改變無(wú)功的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)無(wú)功缺額很大，但是又要保證低壓母線的電壓而調(diào)節(jié)分接頭，勢(shì)必將無(wú)功缺額轉(zhuǎn)嫁到高壓網(wǎng)中，使主網(wǎng)電壓嚴(yán)重下降。高壓網(wǎng)電壓高于0.95Pu時(shí),功率因數(shù)優(yōu)先，高峰時(shí)一般功因>95%，低谷時(shí)<98%,先調(diào)功率因數(shù)，然后再調(diào)分頭。主網(wǎng)電壓<0.95Pu時(shí)，停止調(diào)節(jié)分頭，投入電容器。第37頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)補(bǔ)償電容器調(diào)節(jié)+-電路的總電流減小，總功率因數(shù)提高，視在功率減小。感性支路的功率因數(shù)不變，電流不變。電路的總有功功率不變。第38頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)補(bǔ)償電容的計(jì)算+-第39頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)補(bǔ)償電容的補(bǔ)償原則個(gè)別補(bǔ)償針對(duì)單獨(dú)的用電設(shè)備，就地補(bǔ)償，避免無(wú)負(fù)荷時(shí)的過(guò)補(bǔ)償，容量一般為電動(dòng)機(jī)的30%,變壓器視在功率的5%-8%。

集中補(bǔ)償集中安裝在變電站的一次或者二次母線上，負(fù)荷較輕時(shí)有可能造成過(guò)補(bǔ)償，需要無(wú)功自動(dòng)控制裝置配合，電容器操作較頻繁。分散補(bǔ)償安裝在車間配電室或者變電站出線上，10kV線路安裝在線路末端的1/3處，容量不超過(guò)150kVar.第40頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀分區(qū)控制安裝在主站或者站端，根據(jù)預(yù)先定義的控制規(guī)則進(jìn)行控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和協(xié)調(diào)控制。局部?jī)?yōu)化控制以保證電壓、功率因數(shù)合格為目標(biāo)，兼顧優(yōu)化調(diào)節(jié)，減少電網(wǎng)損耗。全網(wǎng)協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)省調(diào)、地調(diào)、電廠、500kV變電站進(jìn)行全網(wǎng)優(yōu)化控制。第41頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（分區(qū)控制）1區(qū)：電壓超下限，無(wú)功負(fù)荷超上限。設(shè)定電容器投入或電抗器切除容量，并發(fā)出電容器投入或電抗器切除指令，當(dāng)無(wú)功合格后，電壓仍低于U下時(shí)，發(fā)出升機(jī)端電壓的指令，若機(jī)端電壓升至上限后，電壓仍低于U下，則發(fā)出變壓器分接頭升壓調(diào)節(jié)指令。第42頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（分區(qū)控制）2區(qū)：電壓合格，無(wú)功超上限。發(fā)出電容器投入指令。

3區(qū)：電壓超上限，無(wú)功超上限。發(fā)出降低機(jī)端電壓的指令，若機(jī)端電壓調(diào)至下限后，仍運(yùn)行在該區(qū)，則發(fā)出變壓器分接頭降壓調(diào)節(jié)指令，電壓合格后，或無(wú)功負(fù)荷仍越上限，則發(fā)出投電容器指令。

第43頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（分區(qū)控制）4區(qū)：電壓超上限，無(wú)功合格。發(fā)出降低機(jī)端電壓的指令，若機(jī)端電壓調(diào)至下限后，仍運(yùn)行在該區(qū)，則發(fā)出變壓器分接頭降壓調(diào)節(jié)指令。5區(qū)：電壓超上限，無(wú)功超下限。發(fā)出電容器切除或投電抗器指令，當(dāng)無(wú)功指標(biāo)合格后，電壓仍高于U上時(shí)，再發(fā)出降機(jī)端電壓指令，若還不能滿足要求，則發(fā)出變壓器分接頭降壓調(diào)節(jié)指令。

第44頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（分區(qū)控制）6區(qū)：電壓合格，無(wú)功超下限。發(fā)出電容器切除或電抗器投入指令。7區(qū)：電壓超下限，無(wú)功超下限。發(fā)出升機(jī)端電壓指令，若機(jī)端電壓升至上限后，電壓仍不滿足要求，則發(fā)出變壓器分接頭升壓調(diào)節(jié)指令，當(dāng)電壓合格后，若無(wú)功仍越下限，再發(fā)出電容器切除或電抗器投入指令。第45頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（分區(qū)控制）8區(qū)：電壓超下限，無(wú)功合格。發(fā)出升機(jī)端電壓指令，若機(jī)端電壓升至上限后，電壓仍不滿足要求，則發(fā)出變壓器分接頭升壓調(diào)節(jié)指令。9區(qū)：電壓、無(wú)功均合格。維持該運(yùn)行點(diǎn)，不發(fā)調(diào)整指令。第46頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（優(yōu)化控制）靈敏度法。根據(jù)控制變量和狀態(tài)變量之間的靈敏關(guān)系，選擇調(diào)整設(shè)備并計(jì)算調(diào)整量，計(jì)算迅速，不能達(dá)到最優(yōu)。整數(shù)規(guī)劃法。二次規(guī)劃方法。內(nèi)點(diǎn)法。遺傳算法。模擬退火算法。禁忌搜索算法。第47頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月靈敏度法動(dòng)態(tài)分區(qū)。計(jì)算調(diào)節(jié)設(shè)備對(duì)各個(gè)狀態(tài)的靈敏度。采用潮流計(jì)算算法，分布式計(jì)算。結(jié)合負(fù)荷預(yù)報(bào)進(jìn)行預(yù)控制，實(shí)現(xiàn)逆調(diào)壓。協(xié)調(diào)上下級(jí)廠站實(shí)現(xiàn)較優(yōu)控制。收斂性好，計(jì)算速度快?；趧?dòng)態(tài)分區(qū)的靈敏度計(jì)算，計(jì)算規(guī)模不會(huì)隨著電網(wǎng)規(guī)模的增加呈現(xiàn)指數(shù)性增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（優(yōu)化控制）第48頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（優(yōu)化控制）二次規(guī)劃法以網(wǎng)損最小為目標(biāo)，使用等式和不等式約束。第49頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月220kV35kV110kV10kV220kV35kV10kV第50頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月國(guó)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀（全局協(xié)調(diào)控制）第51頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一級(jí)控制通常是快速反應(yīng)的閉環(huán)控制，由控制速度快(<30秒)的發(fā)電廠組成，主要用來(lái)控制全網(wǎng)的電壓水平和實(shí)現(xiàn)電壓的快速校正控制；二級(jí)控制由地區(qū)AVC系統(tǒng)組成，保證地區(qū)電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)損，同時(shí)協(xié)調(diào)省局AVC系統(tǒng)進(jìn)行全網(wǎng)的無(wú)功電壓控制。根據(jù)功率因數(shù)的考核進(jìn)行并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的控制，保證省局主力電廠有足夠的無(wú)功備用來(lái)控制全網(wǎng)的電壓水平和提高電壓的穩(wěn)定性；響應(yīng)時(shí)間為分鐘級(jí)；三級(jí)控制由省調(diào)度中心的AVC系統(tǒng)組成，協(xié)調(diào)、優(yōu)化二次控制系統(tǒng)，指導(dǎo)值班人員的干預(yù)，除安全監(jiān)視及控制外，經(jīng)濟(jì)問(wèn)題主要在三級(jí)控制中考慮，并要求按控制安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)。第52頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月省局AVC系統(tǒng)下發(fā)地區(qū)功率因數(shù)考核指標(biāo)或各220KV關(guān)口（主變高壓側(cè)）功率因數(shù)考核指標(biāo)地區(qū)AVC系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算分析產(chǎn)生校正控制/優(yōu)化控制方案集控中心無(wú)人值守變電站有人值守變電站縣調(diào)或大用戶關(guān)口功率因數(shù)考核指標(biāo)電壓無(wú)功設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)控制指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)遙控、遙調(diào)指令遙控、遙調(diào)命令下發(fā)關(guān)口無(wú)功或功率因數(shù)控制指標(biāo)第53頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由電廠組成的一級(jí)控制利用快速和安全的控制來(lái)保證全網(wǎng)的優(yōu)化電壓水平，使高壓輸電網(wǎng)近似在優(yōu)化狀態(tài)運(yùn)行。地區(qū)AVC作為二級(jí)控制不但要提高地區(qū)電壓水平和降低網(wǎng)損，同時(shí)通過(guò)控制功率因數(shù)保證一級(jí)控制有足夠的備用容量保證全網(wǎng)的電壓優(yōu)化控制和電壓穩(wěn)定。三級(jí)控制通過(guò)全網(wǎng)的優(yōu)化進(jìn)行總體的協(xié)調(diào)控制，通過(guò)控制500KV主變分接頭保證220KV和500KV的總體電壓水平，通過(guò)投切35KV并聯(lián)電容器和電抗器來(lái)保證220KV和500KV無(wú)功的分層平衡，通過(guò)對(duì)二級(jí)控制下發(fā)功率因數(shù)指標(biāo)保證一級(jí)控制的順利實(shí)施。第54頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月省局AVC系統(tǒng)和地區(qū)AVC系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換

地區(qū)AVC系統(tǒng)將本地區(qū)無(wú)功電壓控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)（包括220KV電容/抗器的投運(yùn)狀態(tài)，220KV主變分接頭位置）、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（包括并聯(lián)補(bǔ)償?shù)目側(cè)萘?、可投切容量、地區(qū)網(wǎng)供功率因數(shù)、各關(guān)口變電站功率因數(shù)等）發(fā)送到省局AVC系統(tǒng)。

省局AVC系統(tǒng)下發(fā)各地區(qū)網(wǎng)供功率因數(shù)考核范圍或指標(biāo)或各220KV關(guān)口（主變高壓側(cè)）功率因數(shù)控制范圍或指標(biāo)。第55頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月地區(qū)AVC系統(tǒng)和地區(qū)集控中心之間的數(shù)據(jù)交換：

將省局AVC系統(tǒng)下發(fā)的相關(guān)功率因數(shù)考核范圍或指標(biāo)發(fā)送到地區(qū)集控中心，供監(jiān)視、考核、統(tǒng)計(jì)。

將地區(qū)AVC系統(tǒng)的控制指令下發(fā)到地區(qū)集控中心執(zhí)行。 地區(qū)AVC系統(tǒng)和無(wú)人值守變電站的監(jiān)控：

地區(qū)AVC系統(tǒng)可通過(guò)調(diào)度主站向無(wú)人職守變電站下發(fā)遙控、遙調(diào)指令，控制并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的投切和變壓器分接頭的升降第56頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月省調(diào)度中心AVC—山東省調(diào)第57頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月省調(diào)度中心AVC—山東省調(diào)第58頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月省調(diào)度中心AVC—山東省調(diào)第59頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月福建中調(diào)第60頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月福建中調(diào)第61頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月福建中調(diào)第62頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月什么是電壓穩(wěn)定？電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定是指系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后在系統(tǒng)特性和負(fù)荷特性共同作用下，維持負(fù)荷點(diǎn)電壓運(yùn)行在平衡點(diǎn)附近的能力。電壓穩(wěn)定是系統(tǒng)維持電壓在可接受的范圍內(nèi)的能力。所謂維持電壓的能力就是電壓的可控性：即當(dāng)向負(fù)荷節(jié)點(diǎn)注入無(wú)功時(shí)電壓應(yīng)該升高，反之為電壓失穩(wěn)。

第63頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)工作點(diǎn)強(qiáng)壯時(shí)（無(wú)功充沛，線路傳輸功率較輕），負(fù)荷特性影響不大。但出現(xiàn)連續(xù)故障，系統(tǒng)處于較薄弱的情況，電壓是否失穩(wěn)至崩潰，負(fù)荷特性將起決定作用。第64頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于電壓穩(wěn)定與功角穩(wěn)定的關(guān)系

電壓和角度兩者本質(zhì)上密不可分，但在機(jī)電暫態(tài)過(guò)程中電壓不是狀態(tài)變量，所以電壓?jiǎn)栴}可能是局部問(wèn)題，也可能是全局問(wèn)題，在不同情況下有不同的表現(xiàn)：①在無(wú)窮大電源通過(guò)長(zhǎng)距離重載線路向局部負(fù)荷中心供電的情況下，有可能出現(xiàn)僅表現(xiàn)為電壓急劇下降、功角變化不大的電壓崩潰；②當(dāng)大量動(dòng)態(tài)、非線性負(fù)荷（如恒溫負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷）快速增長(zhǎng)造成全網(wǎng)電壓持續(xù)下降（這時(shí)并無(wú)故障，有載調(diào)壓變壓器起推波助瀾的作用），引起輸電線路逐次退出運(yùn)行和振蕩解列的嚴(yán)重后果，這是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)電壓?jiǎn)栴}引起的功角失穩(wěn)；③故障引起的功角擺開(kāi)和電壓下降，這種情況電壓和功角必須一起考慮，這時(shí)難以區(qū)分到底是功角的變化引起電壓?jiǎn)栴}，還是電壓?jiǎn)栴}引起功角問(wèn)題。以上3種情況表明，不同問(wèn)題可以用不同方法、從不同角度去研究。

第65頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電壓失穩(wěn)是否就是電壓崩潰？電壓不穩(wěn)定是一種狀態(tài)，即系統(tǒng)運(yùn)行在不穩(wěn)定平衡點(diǎn)（由于負(fù)荷的變化，原來(lái)的平衡點(diǎn)變?yōu)椴黄胶猓?。電壓不穩(wěn)定是指電壓連續(xù)下降的過(guò)程。它可以有兩種不同的結(jié)果：通過(guò)控制、或電壓增高的小干擾，過(guò)渡到新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)；或?qū)е码妷罕罎?。電壓不穩(wěn)定這種狀態(tài)不存在，不是電壓穩(wěn)定就是電壓崩潰。電壓崩潰：“電壓崩潰是指電力系統(tǒng)負(fù)荷點(diǎn)電壓失去穩(wěn)定后急劇下降的結(jié)果（也有一說(shuō)為‘急劇下降的過(guò)程’)。”

第66頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電壓失穩(wěn)的因素電壓失穩(wěn)受負(fù)荷特性、電源參數(shù)和線路傳輸能力的限制，具體地說(shuō)包括有載調(diào)壓變壓器、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁極限、發(fā)電機(jī)及線路保護(hù)和負(fù)荷動(dòng)態(tài)。系統(tǒng)特性是基本條件，在系統(tǒng)電壓較高的情況下，一般不會(huì)有問(wèn)題，但當(dāng)輸電網(wǎng)受端無(wú)功過(guò)補(bǔ)償時(shí)，當(dāng)電壓比較高的時(shí)候就有可能出現(xiàn)電壓崩潰。在系統(tǒng)無(wú)功較缺乏和系統(tǒng)聯(lián)系較弱時(shí)，負(fù)荷特性是關(guān)鍵，電壓失穩(wěn)主要受負(fù)荷狀態(tài)變量的影響。

第67頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功功率對(duì)電壓穩(wěn)定的影響無(wú)功功率不是電壓失穩(wěn)的唯一根源,傳輸有功功率仍然是電力系統(tǒng)的主要功能，而無(wú)功功率的傳輸和消耗也是的電力系統(tǒng)的不可缺少的一部分。在交流電力系統(tǒng)中，無(wú)功功率使得問(wèn)題變得更復(fù)雜。tPPoRERL如果需求的Po大于Pmax,負(fù)荷電阻會(huì)下降比R更小，電壓失穩(wěn)就會(huì)產(chǎn)生。第68頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電壓崩潰如果負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓跌落嚴(yán)重，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)吸收的無(wú)功將會(huì)上升，將可能導(dǎo)致電壓崩潰，除非保護(hù)、自動(dòng)裝置將這些電動(dòng)機(jī)負(fù)荷跳開(kāi)，故障切除后，如果某些電動(dòng)機(jī)不能再加速啟動(dòng)，將趨于堵轉(zhuǎn)，并導(dǎo)致相鄰的電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，在仿真研究中，負(fù)荷必須使用動(dòng)態(tài)模型，此外電容器的特性會(huì)加重此類問(wèn)題。電壓衰減呈非周期性單調(diào)下降，比頻率衰減速度要快，因?yàn)殡妷核p對(duì)于電壓靈敏性負(fù)荷有較大影響，延緩了低頻減載裝置的動(dòng)作，此外電壓的降低導(dǎo)致了一些低頻保護(hù)繼電器無(wú)法正常啟動(dòng)，因此采用低壓減載裝置十分必要。第69頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第70頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)荷模型對(duì)電壓穩(wěn)定的影響負(fù)荷電壓特性的描述有恒定阻抗靜態(tài)負(fù)荷、恒定電流負(fù)荷、與恒功率負(fù)荷。在潮流計(jì)算過(guò)程中負(fù)荷均是以S＝P＋jQ的形式出現(xiàn)，實(shí)際上代表節(jié)點(diǎn)的注入功率。這三種負(fù)荷模型受電壓的影響不同，恒定阻抗模型的S＝P＋jQ與電壓的平方成正比，恒功率負(fù)荷模型的S＝P＋jQ與電壓無(wú)關(guān)。是還有一種恒定電流模型，它的S＝P＋jQ與電壓成正比。這三種模型只能在潮流計(jì)算的范圍適用，而且電壓的變動(dòng)范圍很小，只能在0.85－1.1Pu范圍。第71頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)功功率對(duì)電壓穩(wěn)定的影響在研究電壓穩(wěn)定性時(shí)，以上三種模型均不適用。取而代之的是負(fù)荷的動(dòng)態(tài)電壓特性模型 其中：，、、代表有功功率的恒阻抗、橫電流、恒功率百分比；、、代表無(wú)功功率的恒阻抗、恒電流、恒功率百分比；、分別是負(fù)荷的有功頻率特性系數(shù)和無(wú)功頻率特性