綜述電網運行方式綜合管理
1.引言
電網電壓偏高的現象一直在四川茂縣牧區存在，電壓合格率落後於其他地方。該地區電網(其中牧區電網)受結構比較薄弱，單線單變串聯供電多，而且長線路、輕負荷等的影響，電壓偏高的現象非常明顯，尤其是在紅房子電站機組停運後，牧區各地方單獨一個電網運行時。下面我們來分析電壓偏高的原因和解決方法。
2.電網存在的無功功率
2.1 無功功率在變壓器上的損耗
我們可以畫出變壓器的等效電路圖如圖1-1所示：
在它的無功功率損耗中（勵磁支路損耗和繞組漏抗中的損耗），即：
（1-1）
空載電流乘以的百分值基本生等於勵磁支路損耗的百分值，約為百分之一到百分之二；如果當變壓器滿載時，短路電壓的百分值基本上等於繞組漏抗中損耗的百分值，大約為百分之十[1]。那麼在哪種情況下可以忽略不計呢？對一台變壓器或一級變壓的網絡而言，滿載時變壓器的無功功率損耗約為它額定容量的百分之幾；若對多級電壓網來說，變壓器的無功損耗就非常可觀了（如果以一個五級的變壓網絡為例的話，設電廠中升的電壓，網絡中的、、降壓給客戶，計算結果如表1-1所示。由此可見，系統中變壓器的無功功率損耗的比例占地相當大，與有功功率損耗進行比較的話，它要大得多。
2.2 輸電線路中的無功功率損耗
輸電線路∏型的等效電路圖如圖1-2，電抗中（串聯線路）的無功功率損耗與所通過的電流平方成正比 如式1-2：
（1-2）
線路電容的充電功率與此電容的電壓的平方成正比如式1-3：
（1-3）
無功功率在線路中的總損耗為：
（1-4）
一般電壓小於等於的架空線路的充電功率很小，基本上都是消耗無功功率的。線路的電壓大於等於時，此時傳輸功率比較大，電抗中無功功率地消耗將大於電納中生成的無功功率，此時該線路為無功負載，當線路傳輸的功率比較小時，電納中生成的無功功率除了與電抗中的損耗抵消一部分後仍有多餘，這時的線路就成為了無功電源。
3.四川牧區電網概況
四川茂縣牧區的電網主要由馬塘、三家寨、龍日壩、安曲、阿壩變電所，紅葉、米亞羅水力發電電站，若干個小型水力發電站組成。主要向阿壩等地供電，由於是牧區，工業用電幾乎沒有。主要是牧民的平常生活所需的電能使用，用電的負荷並不高。牧區的特點是地廣人稀，造成了輸電線路較長，電網網絡接線和網內線路長路詳見圖2-1。電抗器也沒有在電網內普遍安裝。
牧區電網的供電主要是來源於紅房子電站，由於紅房子電站裝機容量比較大(3×30MW)，且機組的進相能力非常好，所以牧區電網內電壓偏高，使電網中存在安全隱患的幾率比較大。
4.對牧區電網電壓偏高的分析
(1)前面我們已經介紹了電網中的無功功率並給出了計算式和等效電路圖。輸電線路的電納B可以表示為：
（3-1）
由式3-1知電納隨著輸電線路長度變長而變大。
電納越大（線路越長），線路的輸送功率小於線路的自然功率，線路就會把無功到送給電源，引起電壓大於正常的範圍[2]。在電網中，網架結構薄弱是造成電壓偏高的基本原因。
(2)三家寨下面的小水電站跟電網一起運行期間，由於地方的小水電機組沒有進相的能力，所以對無功的調節很不利。只能依靠有進相的大水電機組來調節，調節手段不夠多，效果不明顯而且沒有連續性。
(3)四川牧區電網負荷帶有冷負荷的性質，夏季和冬季的負荷差很大。夏季，受四川的氣候影響，取暖負荷基本上為零，雨水充足導致小水電站發電量增加，一般電網末端負荷在2000～4000kW左右，深夜的時候還向發電系統倒送電；冬季天氣變冷，取暖負荷明顯上升，河水都結冰了，小水電站不能發電，全靠大電站來支撐，負荷在20～35MW左右。負荷比夏天大的多。
(4)由於農村電網的改造資金很少，電網建成運行後沒有資金去改善(加裝電抗器)[3]；牧區的用電量增長的幅度不大，所以建設電網的步伐很緩慢，在運行方式上無法做到靈活多變。
5.四川牧區電網電壓偏高解決辦法
(1)近期採取的措施是加裝電抗器。長距離輸電線路需要有無功補償，常用的補償設備是電抗器，電
1.引言
電網電壓偏高的現象一直在四川茂縣牧區存在，電壓合格率落後於其他地方。該地區電網(其中牧區電網)受結構比較薄弱，單線單變串聯供電多，而且長線路、輕負荷等的影響，電壓偏高的現象非常明顯，尤其是在紅房子電站機組停運後，牧區各地方單獨一個電網運行時。下面我們來分析電壓偏高的原因和解決方法。
2.電網存在的無功功率
2.1 無功功率在變壓器上的損耗
我們可以畫出變壓器的等效電路圖如圖1-1所示：
在它的無功功率損耗中（勵磁支路損耗和繞組漏抗中的損耗），即：
（1-1）
空載電流乘以的百分值基本生等於勵磁支路損耗的百分值，約為百分之一到百分之二；如果當變壓器滿載時，短路電壓的百分值基本上等於繞組漏抗中損耗的百分值，大約為百分之十[1]。那麼在哪種情況下可以忽略不計呢？對一台變壓器或一級變壓的網絡而言，滿載時變壓器的無功功率損耗約為它額定容量的百分之幾；若對多級電壓網來說，變壓器的無功損耗就非常可觀了（如果以一個五級的變壓網絡為例的話，設電廠中升的電壓，網絡中的、、降壓給客戶，計算結果如表1-1所示。由此可見，系統中變壓器的無功功率損耗的比例占地相當大，與有功功率損耗進行比較的話，它要大得多。
2.2 輸電線路中的無功功率損耗
輸電線路∏型的等效電路圖如圖1-2，電抗中（串聯線路）的無功功率損耗與所通過的電流平方成正比 如式1-2：
（1-2）
線路電容的充電功率與此電容的電壓的平方成正比如式1-3：
（1-3）
無功功率在線路中的總損耗為：
（1-4）
一般電壓小於等於的架空線路的充電功率很小，基本上都是消耗無功功率的。線路的電壓大於等於時，此時傳輸功率比較大，電抗中無功功率地消耗將大於電納中生成的無功功率，此時該線路為無功負載，當線路傳輸的功率比較小時，電納中生成的無功功率除了與電抗中的損耗抵消一部分後仍有多餘，這時的線路就成為了無功電源。
3.四川牧區電網概況
四川茂縣牧區的電網主要由馬塘、三家寨、龍日壩、安曲、阿壩變電所，紅葉、米亞羅水力發電電站，若干個小型水力發電站組成。主要向阿壩等地供電，由於是牧區，工業用電幾乎沒有。主要是牧民的平常生活所需的電能使用，用電的負荷並不高。牧區的特點是地廣人稀，造成了輸電線路較長，電網網絡接線和網內線路長路詳見圖2-1。電抗器也沒有在電網內普遍安裝。
牧區電網的供電主要是來源於紅房子電站，由於紅房子電站裝機容量比較大(3×30MW)，且機組的進相能力非常好，所以牧區電網內電壓偏高，使電網中存在安全隱患的幾率比較大。
4.對牧區電網電壓偏高的分析
(1)前面我們已經介紹了電網中的無功功率並給出了計算式和等效電路圖。輸電線路的電納B可以表示為：
（3-1）
由式3-1知電納隨著輸電線路長度變長而變大。
電納越大（線路越長），線路的輸送功率小於線路的自然功率，線路就會把無功到送給電源，引起電壓大於正常的範圍[2]。在電網中，網架結構薄弱是造成電壓偏高的基本原因。
(2)三家寨下面的小水電站跟電網一起運行期間，由於地方的小水電機組沒有進相的能力，所以對無功的調節很不利。只能依靠有進相的大水電機組來調節，調節手段不夠多，效果不明顯而且沒有連續性。
(3)四川牧區電網負荷帶有冷負荷的性質，夏季和冬季的負荷差很大。夏季，受四川的氣候影響，取暖負荷基本上為零，雨水充足導致小水電站發電量增加，一般電網末端負荷在2000～4000kW左右，深夜的時候還向發電系統倒送電；冬季天氣變冷，取暖負荷明顯上升，河水都結冰了，小水電站不能發電，全靠大電站來支撐，負荷在20～35MW左右。負荷比夏天大的多。
(4)由於農村電網的改造資金很少，電網建成運行後沒有資金去改善(加裝電抗器)[3]；牧區的用電量增長的幅度不大，所以建設電網的步伐很緩慢，在運行方式上無法做到靈活多變。
5.四川牧區電網電壓偏高解決辦法
(1)近期採取的措施是加裝電抗器。長距離輸電線路需要有無功補償，常用的補償設備是電抗器，電
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