上海220kV电网无功补偿配置方案探讨

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1、上海电力2009年第3期上海220kV电网无功补偿配置方案探讨阮映琴(上海电力设计院有限公司，上海200025)摘要：上海电网是典型的受端电网，近年来区外来电的注入、大容量机组的增加以及高阻抗变压器的应用等，对变电站无功补偿配置提出了新的要求。文章在分析上海电网无功配置现状的基础上，研究了500kV电网、区内电源、220kV输电线路、主变等电网主要设备对无功补偿的影响和要求，提出了上海220kV电网无功补偿配置方案的建议。关键词：无功平衡；电压稳定；功率因数；无功补偿中图分类号：TM714．3文献标识码：A变电站中，应根据需要配置无功补偿设备，其容量l引言可按变压器容量的1O～

2、3O确定，在主变压器在交流电力系统中，充足的无功电源可维持最大负荷时，其二次侧出线功率因数应不小于电力系统电压水平，保证电力系统稳定运行和用0．95～1．0。但对于220kV变电站一次侧功率因户的供电质量，并减少电网的电能损失。数或500kV变电站二次侧功率因数并没有具体统计资料显示，随着电网建设的逐步完善，电的要求，需结合电网的性质进行具体的分析研究力系统得安全稳定水平大幅度提高，电力系统稳而定。定破坏事故次数明显下降。与以往大多事故因系2上海电网无功补偿配置现状统有功平衡被破坏不同的是，近期发生的很多大停电事故往往是由暂态电压崩溃而导致的。因上海电网无功补偿设备以变电站内的

3、电抗器此，近年来无功规划研究正得到了越来越多的重和电容器为主，大多数500kV变电站同时配置视。电抗器和电容器。上海电网是典型的受端电网，近年来高峰时根据《上海电网若干技术原则的规定》的规段区外来电比例已超过1／3，接近4O的水平，大定，22OkV电网中采用电缆进线的变电站一般配量有功电力的受人，尤其是大容量直流来电的注置电抗器，并根据不同的电缆线路长度确定是否入，对本地无功电源配置提出了新的要求。同时，配置电容器；采用全架空进线的变电站一般只配高额定功率因数的大容量机组的增加以及高阻抗置电容器，配置的电容器组的容量为主变容量的变压器的应用等，都将会给无功电压调节和电压12％～

4、16．7。稳定带来新的问题。另外，电网的经济运行、电力另外，220kV西郊站的静止同步补偿器市场化也对电网的无功管理和运行提出了更高的(sTATCOM)和220kV干练站的静止无功补偿要求。器(SVC)也均已投运，部分缓解了地区动态无功同时，变电站站内若配置大量的无功补偿设电源不足的问题。备，不仅影响变电站的整体投资费用，而且在部分目前上海电网总体已经基本实现了无功电源土地紧张的情况下大幅增加了站内电气布置的难与无功负荷的平衡，但仍然存在着以下的一些问度，还可能引起设备利用率不高的问题，增加电网题：维护的工作量和成本。因此选择合理的无功补偿(1)无功补偿配置不均衡，尚未完全做到

5、分层配置方案对于变电站的建设和电网的运行都具有分区和就地平衡，一些分区动态无功补偿容量不重要的意义。足，缺乏足够的动态无功电压支撑。根据《电力系统电压和无功电力技术导则》(2)区外受电比例和直流输电功率的增加、高(SD325—89)相关规定，220kV及以下电压等级的额定功率因数的大容量机组的增加以及高阻抗变一238一2009年第3期上海电力压器的应用，使得上海电网和本地发电厂可向负kV线路无功损耗，分区内部接入220kV电压等荷提供的无功功率相对减少，因而需要配备足够级机组的升压变损耗。的无功补偿装置，以避免无功远距离输送并提高在不考虑线路的情况下(因各变电站线路情电网的无功

6、备用率。况不一，线路无功平衡将在下文中阐述)，分区电(3)峰谷差增大，使得电网运行电压波动增网平衡分析表明，当分区电源容量为1200Mw大，给电网无功电压调整增加了难度。～1800MW，在220kV变压器高压侧功率因数不变的情况下，若发电机升压变阻抗从14提高3500kV电网及区内电源对220kV电网到18，则要求增加无功补偿容量44Mvar~66的无功补偿要求Mvar。若发电机升压变阻抗进一步提高到24，500kV电网的无功平衡研究是220kV电网则要求增加无功补偿容量108Mvar~162Mvar，无功配置优化的前提和基础。即需要配置1～2组500kV站内电容器或2～8对5

7、00kV电网而言，要达到无功平衡，即要组220kV站内电容器。若采用220kV电网补实现偿方案，要求电容器组数较多，涉及的变电站也较Qs—QI十AQ(1)广，因此建议优先考虑在500kV变电站站内配式中Q为无功电源，根据无功就地平衡原足该部分的无功缺额。则，Q包含三部分：本地500kV线路充电功率、因此，结合500kV电网情况及区内电源无本地接入500kV电压等级机组的无功出力和功影响的分析，要求负荷高峰时，220kV变电站500kV变电站站内无功补偿；Q。为无功负荷，一高压侧功率因数应补偿