【文章內容簡介】 式中 —— 歸算至高壓側網絡的電壓損失 kV； —— 高壓側網絡標稱電壓， kV。 U?NU112211( ) ( )L s sNPR Q XU U k U U kk U k?? ? ? ? ?五、改善電壓偏差的措施 五、改善電壓偏差的措施 公式（ 311）表明 :改變以下各量即可調整負荷接入節(jié)點的電壓 UL。 （ 1）改變系統(tǒng)無功功率的分布； （ 2）改變發(fā)電機端電壓 US； （ 3）改變變壓器變比 K1， K2。 （ 4）改變輸電網絡的參數(shù) X。 下面從電力系統(tǒng)無功功率電源和調壓手段兩方面對電壓偏差的改善措施作詳細的介紹。 121()LsNPR Q XU U kUk??? （一）配臵充足的無功功率電源 電力系統(tǒng)中的無功功率損耗很大一部分是線路和變壓器中的無功功率損耗。由于高壓線路和變壓器的等值電抗遠大于等值電阻，變壓器的無功損耗也比有功損耗大得多，從而導致整個系統(tǒng)的無功損耗遠大于有功損耗。 系統(tǒng)運行時僅靠發(fā)電機提供的無功功率遠遠不能滿足系統(tǒng)對無功功率的需要，因此必須裝設大量的無功補償設備。 電力系統(tǒng)的無功功率電源有同步發(fā)電機，同步調相機，電容器，電抗器和靜止無功補償裝臵（ SVC）等。 五、改善電壓偏差的措施 同步發(fā)電機 發(fā)電機是電力系統(tǒng)中唯一的有功功率電源，同時也是最基本的無功功率電源。發(fā)電機調節(jié)無功功率的速度快且不需要額外投資，所以充分利用發(fā)電機改善系統(tǒng)無功功率的平衡是一種十分經濟實用的調節(jié)手段，其缺點是調節(jié)能力不大。 五、改善電壓偏差的措施 同步調相機 同步調相機實質上是不帶機械負載的同步電 動機。改變同步調相機的勵磁，可以使同步調相機 工作在過勵磁或欠勵磁狀態(tài)，從而發(fā)出或吸收無功功率。它是最早采用的無功調節(jié)設備之一。 同步調相機的優(yōu)點：有電壓支撐的作用、可迅速提高無功功率、可吸收多余的無功功率。 缺點：本身設備的有功功率損耗大、維護復雜、投資大。所以它不是主要的無功功率調節(jié)設備。 五、改善電壓偏差的措施 電容器 作為無功功率補償用的電容器以并聯(lián)的方式接入系統(tǒng)，其接線方式如圖 33所示。 電容器只能輸出無功功率。其產生無功功率的大小可表示成 (312) 式中， 為電力系統(tǒng)角頻率； C為電容器的電容值。 22CQ C U???五、改善電壓偏差的措施 電容器具有有功功率損耗小、設計簡單、容量組合靈活、安全可靠、運行維護方便、投資省等 優(yōu)點 。所以長期以來電容器一直是電力系統(tǒng)優(yōu)先采用的無功功率補償設備。但當系統(tǒng)電壓下降時，會導致電壓進一步降低；當系統(tǒng)電壓偏高時，系統(tǒng)電壓進一步升高。這種正反饋的電壓調節(jié)特性不利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，這是電容器調壓的 缺點 。 五、改善電壓偏差的措施 此外，這種調壓是不連續(xù)的。常規(guī)電容器采用分組投切的形式，每投入或切除一組電容器，可分別使系統(tǒng)電壓跳變式升高或降低。因此，應綜合考慮系統(tǒng)容量、電壓等級、負荷大小等因素，合理地選擇電容器的分組數(shù)及每組容量。 五、改善電壓偏差的措施 電抗器 線路的分布電容所產生的無功功率，與電壓的平方成正比，同時與線路的長度成正比。因此，長距離、高電壓等級的線路產生的充電功率不容忽視。圖 34是線路 形等值電路。 ?五、改善電壓偏差的措施 圖中電容代表線路的分布電容，每個電容的電納為整個線路等效電納 B的一半，即為 。每個電容產生的充電功率為線路總充電功率 的一半，即等于 。當線路輕載或空載運行時，線路電抗 X中的無功損耗 很小，其數(shù)值可能等于或小于線路的充電功率。這種情況下線路總的無功損耗 為零，甚至變負。 22BC?? 222 2 2CQ B C UU ?? ??23XQ I X??XCQ Q Q?? ? ? ? ?CQ?五、改善電壓偏差的措施 ? 高壓線路在輕載時，將會存在大量過剩的充電功率，從而使電壓升高。從表 32可見，高壓線路輕載時電壓搜升高現(xiàn)象十分嚴重，其升高幅度已經大大超出了國家的有關規(guī)定。這對系統(tǒng)的安全運行和用戶的正常生產構成了極大的威脅 。 五、改善電壓偏差的措施 靜止無功補償裝臵和靜止無功發(fā)生裝臵 基于電力電子半控器件無功補償裝臵（ SVC）和基于電力電子全控器件的靜止無功發(fā)生裝臵（ SVG）具有動態(tài)無功功率補償特性。與同步調相機一樣，它們既可以向系統(tǒng)輸出無功功率，也可吸收系統(tǒng)的無功功率。其動態(tài)特性好，調壓速度快，調壓平滑，而且可實現(xiàn)分相無功補償，有功功率損耗也比較小。由于他們由靜止開關元件構成，所以運行維護方便、可靠性較高。但這類設備價格普遍較高，運行經驗較欠缺。 五、改善電壓偏差的措施 （二）系統(tǒng)調壓手段 電力系統(tǒng)是個龐大的系統(tǒng)，其中的負荷難以計數(shù)，無法對其中每個節(jié)點的電壓進行監(jiān)視和調整。通常的做法是選擇一些 關鍵性的母線 作為電壓監(jiān)視點。如果將這些母線的電壓偏差控制在允許范圍內，系統(tǒng)中的其他節(jié)點的電壓及負荷電壓就能基本滿足要求。這些電壓監(jiān)視點稱為 電壓中樞點 。一般選擇系統(tǒng)內 裝機容量較大的發(fā)電廠高壓母線 ， 容量較大的變電所低壓母線 ，以及 有大量地方負荷的發(fā)電機母線作為電壓中樞點 。 五、改善電壓偏差的措施 電壓偏差的調整方式 ? 中樞點的調壓方式分為三種： 逆調壓 順調壓 恒調壓 目前中樞點常用的調壓方式是 逆調壓 。 電壓偏差的調整手段 ? 用發(fā)電機調壓：調節(jié)自動調節(jié)勵磁裝臵 ? 改變變壓器變比調壓：即調節(jié)變比 K (313) 普通電力變壓器除分接頭外，還有 24個附加分接頭。通過選擇分接頭，可使變壓器的變比發(fā)生改變。 2211NUkNU?? ? 改變線路參數(shù)調壓 1）采用分裂導線。 2）串聯(lián)電容器。接線圖見圖 36. 根據公式 310線路的電壓損失為： 22()LC LPR Q X X PR Q XUUU?? ??? 串聯(lián)電容補償線路電抗的程度可用補償度 Kc來表示： (314) 式中 XL —— 線路電抗， ； XC —— 線路串聯(lián)電容容抗， 。 叫過補償，整個線路的等值阻抗呈現(xiàn)容性； 叫欠補償，整個線路的等值阻抗呈現(xiàn)感性； 叫完全補償，整個線路的等值阻抗呈現(xiàn)阻性； 1cK ,LLX ???CCLXKX? 1,CCX ?c 1cK ? 與裝設并聯(lián)電容器相比，串聯(lián)電容器補償法的調壓效果顯著，特別適合于電壓波動頻繁、負荷功率因數(shù)低的場合。 但采用串聯(lián)電容也會帶來一些新問題。 串聯(lián)電容與感應電動機有可能發(fā)生共振。 串聯(lián)電容與變壓器也可能發(fā)生共振 。 六、電壓偏差的監(jiān)測與考核 電壓偏差的監(jiān)測與考核是評價電力系統(tǒng)電壓質量的重要方法，其結果也是修定無功功率和電壓曲線、制定電網規(guī)劃和技術改造計劃的依據。 電壓監(jiān)測點的設臵原則是： （ 1）與主網（ 220KV及以上電力系統(tǒng)）直接連接的發(fā)電廠高壓母線。 （ 2）各級調度“界面”處的 330KV及以上變電所的一、二次母線， 220KV變電所的二次母線或一次母線。 （ 3）所有變電所的 10KV母線。 （ 4）具有一定代表性的用戶電壓監(jiān)測點宜采用這樣的選取原則： 所有 110KV及以上供電的用戶； 所有 35KV專線供電的用戶； 其他 35KV用戶和 10KV用戶； 低壓 。 電壓監(jiān)測的方法是在電壓監(jiān)測點安裝具有自動記錄和統(tǒng)計功能的“電壓監(jiān)測儀”。它能直接監(jiān)測電壓的偏差，并能統(tǒng)計電壓合格率和電壓超限率。 (315) (316) = 100 % = 1 100 %??電 壓 合 格 時 間 電 壓 超 限 時 間電 壓 合 格 率 （ ）電 壓 監(jiān) 測 總 時 間 電 壓 監(jiān) 測 總 時 間= 100 %?電 壓 超 限 時 間電 壓 超 限 時 間電 壓 監(jiān) 測 總 時 間 我國電力行業(yè)對電壓偏差的考核是指各供電企業(yè)的以下五類指標是否滿足供電企業(yè)安全文明生產達標和創(chuàng)一流標準。 （ 1） A類電壓合格率 —— 城市變電所 10ＫＶ母線電壓合格率； （ 2） B 類電壓合格率 —— 110KV及以上供電或 35（ 63）KV專線供電用戶的電壓合格率； （ 3） C類電壓合格率 —— 其他高壓用戶的電壓合格率 （ 4） D類電壓合格率 —— ； （ 5）供電綜合電壓合格率計算式為 (317) 式中Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ分別代表Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ類電壓合格率。 B +C+D= A +3供 電 電 壓 合 格 率 （ ） 表 34 我國某大城市電網 2023年供電電壓合格率統(tǒng)計表 第三節(jié) 電力系統(tǒng)頻率偏差 頻率是電能質量最重要的指標之一。系統(tǒng)負荷特別是 發(fā)電廠廠用電負荷 對頻率的要求非常嚴格。要保證用戶和發(fā)電廠的正常運行就必須嚴格控制系統(tǒng)頻率，使系統(tǒng)的頻率偏差控制在允許的范圍內。允許頻率偏差的大小不僅體現(xiàn)了電力系統(tǒng)運行管理水平的高低，同時反映了一個國家工業(yè)發(fā)達的程度。 一、頻率偏差的定義 根據工學理論，正弦量在單位時間內交變的次數(shù)稱為頻率，用 f表示，單位為 Hz。交變一次所需的時間稱為周期，用 T表示，單位為 s。頻率和周期互為倒數(shù)，即 f=1