【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式中 —— 歸算至高壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)的電壓損失 kV； —— 高壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)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(diào)整負(fù)荷接入節(jié)點(diǎn)的電壓 UL。 （ 1）改變系統(tǒng)無(wú)功功率的分布； （ 2）改變發(fā)電機(jī)端電壓 US； （ 3）改變變壓器變比 K1， K2。 （ 4）改變輸電網(wǎng)絡(luò)的參數(shù) X。 下面從電力系統(tǒng)無(wú)功功率電源和調(diào)壓手段兩方面對(duì)電壓偏差的改善措施作詳細(xì)的介紹。 121()LsNPR Q XU U kUk??? （一）配臵充足的無(wú)功功率電源 電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率損耗很大一部分是線路和變壓器中的無(wú)功功率損耗。由于高壓線路和變壓器的等值電抗遠(yuǎn)大于等值電阻，變壓器的無(wú)功損耗也比有功損耗大得多，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗。 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)僅靠發(fā)電機(jī)提供的無(wú)功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)對(duì)無(wú)功功率的需要，因此必須裝設(shè)大量的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源有同步發(fā)電機(jī)，同步調(diào)相機(jī)，電容器，電抗器和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝臵（ SVC）等。 五、改善電壓偏差的措施 同步發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中唯一的有功功率電源，同時(shí)也是最基本的無(wú)功功率電源。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)無(wú)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(jī)改善系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡是一種十分經(jīng)濟(jì)實(shí)用的調(diào)節(jié)手段，其缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)能力不大。 五、改善電壓偏差的措施 同步調(diào)相機(jī) 同步調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是不帶機(jī)械負(fù)載的同步電 動(dòng)機(jī)。改變同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁，可以使同步調(diào)相機(jī) 工作在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁狀態(tài)，從而發(fā)出或吸收無(wú)功功率。它是最早采用的無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備之一。 同步調(diào)相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：有電壓支撐的作用、可迅速提高無(wú)功功率、可吸收多余的無(wú)功功率。 缺點(diǎn)：本身設(shè)備的有功功率損耗大、維護(hù)復(fù)雜、投資大。所以它不是主要的無(wú)功功率調(diào)節(jié)設(shè)備。 五、改善電壓偏差的措施 電容器 作為無(wú)功功率補(bǔ)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(wú)功功率。其產(chǎn)生無(wú)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(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、容量組合靈活、安全可靠、運(yùn)行維護(hù)方便、投資省等 優(yōu)點(diǎn) 。所以長(zhǎng)期以來(lái)電容器一直是電力系統(tǒng)優(yōu)先采用的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備。但當(dāng)系統(tǒng)電壓下降時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電壓進(jìn)一步降低；當(dāng)系統(tǒng)電壓偏高時(shí)，系統(tǒng)電壓進(jìn)一步升高。這種正反饋的電壓調(diào)節(jié)特性不利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，這是電容器調(diào)壓的 缺點(diǎn) 。 五、改善電壓偏差的措施 此外，這種調(diào)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(yīng)綜合考慮系統(tǒng)容量、電壓等級(jí)、負(fù)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(chǎn)生的無(wú)功功率，與電壓的平方成正比，同時(shí)與線路的長(zhǎng)度成正比。因此，長(zhǎng)距離、高電壓等級(jí)的線路產(chǎn)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(gè)電容的電納為整個(gè)線路等效電納 B的一半，即為 。每個(gè)電容產(chǎn)生的充電功率為線路總充電功率 的一半，即等于 。當(dāng)線路輕載或空載運(yùn)行時(shí)，線路電抗 X中的無(wú)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(wú)功損耗 為零，甚至變負(fù)。 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(shí)，將會(huì)存在大量過(guò)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(shí)電壓搜升高現(xiàn)象十分嚴(yán)重，其升高幅度已經(jīng)大大超出了國(guó)家的有關(guān)規(guī)定。這對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行和用戶的正常生產(chǎn)構(gòu)成了極大的威脅 。 五、改善電壓偏差的措施 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝臵和靜止無(wú)功發(fā)生裝臵 基于電力電子半控器件無(wú)功補(bǔ)償裝臵（ SVC）和基于電力電子全控器件的靜止無(wú)功發(fā)生裝臵（ SVG）具有動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償特性。與同步調(diào)相機(jī)一樣，它們既可以向系統(tǒng)輸出無(wú)功功率，也可吸收系統(tǒng)的無(wú)功功率。其動(dòng)態(tài)特性好，調(diào)壓速度快，調(diào)壓平滑，而且可實(shí)現(xiàn)分相無(wú)功補(bǔ)償，有功功率損耗也比較小。由于他們由靜止開關(guān)元件構(gòu)成，所以運(yùn)行維護(hù)方便、可靠性較高。但這類設(shè)備價(jià)格普遍較高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較欠缺。 五、改善電壓偏差的措施 （二）系統(tǒng)調(diào)壓手段 電力系統(tǒng)是個(gè)龐大的系統(tǒng)，其中的負(fù)荷難以計(jì)數(shù)，無(wú)法對(duì)其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。通常的做法是選擇一些 關(guān)鍵性的母線 作為電壓監(jiān)視點(diǎn)。如果將這些母線的電壓偏差控制在允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)中的其他節(jié)點(diǎn)的電壓及負(fù)荷電壓就能基本滿足要求。這些電壓監(jiān)視點(diǎn)稱為 電壓中樞點(diǎn) 。一般選擇系統(tǒng)內(nèi) 裝機(jī)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(fù)荷的發(fā)電機(jī)母線作為電壓中樞點(diǎn) 。 五、改善電壓偏差的措施 電壓偏差的調(diào)整方式 ? 中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式分為三種： 逆調(diào)壓 順調(diào)壓 恒調(diào)壓 目前中樞點(diǎn)常用的調(diào)壓方式是 逆調(diào)壓 。 電壓偏差的調(diào)整手段 ? 用發(fā)電機(jī)調(diào)壓：調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝臵 ? 改變變壓器變比調(diào)壓：即調(diào)節(jié)變比 K (313) 普通電力變壓器除分接頭外，還有 24個(gè)附加分接頭。通過(guò)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(diào)壓 1）采用分裂導(dǎo)線。 2）串聯(lián)電容器。接線圖見圖 36. 根據(jù)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(bǔ)償線路電抗的程度可用補(bǔ)償度 Kc來(lái)表示： (314) 式中 XL —— 線路電抗， ； XC —— 線路串聯(lián)電容容抗， 。 叫過(guò)補(bǔ)償，整個(gè)線路的等值阻抗呈現(xiàn)容性； 叫欠補(bǔ)償，整個(gè)線路的等值阻抗呈現(xiàn)感性； 叫完全補(bǔ)償，整個(gè)線路的等值阻抗呈現(xiàn)阻性； 1cK ,LLX ???CCLXKX? 1,CCX ?c 1cK ? 與裝設(shè)并聯(lián)電容器相比，串聯(lián)電容器補(bǔ)償法的調(diào)壓效果顯著，特別適合于電壓波動(dòng)頻繁、負(fù)荷功率因數(shù)低的場(chǎng)合。 但采用串聯(lián)電容也會(huì)帶來(lái)一些新問(wèn)題。 串聯(lián)電容與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)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(cè)與考核 電壓偏差的監(jiān)測(cè)與考核是評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量的重要方法，其結(jié)果也是修定無(wú)功功率和電壓曲線、制定電網(wǎng)規(guī)劃和技術(shù)改造計(jì)劃的依據(jù)。 電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)臵原則是： （ 1）與主網(wǎng)（ 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(jí)調(diào)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(cè)點(diǎn)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(cè)的方法是在電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝具有自動(dòng)記錄和統(tǒng)計(jì)功能的“電壓監(jiān)測(cè)儀”。它能直接監(jiān)測(cè)電壓的偏差，并能統(tǒng)計(jì)電壓合格率和電壓超限率。 (315) (316) = 100 % = 1 100 %??電 壓 合 格 時(shí) 間 電 壓 超 限 時(shí) 間電 壓 合 格 率 （ ）電 壓 監(jiān) 測(cè) 總 時(shí) 間 電 壓 監(jiān) 測(cè) 總 時(shí) 間= 100 %?電 壓 超 限 時(shí) 間電 壓 超 限 時(shí) 間電 壓 監(jiān) 測(cè) 總 時(shí) 間 我國(guó)電力行業(yè)對(duì)電壓偏差的考核是指各供電企業(yè)的以下五類指標(biāo)是否滿足供電企業(yè)安全文明生產(chǎn)達(dá)標(biāo)和創(chuàng)一流標(biāo)準(zhǔn)。 （ 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(jì)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(guó)某大城市電網(wǎng) 2023年供電電壓合格率統(tǒng)計(jì)表 第三節(jié) 電力系統(tǒng)頻率偏差 頻率是電能質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。系統(tǒng)負(fù)荷特別是 發(fā)電廠廠用電負(fù)荷 對(duì)頻率的要求非常嚴(yán)格。要保證用戶和發(fā)電廠的正常運(yùn)行就必須嚴(yán)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(nèi)。允許頻率偏差的大小不僅體現(xiàn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平的高低，同時(shí)反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)的程度。 一、頻率偏差的定義 根據(jù)工學(xué)理論，正弦量在單位時(shí)間內(nèi)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(shí)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