【正文】 取恒定功率模型。 2 區(qū)和 6 區(qū)采用的調(diào)檔策略在改善電壓的同時(shí)均會(huì)使無(wú)功功率在一定程度上惡化，運(yùn)行點(diǎn)只能進(jìn)入 3 區(qū)和 7 區(qū)。又如當(dāng)運(yùn)行點(diǎn)位于 1 區(qū)中的 S1小區(qū)時(shí)，升檔降壓會(huì)使無(wú)功功率越上限，運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)如 3 區(qū)或 2 區(qū)；當(dāng)運(yùn)行點(diǎn)位于 5 區(qū)中的 S2小區(qū)時(shí)，降檔升壓會(huì)使無(wú)功功率越下限，運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)入 7 區(qū)或 6 區(qū)。 比較圖 24(a)、 (b)，可知對(duì)于 ZIP 負(fù)荷模型， 6 區(qū)采用的降檔升 壓策略總會(huì)使運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)入 7 區(qū)。由于調(diào)檔對(duì)無(wú)功功率的影響極小，這些區(qū)域的調(diào)檔策略基本符合 VQC 的控制目標(biāo)，但增加了分接頭和電容器組的動(dòng)作次數(shù)。在沒有其他更為合適的策略的情況下，這些區(qū)域只能采用調(diào)檔措施。 九區(qū)圖的某些區(qū)域?qū)τ诳刂频慕Y(jié)果還可能會(huì)產(chǎn)生振蕩動(dòng)作的現(xiàn)象。所謂“振蕩動(dòng)作”是指在調(diào)檔和投切電容時(shí)，不能使運(yùn)行點(diǎn)直接進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域而是進(jìn)入控制前所在區(qū)域的鄰近區(qū)域，在鄰近區(qū)域控制策略的作用下，又使運(yùn)行點(diǎn)回到控制前區(qū)域的現(xiàn)象。振蕩動(dòng)作現(xiàn)象會(huì)增加分接頭和電容器組的動(dòng)作次數(shù)，對(duì)設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生不利的影響，并使系統(tǒng)所受沖 擊次數(shù)增多，因此在控制策略上應(yīng)加以避免。 如圖 24(c)所 示， QL≤ 0， ΔUqmin 為投切 1 組電容器所引起的電壓最小變化量，變電站負(fù)荷取恒定阻抗模型。圖中，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于 3 區(qū)中 ΔUq 區(qū)中的任意一 a 點(diǎn)時(shí)，根據(jù) 3 區(qū)的VQC 策略，將投入 1 組電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，引起電壓升高，無(wú)功功率減小，功率因數(shù)增大，則投電容后運(yùn)行點(diǎn)將可能進(jìn)入 1 區(qū)或 2 區(qū)而非 9 區(qū)；此后 VQC 應(yīng)該按 1 區(qū)或 2 區(qū)的策略動(dòng)作，分以下兩種情況。 1） 投電容后運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)入 1 區(qū) 若分接頭有足夠的檔位可上調(diào)，則 VQC 執(zhí)行升檔動(dòng)作，電壓降低，功率因數(shù)不變，無(wú)功功率數(shù)值 減小且性質(zhì)不變，無(wú)功功率不會(huì)越下限，不管是何種控制模式，運(yùn)行點(diǎn)都可以進(jìn)去 9 區(qū)。 若分接頭已調(diào)至最高檔或分接頭達(dá)日最大調(diào)節(jié)次數(shù)而閉鎖，則 VQC 執(zhí)行強(qiáng)切電容動(dòng)作，使運(yùn)行點(diǎn)又回到原先的 a 點(diǎn)； VQC 再按 3 區(qū)的策略投電容，如此就產(chǎn)生電容投切振蕩現(xiàn)象。 2） 投電容后運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)入 2 區(qū) 若分接頭有足夠的檔位可上調(diào)，則 VQC 執(zhí)行升檔動(dòng)作，電壓降低，功率因數(shù)不變，無(wú)功功率數(shù)值減小且性質(zhì)不變。在電壓 無(wú)功功率控制模式下，由于調(diào)檔對(duì)無(wú)功功率的影響很小，因此運(yùn)行點(diǎn)可能進(jìn)入不了 9 區(qū)而是又進(jìn)入 qU? 小區(qū)，從而產(chǎn)生振蕩動(dòng)作現(xiàn)象。在電壓 功率因數(shù)控制模式下，由于調(diào)檔對(duì)功率因數(shù)無(wú)影響，運(yùn)行點(diǎn)又回到 qU? 小區(qū)，產(chǎn)生振蕩動(dòng)作現(xiàn)象。 若分接頭已調(diào)至最高檔或已被閉鎖，則 VQC 執(zhí)行強(qiáng)切電容動(dòng)作，產(chǎn)生電容投切振蕩現(xiàn)象。 b 點(diǎn)情況和 a 點(diǎn)類似，當(dāng)變電站負(fù)荷取恒定功率模型時(shí)，也可作類似分析。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 應(yīng)注意到，九區(qū)圖策略對(duì)控制設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)使無(wú)限制的，而變電站對(duì)分接頭的日調(diào)節(jié)次數(shù)由嚴(yán)格的限制，一旦分接頭達(dá)到日最大調(diào)節(jié)次數(shù)或檢修最大調(diào)節(jié)次數(shù)將會(huì)被閉鎖，由此可能會(huì)產(chǎn)生振蕩動(dòng)作現(xiàn)象。 另外如果無(wú)功功 率上下限之差設(shè)置偏小，也會(huì)造成電容器組的投切振蕩現(xiàn)象。 由于九區(qū)圖的分區(qū)控制策略師基于理想的情況的電壓、無(wú)功控制，在實(shí)際控制中除會(huì)出現(xiàn)振蕩動(dòng)作現(xiàn)象外還存在著其他一些問題 [6]： 1） 九區(qū)圖的電壓、無(wú)功上下限是隨季節(jié)、峰谷、時(shí)段而變的，不易調(diào)整；由于調(diào)檔和投切電容對(duì)變電站的電壓、無(wú)功均有影響，當(dāng)某些區(qū)域?qū)深愒O(shè)備的控制都起作用時(shí)，難以區(qū)分哪一類效果更好，因此九區(qū)圖對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員而言是比較難以掌握的。 2） 由于九區(qū)圖各區(qū)域控制策略都是依據(jù)實(shí)時(shí)電壓和無(wú)功進(jìn)行的，因此在電壓越限、無(wú)功不越限的情況下，基本控制策略師 調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭。而實(shí)際上個(gè)變電站每天的有功和無(wú)功負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律性，當(dāng)無(wú)功負(fù)荷曲線上出現(xiàn)由谷轉(zhuǎn)峰的變化趨勢(shì)時(shí)，則會(huì)先出現(xiàn)電壓越下限，緊接著又出現(xiàn)無(wú)功越上限的情況。九區(qū)圖的控制過程為先由5 區(qū)調(diào)節(jié)分接頭進(jìn)去 9 區(qū)，緊接著又進(jìn)去 3 區(qū)，則再投電容又恢復(fù)進(jìn)去 9 區(qū)。如果 VQC 能夠判定電壓越限是由無(wú)功迅速變化引起的，則完全可以在電壓和無(wú)功不越限時(shí)就直接提前投切電容器，從而減少分接頭的調(diào)節(jié)次數(shù)并提高電壓合格率。 3） 由于實(shí)時(shí)系統(tǒng)電壓、有功和無(wú)功負(fù)荷變化的隨機(jī)性，九區(qū)圖對(duì)電壓波動(dòng)的控制適應(yīng)性差。 4） 對(duì)于主變低 壓側(cè)母線在多路用戶負(fù)荷下要求按逆調(diào)壓原則調(diào)壓，九區(qū)圖很難實(shí)現(xiàn)。 5） 九區(qū)圖中調(diào)檔的策略對(duì)某些區(qū)域的控制可能會(huì)造成系統(tǒng)電壓失穩(wěn)。 綜上所述，當(dāng)裝置采用傳統(tǒng)的九區(qū)圖電壓、無(wú)功控制策略時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行到臨界區(qū)域容易造成系統(tǒng)振蕩，裝置的頻繁動(dòng)作，這樣會(huì)造成電氣設(shè)備的損壞和降低其使用壽命。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 3 應(yīng)用實(shí)例 變電站基本情況 110kV 東城站在系統(tǒng)中的位置如圖 31 所示，正常方式由 110kV 成東線供，通過緡東線與濟(jì)寧電網(wǎng)相聯(lián)。該站 20xx 年建成投運(yùn)，一臺(tái)主變?nèi)萘?，作為“提高輸送能力”的一 項(xiàng)措施，在變電站投產(chǎn)時(shí)需加裝無(wú)功補(bǔ)償電容器。 圖 1 東城站在系統(tǒng)中的位置 圖 31 東城站在系統(tǒng)中的位置 計(jì)算補(bǔ)償容量 依據(jù)《電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功電力技術(shù)導(dǎo)則》、《國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)原則》要求，從不同考慮點(diǎn)計(jì)算得出不同的容量要求，求其最大值做為變電站無(wú)功補(bǔ)償容量的依據(jù)。 1） 按補(bǔ)償主變壓器無(wú)功損耗計(jì)算 東城站 1 號(hào)主變參數(shù)及 110kV 側(cè)、 35kV 側(cè)負(fù)荷見表 31. 表 31 110kV東城站 1號(hào)主變壓器參數(shù) 額定容量 /MVA 空載損耗 P0/kW 空載電流 I0/% 短路電壓 Uk12(%) 短路損耗 Pk31/kW 35kV 側(cè)負(fù)荷 /MVA / + 短路電壓 Uk23/% 短路電壓 Uk13/% 短路損耗 Pk12/kW 短路損耗 Pk23/kW 10kV 側(cè)負(fù)荷/MVA + 空載漏磁無(wú)功損耗 Q0≈ S0=I0%SN 102= 102= 額定負(fù)載漏磁功率 Qk12=Uk12%S2N 102= 102= Qk13=Uk13%S3N 102= 102= Qk23=Uk23%S3N 102= 102= 白莊站 成武站 東城站 緡城站 115 5815 5813 112 111 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 QK12+QK13QK23 + 2 2 S2N2（ QK12+QK23QK13） + 2