一种发用电系统无功功率平衡调节的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种发用电系统无功功率平衡调节的方法，以变电站的两路进线作为发用电系统无功功率统一平衡、综合利用的经济调节平衡基点，按变电站的功率因数调整目标和要求，分析变电站的各段母线上发电机组发出的无功功率大小、各段母线用电系统的功率因数大小、大型同步机组的分布及系统的运行方式等整体情况，计算无功功率总体需量、无功功率可用的调节量和最经济的补偿量，而后再根据系统不同的无功功率需求量选用不同的动态平衡调节及补偿方法，来统一平衡整个发用电系统的无功功率分布，本发明专利技术适用于所有大型企业有二次能源综合利用发电机组并网、发电用电系统并存的变电站无功功率调节平衡、功率因数控制。

【技术实现步骤摘要】
一种发用电系统无功功率平衡调节的方法
：本专利技术专利涉及所有大型企业有二次能源综合利用发电机组并网、发电用电系统并存的变电站无功功率调节平衡、功率因数控制等，属于电力系统无功调节

技术介绍
：功率因数是各个变电站和整个电力系统的一个非常重要的经济技术指标，功率因数过低，不但增加了供电线路损耗，降低了设备的利用率，功率因数若低于0.85还会受到供电公司的考核，增加一笔数额不小的功率因数调整电费，所以功率因数的调节控制对每个变电站来说都很重要。尤其是目前各大钢铁公司几乎都有二次能源综合利用发电项目，而这些发电项目基本上都是就近在企业的总降变电站并网，这就使得这些钢铁企业总降变电站的发用电系统无功功率平衡、功率因数调节控制变得比较复杂，不再是简单的投退电容器了，而是需要全面的考虑各个变电站每段母线的功率因数大小、大型同步机组分布、发电机并网、集中补偿电容器的补偿容量及变电站的运行方式等等。因此针对这种发电、用电系统并存的变电站无功功率控制和功率因数调节，需要找出一种简单明了、便于操作、合理有效的无功功率调节与平衡的方式方法。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种发用电系统无功功率平衡调节的快捷操作方法，以解决现有监控系统中的问题，现有监控系统中缺少无功平衡调节数据，在监测过程中需要由人工手动来完成数据的计算，人力耗费大，对发用电系统无功监测平衡调节不便，而值班人员因技术技能水平和专业知识参差不齐，有些人甚至不知道该怎么去做好无功平衡调节，有可能会造成长时间的功率因数偏低而受到供电公司的惩罚，造成功率因数调整电费的支出，这对二次能源综合利用非常不利。为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种发用电系统无功功率平衡调节的方法，对于具有二次能源综合利用的变电站，以变电站的两路进线作为发用电系统无功功率统一平衡、综合利用的经济调节平衡基点，按各个变电站的功率因数调整目标和要求，通过分析变电站的各段母线上发电机组发出的无功功率大小、各段母线用电系统的功率因数大小、大型同步机组的分布及发用电系统的运行方式，来计算无功功率总体需量、无功功率可用的调节量和所需补偿无功容量，而后再根据发用电系统不同的无功功率需求量选用不同的动态平衡调节及补偿方法，来统一平衡调节整个发用电系统的无功功率分布，以此来整体提高各变电站每路进线的功率因数，提高变电设备的利用率，降低供电线路的损耗，从而提高变电站的经济运行指标。变电站的各段母线上发电机组发出的有功（P）、无功功率（Q）大小、各段母线用电系统运行时的有功（P）、功率因数(cosφ1)大小、大型同步机组的分布及发用电系统的运行方式都是变电站的后台监控系统的实时监测数据，而变电站的集中无功补偿装置——并联电容器的补偿容量是在建站时按各母线段的平均有功负荷及最大有功计算负荷提前设计好的，现在变电站内每组电容器额定容量为4800Kvar，其补偿量就在4000~4500Kvar之间，且只能进行有级调节而不能随着各母线段感性无功功率的变化而进行无级调节。在自动计算公式表格中研发人员利用了“功率因数与补偿容量查询表”，将平时变电站经常运行时的几组功率因数作为补偿前功率因数值（cosφ1），将各母线段或各变压器系统需要补偿的目标功率因数(cosφ2)，作为补偿后功率因数目标值(cosφ2)，本次研发人员取的是cosφ2=0.9时每KW负荷所需的无功补偿容量(KVar)，再将变电站各母线段的经常实际运行的几组有功功率P（万kW）列入表格，计算出现运行有功功率P（万kW）时所需补偿的无功容量Qc（kVar）大小，而后根据各发电机组发出的无功功率大小和各母线段无功功率总体需量等，测算出无功功率可用的调节量和最经济的需补偿的无功容量Qc（万kVar)，最后综合选择需要采用的调节方法。功率因数与补偿容量查询表见附表1，其中倒数第六列取值为0.9。附表1：功率因数与补偿容量查询表本专利技术技术方案的进一步改进在于，具体操作为：S1、首先将变电站内某台变压器或某一段母线现有的有功功率（P）、当前功率因数（cosφ1）、拟达到的功率因数目标值(cosφ2)、所需补偿无功容量（万kVar）及可采用的调节方法制作成一个需补无功量的自动计算公式表格，将该表格供职工操作使用，当值班人员发现当前运行功率因数低于目标值（公司要求的功率因数控制指标——不低于0.9）时，他们仅需将现运行的有功功率（P）输入表格中，就会轻松知道现有的有功功率P（万kW）所需补偿的无功容量Qc（kVar），从而实现对各变电站的无功平衡、功率因数进行有效及时地控制，功率因数、有功及该需补无功量的自动计算公式表格为：在实际应用中，由于含有四种方式，上述四种方式操作不同、查找不便，所以将表中相同方式的内容标注为同样的颜色，比如第一种方式为黄色，第二种方式为绿色、第三种方式为蓝色、第四种方式为粉色，这样有效区分，便于工作人员查看、不易发生看偏数据的可能。并且在“补偿前功率因数值（cosφ1）”这一列时，为了区分更醒目，将0.75、0.8、0.85的取值进行标红处理，也是为了更加有效区分各个数值，避免看错或看漏的情况发生。S2、然后当值班人员发现当前功率因数不合格时，将现有的有功功率和当前功率因数分别输入对应的表格内，则就会自动算出所需补偿无功容量，所需补偿无功容量的计算公式为：QC=Qc0×P，其中，P为现有的有功功率，Qc0为当前功率因数，Qc为所需补偿无功容量。S3、最后根据S2获得的计算结果，采取相应的调节方式，依靠电力调度、集控中心执行无功功率统一平衡调节，正常运行情况下是按需要补偿无功量的多少为依据调整功率因数。本专利技术技术方案的进一步改进在于：在S3中，具体可采用的调节方式为：（1）调节小容量发电机组无功功率或提高二级厂功率因数：当110KV进线当前功率因数低于0.9，所需补偿无功容量小于3500Kvar时，采取此方法，此为第一种方式；（2）投切站内一组电容器：因变电站内每组电容器额定容量为4800Kvar，根据运行数据分析，投运一组电容器因母线运行电压和负荷大小的不同，其无功补偿量在4000~4500Kvar，当110KV进线功率因数低于0.9，所需补偿无功容量在4000~4800Kvar的范围内时，则选择投运行一组站内电容器，此为第二种方式；（3）调节小容量发电机组无功功率和投运行一组电容器相结合的方式：当110KV进线功率因数低于0.9，所需补偿无功容量在4800~9000Kvar时，此为第三种方式；（4）调节大容量发电机组无功功率和投电容器相结合的方式：当110KV进线功率因数低于0.9，所需补偿无功容量在9000Kvar以上时，此为第四种方式；（5）改变运行方式：检修时造成10KV负荷不均衡，110KV进线功率因数低于0.9时，首先选择通过10KV母联并列或解列，调整变压器负荷，使110KV进线有功负荷和无功负荷平衡，再根据情况选择上面调节方法的某一种。本专利技术技术方案的进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发用电系统无功功率平衡调节的方法，其特征在于，对于具有二次能源综合利用的变电站，以变电站的两路进线作为发用电系统无功功率统一平衡、综合利用的经济调节平衡基点，按变电站的功率因数调整目标和要求，通过分析变电站的各段母线上发电机组发出的无功功率大小、各段母线用电系统的功率因数大小、大型同步机组的分布及发用电系统的运行方式，来计算无功功率总体需量、无功功率可用的调节量和所需补偿无功容量，而后再根据发用电系统不同的无功功率需求量选用不同的动态平衡调节及补偿方法，来统一平衡调节整个发用电系统的无功功率分布，以此来整体提高各变电站每路进线的功率因数，提高变电设备的利用率，降低供电线路的损耗，从而提高变电站的经济运行指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种发用电系统无功功率平衡调节的方法，其特征在于，对于具有二次能源综合利用的变电站，以变电站的两路进线作为发用电系统无功功率统一平衡、综合利用的经济调节平衡基点，按变电站的功率因数调整目标和要求，通过分析变电站的各段母线上发电机组发出的无功功率大小、各段母线用电系统的功率因数大小、大型同步机组的分布及发用电系统的运行方式，来计算无功功率总体需量、无功功率可用的调节量和所需补偿无功容量，而后再根据发用电系统不同的无功功率需求量选用不同的动态平衡调节及补偿方法，来统一平衡调节整个发用电系统的无功功率分布，以此来整体提高各变电站每路进线的功率因数，提高变电设备的利用率，降低供电线路的损耗，从而提高变电站的经济运行指标。


2.根据权利要求1所述的一种发用电系统无功功率平衡调节的方法，其特征在于，具体操作为：
S1、首先将变电站内每台变压器现有的有功功率、当前功率因数、拟达到的功率因数目标值、所需补偿无功容量（万kVar）及可采用的调节方法制作成一个需补无功量的自动计算公式表格，将该表格供职工操作使用，从而实现对各变电站的功率因数进行有效及时地控制，自动计算公式表格为：

；
S2、然后当值班人员发现当前功率因数不合格时，将现有的有功功率和当前功率因数分别输入对应的表格内，则就会自动算出所需补偿无功容量，所需补偿无功容量的计算公式为：QC=Qc0×P，P为现有的有功功率，Qc0为当前功率因数，Qc0为所需补偿无功容量；
S3、最后根据S2获得的计算结果，采取相应的调节方式，依靠电力调度、集控中心执行无功功率统一平衡调节，正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐丽梅，马福舟，李雪松，徐建国，杨洪丽，王海涛，陶志良，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，邯钢集团邯宝钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13