如何管理电力系统中枢点的电压？

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：电力系统调压的目的是保证系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围内。图中的阴影部分就是同时满足A、B两负荷点调节要求的中枢点电压的允许变化范围。为同时满足负荷点的电压质量要求，中枢点电压的允许变化范围就大大地缩小了，最大时为7%，最小时仅有1%。逆调压时，高峰负荷时可将中枢点电压升高至105%UN，低谷负荷时将其下降为UN。一般顺调压时，高峰负荷时的中枢点电压允许不低于102.5%UN，低谷负荷时中枢点的电压允许不高于107.5%UN。

电力系统调压的目的是保证系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围内。但是由于负荷点数目众多又很分散，不可能也没有必要对每一个负荷点的电压进行监视和调整，系统中的负荷点总是通过一些主要的供电点供应电力的，例如：①区域性水火电厂的高压母线；②枢纽变电所的二次母线；③有大量地方负荷的发电机电压母线。这些供电点称为中枢点。

各个负荷点都允许电压有一定的偏移，计及由中枢点到负荷点的馈电线上的电压损耗，便可确定每一个负荷点对中枢点电压的要求。如果能找到中枢点电压的一个允许变化范围，使得由该中枢点供电的所有负荷点的调压要求都能同时得到满足，那么，只要控制中枢点的电压在这个变化范围内就可以了。下面讨论如何确定中枢点电压的允许变化范围。

假定由中枢点O向负荷点A和B供电［见图5-12（a）］，两负荷点电压UA和UB的允许变化范围相同，都是（0.95～1.05）UN。当线路参数一定时，线路上电压损耗UOA和UOB分别与A点和B点的负荷有关。为了简单起见，假定两处的日负荷曲线呈两级阶梯形［见图5-12（b）］，相应地，两段线路的电压损耗的变化曲线如图5-12（c）所示。

为了满足负荷节点A的调压要求，中枢点电压应该控制的变化范围如下：

在0～8h，UO（A）＝UA＋ΔUOA＝（0.95～1.05）UN＋0.04UN＝（0.99～1.09）UN；

在8～24h，UO（A）＝UA＋ΔUOA＝（0.95～1.05）UN＋0.10UN＝（1.05～1.15）UN。

同理可以算出负荷节点B对中枢点电压变化范围的要求：

在0～16h，UO（B）＝UB＋ΔUOB＝（0.96～1.06）UN；

在16～24h，UO（B）＝UB＋ΔUOB＝（0.98～1.08）UN。

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图5-12　中枢点电压允许变化范围的确定

将上述要求表示在同一张图上，如图5-12（d）所示。图中的阴影部分就是同时满足A、B两负荷点调节要求的中枢点电压的允许变化范围。由图可见，尽管A、B两负荷点的电压有10%的变化范围，但是由于两处负荷大小和变化规律不同，两段线路的电压损耗数值及变化规律亦不相同。为同时满足负荷点的电压质量要求，中枢点电压的允许变化范围就大大地缩小了，最大时为7%，最小时仅有1%。

如果在任何时候，各负荷点所要求的中枢点电压允许变化范围都有公共部分，那么，调整中枢点的电压，使其在公共的允许范围内变动，就可以满足各负荷点的调压要求，而不必在各负荷点再装设调压设备。

如果由同一中枢点供电的各用户负荷的变化规律差别很大，调压要求也不相同，就可能在某些时间段内，各用户的电压质量要求反映到中枢点的电压允许变化范围没有公共部分。这种情况下，仅靠控制中枢点的电压并不能保证所有负荷点的电压偏移都在允许范围内。因此为了满足各负荷点的调压要求，还必须在某些负荷点增设必要的调压设备。

在进行电力系统规划设计时，由系统供电的较低电压等级的电力网往往还未建成，或者还未完全建成，许多数据及要求未能准确地确定，这就无法按照上述方法做出中枢点的电压曲线。为了进行调节计算，可以根据电力网的性质对中枢点的调压方式提出原则性的要求。为此，一般将中枢点的调节方式分为三大类：逆调压、顺调压和常调压。

如果中枢点供电的各负荷变化规律大体相同，考虑到高峰负荷时供电线路上电压损耗大，将中枢点电压适当升高以抵偿部分甚至全部电压损耗的增大；低谷负荷时供电线路上电压损耗小，将中枢点电压适当降低以抵偿部分甚至全部电压损耗的减小，完全有可能满足负荷对电压质量的要求。这种高峰负荷时升高电压、低谷负荷时降低电压的中枢点电压调整方式称“逆调压”。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要采用这种调压方式。逆调压时，高峰负荷时可将中枢点电压升高至105%UN，低谷负荷时将其下降为UN。

与逆调压相对，对供电线路不长、负荷变动不大的中枢点，允许采用顺调压。所谓顺调压，就是高峰负荷时允许中枢点电压略低；低谷负荷时，允许中枢点电压略高。一般顺调压时，高峰负荷时的中枢点电压允许不低于102.5%UN，低谷负荷时中枢点的电压允许不高于107.5%UN。

介于上述两种情况之间的中枢点，还可采取常调压，即在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值，例如（102%～105%）UN。

如上所述的都是系统正常运行时的调节要求。系统中发生故障时，对电压质量的要求允许适当降低，通常允许故障时的电压偏移较正常时再增大5%。

如何管理电力系统中枢点的电压？

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