電力系統論文發表範本

　　電力系統是由發電裝置、變壓器、輸配電線路和用電裝置等很多單元組成的複雜的非線性動態系統。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺析電力系統無功

　　摘 要：電力系統無功在電能傳輸、維持電網電壓起著至關重要的作用，但同時系統傳輸較多的無功會較低變壓器的利用率，也會減小電網的傳輸能力，因此電力系統無功的平衡就顯得尤為突出，對無功需求較大的地區進行合理的無功補償也是在電網和經濟發展應該合理考慮的重要問題。

　　關鍵詞：電力系統 無功 功率因素 無功補償

　　在電網中，由電源供給負載的電功率有兩種：一種是有功功率，另一種是無功功率。有功功率是保持用電裝置正常執行所需的電功率，也就是將電能轉換為其他形式能量如：機械能、光能、熱能等，這些能量我們能夠以視覺或觸覺感覺到。無功功率比較抽象，是我們無法憑視覺或觸覺發覺得，電網中電力裝置大多是根據電磁感應原理工作的，他們在能量轉換過程中建立交變的磁場，在一個週期內吸收的功率和釋放的功率相等。電源能量在通過純電感或純電容電路時並沒有能量消耗，僅在負荷與電源之間往復交換，在三相之間流動，由於這種交換功率不對外做功，因此稱為無功功率。

　　無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，變壓器也不能變壓，電動機就不會轉動，交流接觸器不會吸合。由此可見無功並不是無用之功。為了保證電力系統的正常執行，無功必不可少，在電網的能量傳輸中，必須考慮無功的傳輸。但是系統中過多的考慮無功的輸送，必定會減少有功的傳輸，這就制約負荷端對有功的需求，降低了對電網、變壓器的利用率這也不是電網發展追求的目的。輸送過多無功功率對供、用電產生的不良影響，主要表現在：

　　***1***視在功率一定時，增加無功功率就要降低輸、變電裝置的供電能力。

　　***2***降低發電機有功功率的輸出。

　　***3***電網內過多無功功率的流動會造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。

　　***4***當無功缺額情況嚴重時，使用者將竭力呼叫大容量用電裝置，使功率因數進一步降低，系統無功負荷愈加愈大，電壓水平更低，形成惡性迴圈，最後造成電壓崩潰，系統瓦解而大面積停電。

　　由上可見電力系統傳送過多的無功而帶來的不足。如果電力系統只發送有功，那麼系統中的變壓器由於缺少無功就無法正常進行變配電。所以發電機必須保證線路的無功損耗和變壓器的最小無功需要。那麼負荷所需要的無功從哪裡來，考慮到上面講述的內容，我們在輸電的過程中要儘可能的減少無功輸送，從發電機和高壓輸電線供給的無功功率，一般滿足不了負荷的需要，對於負荷側無功需求我們可以考慮通過無功補償進行實現。

　　無功補償的主要作用就是提高功率因數以減少裝置容量和功率損耗、穩定電壓和提高供電質量，在長距離輸電中提高輸電穩定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。進行無功補償的具體作用表現如下：

　　***1***提高電壓質量

　　把線路中電流分為有功電流Ia和無功電流Ir，則線路中的電壓損失：

　　式中： P―有功功率，kW Q―無功功率，kvar

　　U―額定電壓，kV R―線路總電阻，Ω

　　Xl―線路感抗，Ω

　　因此，提高功率因數後可減少線路上傳輸的無功功率Q，若保持有功功率不變，而R、Xl均為定值，無功功率Q越小，電壓損失越小，從而提高了電壓質量。

　　***2***提高變壓器的利用率，減少投資

　　功率因數由cosφ1提高到cosφ2提高變壓器利用率為：

　　由此可見，補償後變壓器的利用率比補償前提高ΔS%，可以帶更多的負荷，減少了輸變電裝置的投資。

　　***3***減少使用者電費支出

　　①可避免因功率因數低於規定值而受罰。

　　②可減少使用者內部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，電費可相應降低。

　　***4***提高電力網傳輸能力

　　有功功率與視在功率的關係式為：P=Scosφ。可見，在傳輸一定有功功率的條件下，功率因數越高，需要電網傳輸的功率越小。

　　在電網中影響功率因素變化的因素如此之多，所以要想維持電網中功率因素的穩定絕非易事，這就需要在電網中無功消耗多的用電裝置加上無功補償裝置，無功補償通常採用的方法主要有3種：低壓集中補償、低壓個別補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用範圍及使用該種補償方式的優缺點：

　　***1***低壓集中補償，低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。低壓集中補償的優點：接線簡單、執行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

　　***2***低壓個別補償：，低壓個別補償就是根據個別用電裝置對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電裝置並接，它與用電裝置共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用於補償個別大容量且連續執行***如大中型非同步電動機***的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償的優點是：用電裝置執行時，無功補償投入，用電裝置停運時，補償裝置也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、安裝容易、佔位小、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。

　　***3***高壓集中補償，高壓集中補償是指將並聯電容器組直接裝在變電所的6～10 kV高壓母線上的補償方式。適用於使用者遠離變電所或在供電線路的末端，使用者本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統無功的消耗並可以起到一定的補償作用;補償裝置根據負荷的大小自動投切，從而合理地提高了使用者的功率因數，避免功率因數降低導致電費的增加。同時便於執行維護，補償效益高。

　　電力系統中無功平衡是衡量電能質量的重要指標，無功過低或過高都會對電力系統造成影響，因此，無功深入分析是一項很重要的工作，也是這篇文章意義所在。

　　參考文獻

　　[1] 李梅蘭，盧文鵬.電力系統分析[M].中國電力出版社，2010.

　　[2] 李巨集仲.地區電網無功補償與電壓無功控制[M].機械工業出版社，2012.

　　篇2

　　淺談電力系統排程

　　摘要：電力排程是對電力系統執行的控制，以保障電力系統的安全穩定執行，保證電網持續供電，並獲得良好的電能質量，提高電網的經濟效益 ，以滿足社會工農業發展及人們生活的需要。

　　關鍵詞：電力系統排程 任務 主要工作 組織形式

　　1 電力系統排程的概念

　　電力系統排程，簡單來說就是對電力系統執行的控制，控制系統中各元件的執行狀態。電力系統排程要求任意時刻保證發電與負荷的平衡，要求排程管轄範圍內電能質量的各個指標良好，確保電力系統安全穩定執行。

　　2 電力系統排程的任務與主要工作

　　2.1 電力系統排程的任務

　　2.1.1 盡最大可能的滿足電力負荷的需求。

　　伴隨著社會經濟及工農業生產的不斷髮展，人們生活水平不斷提高，全社會的用電總量也隨之增長。客觀上要求電力系統建設足夠容量的電廠，輸電裝置以及其他配套設施，這是整個電力系統必須要完成的任務。現階段存在的主要問題有季節性缺電，這要求電力系統儘量採取有效措施，增加電源建設，若裝機容量太少，或者燃料供應出現問題，沒有足夠的備用用量，那麼排程的工作就很難操作。有了足夠電源與裝置後，如何排程就很關鍵，高峰負荷時，開啟足夠備用，避免停電和電力系統出現大範圍拉閘限電。

　　2.1.2 保證電力系統執行的經濟性。

　　首先規劃是電力系統執行經濟性的前提條件，電廠的選址與佈局、機組的大、燃料的種類以及運輸方式、輸電線路的電壓等級與長度都會影響電力系統執行的經濟性;在確定的網路結構下，排程方案決定系統執行的經濟性，一般情況下大機組比小機組效率要高，高壓輸電經濟性好於低壓輸電。一般情況下，開啟全部備用，肯定能滿足用電的需求，但是過多的備用會造成電網經濟性的嚴重下降;應儘量多安排大機組高效率機組發電，減少並逐漸淘汰低效率機組，合理安排各機組的啟停與發電計劃，以達到較好的經濟效能;若水電多時應儘量安排火電進行檢修，夏季用電高峰季節儘可能不安排機組檢修，這需要靈活巧妙地安排，在保障電力供應的基礎上，獲得最好的經濟效益。

　　2.1.3 保障整個電網的安全可靠和連續供電

　　電能不能大規模儲存，電網停電會對整個社會造成巨大的損失，保障整個電網的安全可靠執行和連續供電是電網必須完成的責任，關係到經濟與社會的穩定。電能關係到千家萬戶，與國民經濟各行業密不可分，一旦發生大面積停電事故，就會引起整個社會的混亂，電網事故，對於整個社會是一種災難。

　　隨著社會工農業的發展，對供電的可靠性要求越來越高，停電造成的損失與危害也越來越大，比如鐵路，以前電能只用於訊號，停電時可用柴油發電機發電，不會對整個鐵路的執行造成太大影響，現在電力機車所需要的電能自備發電裝置幾乎不可能滿足，一旦電網停電，整個鐵路系統將陷於癱瘓狀態，2008年南方雪災，湖南電網癱瘓，同時鐵路系統也不能執行，大量旅客滯留。並且隨著高層建築的增多，電梯成為必備品，家庭電飯鍋、微波爐、電水壺、空調、電腦、電冰箱、洗衣機進入居民家庭，停電事故會極大地影響人們的正常生活。另外，停電還可能對國家安全社會穩定造成影響，例如中南海或重要軍事基地等政治軍事中心發生停電會影響政府與國家安全，在高考等重要時刻及大型商場停電都可能造成惡劣的社會影響。

　　由於歷史等各方面原因，我國電網結構薄弱，另外由於自然災害及其它原因都可能造成電力供應的中斷，此時，排程系統就應該採取有效措施，首先保證電力供應，其次若發生停電，應儘量減小停電的影響範圍，確保重要負荷供電，並儘快恢復正常的電力供應。

　　2.1.4 保證良好的電能質量。

　　我國電能質量的幾個指標包括頻率、電壓和波形，電網的電能質量不單一取決於電網的某一環節，而是依賴於整個發電、輸電、配電、用電各個部門的配合。①頻率方面，對於一般電網，電網正常執行時，要求頻率波動範圍在0.2~0.5Hz。②電壓方面，要求電壓偏移不超過額定值的5%，現在看來，電壓主要存在兩個問題，一個問題是無功容量不足，另外一個問題是調整手段太少。往往是在電網負荷高峰時段，電壓過低，電網負荷低谷時段出現電壓過高現象，因此電壓調整需要多級調整，有幾級排程就需要有幾級調整。一般情況下，網調要使500kV系統電壓調整穩定，省調要使220kV電壓保持穩定，各發電廠與變電所母線應按照排程規定的範圍調整。③波形方面，諧波含量不能太大，需要滿足國家標準GB/T14549-1993《電能質量 公共電網諧波》的要求。

　　2.2 電力系統排程的主要工作

　　2.2.1 負荷預測：根據負荷變化的歷史記錄，天氣情況等分析人們用電的特點，對未來負荷的特點進行預測，繪製出相應的負荷曲線，並配備適當的發電容量。

　　2.2.2 制定發電計劃、電網執行方式。按照經濟排程的原則，並結合預測的負荷曲線，對排程區域內的各電廠分配發電任務***包括水電廠、火電廠等***，提出各電廠的發電計劃，合理安排機組的備用與啟停，對系統內發、輸、變電等裝置的檢修計劃合理安排，對系統潮流進行計算，安排合理的執行方式。

　　2.2.3 安全監控和安全分析。全面收集系統內的執行資訊，監視執行的狀態，及時發現問題，並通過安全分析對事故進行預測，防患於未然。

　　2.2.4 指揮操作和事故處理。當發現事故時，對系統進行監視和指揮，實現系統迅速恢復正常執行。

　　3 電力系統排程的組織形式

　　電力系統排程的基本原則是統一排程、分級管理，伴隨著電力系統規模的不斷擴大，電力系統由城市的互聯發展到區域間，甚至國與國之間的互聯，從而電力系統排程也由一級排程，發展到多級排程，分別負責電力系統全域性或區域性系統的排程工作，分工合作，充分發揮大電力系統的優越性。

　　排程按照管理的範圍與職責進行劃分，一般按電壓等級或者地理位置，並根據電力系統的特點以及行政區域確定。目前我國電力系統分為五級排程，分別為國家排程、大區排程、省級排程、地級排程、縣級排程。他們有各自的管轄範圍和職能：

　　①國家排程是我國排程的最高階，負責協調各大區聯絡線潮流與執行方式，監視、統計和分析全國電網的執行情況，確保整個電網的安全穩定執行;

　　②大區電力系統排程主要負責全系統的安全經濟執行。主要對骨幹的火電廠、水電廠，特高壓的輸電線路及變電所，220kV的主幹線路和樞紐變電所，並對省級的排程工作進行統一協調。並對全系統的排程計劃及負荷預測進行管理制定，監視和分析全系統執行和安全狀況，編制整個管理系統內的統計報表。

　　③省級排程是在大區電力系統排程領導下負責管理某一省公司區域內的排程工作。負責管理220kV及以下的省級公司管轄範圍內的變電所及電力線路，並負責編制所轄電力區域內的排程計劃及負荷預測工作，對聯絡線進行偏移控制，編制省公司管轄範圍內的安全監視與分析，並編制統計報表。

　　④地區排程在省級排程的領導下負責一地區範圍內的排程工作。對110kV及以下變電所及送配電線路進行管理，分析並掌握地區用電負荷特點，並配合做好用電計劃。進行電力中樞點的電壓自動調整工作：對所轄地區的電網執行及安全狀況進行監視與分析，編制統計報表。

　　⑤縣級排程是電網最低一級的排程機構，它的建設與發展先對其它四級排程滯後很多，其工作職責及結構配置不規範，各種管理也不夠正規，應逐步加大對縣級排程的管理與投入，以適應社會及電網的迅速發展[1]。

　　4 結語

　　電力系統排程監視和控制整個電力系統的執行狀態，保障整個電網的安全穩定執行，獲得合格的電能質量，隊保障工農業生產的正常進行與人們生活有重要意義。

　　參考文獻：

　　[1]李克勤.縣級電網排程機構職責的思考[J].武漢電力技術學院學報，2006，4***3***：46-50.