（广西电网有限责任公司柳州供电局广西545005）
摘要：超高电压网在运行过程中常常会表现出一些问题，主要是无功补偿和电压调整相关的问题，结合近年来对于电网工作的经验分析导致超高压电网出现无功补偿以及电压调整问题的原因有多种。本研究针对此展开了详细的探究，首先就超高压电网的电压崩溃进行了分析，然后就几种无功补偿设备的应用以及电网电压稳定性进行了分析，最后分析了对于提升超高压电网的运行稳定性，有一定的借鉴意义。
关键词：超高压电网；无功补偿；电压调整；运行安全；
1.前言
随着社会的发展，电力系统中超高压电网网架也在逐渐加强，随之而来的就是越来越多的超高压电网的无功补偿以及电压调整问题，结合相关经验进行以下分析。
2.超高压电网的电压崩溃
导致电压出现崩溃的原因与输送端以及接收端发电机组对应的转子间的角度出现摇摆是分不开的，当摆动角度超过临界值就会导致电网出现破坏。电压崩溃产生的根本原因是受端电网突然出现故障，失去了无功功率电源导致电压骤降，出现崩溃现象。就超高压电网电压出现崩溃可以采取以下必要措施。无功补偿分层平衡是防止电压崩溃的根本原因，即使痴线线路跳闸，受端网电压也不会产生较大影响；加大对于受端电网的支持，这是防止电压崩溃的根本措施。保障受端电网的发电机和调相机的自动调节磁装置在正常状态运行，同时各个部门必须就各种故障熟悉掌握，做到防患于未然。
3.几种无功补偿设备的应用
3.1同步调相机
同步调相机由于投资大、运行复杂等原因，作为一般的无功补偿设备在电网中的应用已经逐渐减少，但在特殊情况下，由于同步调相机能提供短路电流，是一种重要的提高系统稳定的设备，因此在以下几种情况下，仍具有不可代替的特定作用。
（1）装在弱受端电网以提供受端电压支持，提高接受远方大容量电源的送电能力；
（2）装在超高压长距离线路的中间，提供动态无功支持，保持其电压稳定，以提高输电线送电容量和稳定水平；
（3）对超高压直流输电弱受电侧提供足够的短路电流，从而提高逆变站交流母线电压的稳定性。
3.2静止补偿器
静止补偿器是一种快速、无惯性的无功功率补偿装置，可以按相调节，通常用于超高压电网。
其作用主要为：
（1）安装在长距离重负荷超高压线路的中间变电站上，加强电网中间点的电压支持，从而提高线路传输能力和稳定性；
（2）安装在电网联络线上，在送电功率发生波动时，提供正阻尼效应，以解决送电电网的动态失稳问题；
（3）用以抑制因电弧炉、轧钢机、电弧焊机等冲击负荷所引起的电压闪变，如武钢在117m轧机工程中配置的4台静补装置，对消除电压波动效果良好；
（4）用以平衡随时间变化的非对称负荷（如单相电力机车负荷），降低超高压电网中由于各种原因产生的负序电压影响；
（5）用作电网事故时的无功紧急备用，维持故障后母线的电压水平。应该指出，在受端电网很弱（即联络线故障时受端电网提供的短路电流水平很低）时，静止补偿器往往起不到预期的故障后支持受端电压的作用，此时只相当于一般的并联电容器，容量随电压下降成平方地减少。
3.3串联电容器
串联电容器是国内特别是国外比较普遍采用的提高电网稳定和送电能力的重要手段。前苏联第一条400kV线路，北美西部500kV电网、瑞典400kV电网和我国330kV刘天关线及东北早期的220kV电网都采用了串联补偿。串联电容补偿，作为提高长距离重负荷线路的输电能力及提高电网运行稳定水平的措施，由于它只能补偿整个串联阻抗中所在线路阻抗的一部分，因此只有当送、受端电网容量很大，输电线路本身阻抗占全部阻抗比重较大时，才能发挥其应有的作用，并取得好的经济效益。在超高压电网中采用串联补偿，曾遇到一些困难，主要是：
（1）补偿站本身的复杂性。线路故障切除后要求能够及时投入串联电容器和串联电容器本身的保护，但串联电容器本身的保护问题较大。不过近年来开发的氧化锌非线性电阻保护系统，有助于解决这方面的困难。
（2）增加了线路继电保护的困难，如传统的方向保护、距离保护及相差保护容易误动。
（3）串联补偿线路与汽轮发电机相连，可能引起次同步谐振，造成汽轮机大轴损坏，如美国南加州爱迪生公司70年代初连续发生的2次790MW汽轮机大轴损坏事故。
4.电网的电压稳定性
电网的电压水平，是电网无功功率供需平衡的具体表现，与电网有功功率和频率的供需平衡情况截然不同，无功功率的传输不但会产生很大的有功功率损耗，而且还会沿传输途径产生很大的电压降落，因而电网各中枢点的电压特性更具地区性质。因此不同点间，尤其电气距离相距较远的各点间，无功功率供需的相互支援和调节几乎是不可能的。同时由于无功功率供需分布的关系各异，同一时刻中不同点的电压也有高有低，因此电网中各点的电压调节，主要依靠就地无功功率的供需调节，即电压稳定性问题一般只是区域性问题。但随着电网的不断发展，受端电网不断扩大，远方电源的供电比重逐渐上升，同时有载调压变压器的广泛使用，由区域性的电压稳定问题而发展为全网性事故的危险性日益严重，为此我们应认真吸取国内外因电压崩溃而造成电网事故的深刻教训，改变长期以来重有功、轻无功的状况，从规划设计、电网建设直至调度运行，都应该考虑各区域电网的无功功率备用容量问题，尤其是事故时能够自动无时滞的可调无功功率备用容量，从而对防止电压崩溃事故做出妥善的安排。防止电压崩溃要立足于可能出现的最坏情况，事先做好充分的准备。除上述的各种运行方式的无功功率平衡、无功功率紧急备用、加强受端电网的电压支持等主要措施外，在电压下滑的缓慢过程中，及时切除部分负荷，是终止电压继续下降防止电压崩溃的有效措施。因此电网应积极采取与用户签订合同的形式，开发可切负荷容量，作为正常运行的事故备用，对有自备电厂的大用户力率调整电费，不妨按峰、谷、平结算，避免用户为了完成电网供电量的月或日的供电量力率而采用自备电厂机组高峰时无功少带，低谷时补无功电量的无功反调整方式的出现，同时做好地区网的电压稳定。在主网无功缺乏地区，当下级电网或负荷端无功在用电高峰时有富裕无功提供（如无功相对缺乏的山西南网的芹池、郑庄及临晋220kV变电站，低压侧装有大量的并联电容器，而本站所带负荷相对不足，无功相对富裕）时，其富裕无功设备可按无自动励磁调节装置的调相机考虑，经经济技术比较后，适当向上级电网倒送无功，提高主网电压，减小传输同等功率时的传输电流，无疑对提高无功不足地区的电压水平，增加电网的输送能力，同时对保证电网的安全稳定以及提高电网运行的经济性有着重要作用。
5.结语
综上所述，随着社会的不断发展，电网也在不断发展，随之而来的问题也越来越多，超高压电网的无功补偿以及电压调整问题影响了电网运行的安全性，所以必须结合具体的问题所在采取针对性的策略，减少无功补偿现象的出现，对于电压做好调整，保障电网运行的稳定性与安全性。
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