當(dāng)負(fù)荷增加時，如曲線2所示，如果系統(tǒng)的無功電源沒有相應(yīng)增加，電源的無功特性仍然是曲線1，這時曲線1和曲線2的交點(diǎn)a＇就代表了新的無功功率平衡點(diǎn)，并由此決定了負(fù)荷點(diǎn)的電壓為Ua′，顯然Ua′ 1.2 無功補(bǔ)償原則
　　國家《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定，無功補(bǔ)償與電壓調(diào)節(jié)應(yīng)以下列原則進(jìn)行。
　　a.總體平衡與局部平衡相結(jié)合；
　　b.電力補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合；
　　c.分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合；
　　d.降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。
　　無功補(bǔ)償應(yīng)盡量分層(按電壓等級)和分區(qū)(按地區(qū))補(bǔ)償，就地平衡，避免無功電力長途輸送與越級傳輸。
　　2 實(shí)行實(shí)時無功補(bǔ)償和電壓調(diào)節(jié)
　　為了實(shí)行實(shí)時無功補(bǔ)償，優(yōu)化無功潮流分布，提出一種全網(wǎng)無功補(bǔ)償和電壓優(yōu)化實(shí)時控制方法，以實(shí)現(xiàn)從離線處理轉(zhuǎn)化為實(shí)時處理，提高全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓合格率，減少網(wǎng)損，取得較好的經(jīng)濟(jì)性。
　　2.1 控制無功補(bǔ)償和電壓優(yōu)化的規(guī)則
　　以全網(wǎng)網(wǎng)損盡量小、各節(jié)點(diǎn)電壓合格為目標(biāo)，以調(diào)度中心為控制中心，以各變電站的有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)節(jié)與電容器投切為控制手段。
　　2.2 控制流程
　　首先從調(diào)度自動化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，送入電壓分析模塊和無功分析模塊進(jìn)行綜合分析，形成變電所主變分接頭調(diào)節(jié)指令、變電所電容器投切指令，由調(diào)度中心、集控中心、配調(diào)中心控制系統(tǒng)執(zhí)行，循環(huán)往復(fù)。無功電壓實(shí)時控制流程見圖3。
　　2.3 無功補(bǔ)償與電壓優(yōu)化的控制原理
　　電力系統(tǒng)電壓無功限值區(qū)間的劃分(動態(tài)9區(qū)圖)見圖4。根據(jù)該圖在各區(qū)內(nèi)，以最優(yōu)的控制順序和電壓無功設(shè)備組合使運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)入無功、電壓均滿足要求的第9區(qū)。

　　電壓控制按照逆調(diào)壓原則，當(dāng)電壓變化超出電壓曲線的允許偏差范圍(U上—U下)或超出無功功率允許偏差范圍(Q上—Q下)時，根據(jù)整定的偏移量發(fā)出電容器投切指令或變壓器分接頭調(diào)整指令，從而達(dá)到調(diào)整電壓和無功潮流的目的。
　　其中，U上、U下分別為電壓約束上、下限，Q上、Q下分別為無功約束上、下限，各區(qū)動作方案如下。
　　1區(qū)：電壓超下限，無功超上限。設(shè)定電容器投入容量，并發(fā)出電容器投入指令，當(dāng)電容器全部投入后，電壓仍低于U下時，發(fā)出變壓器分接頭升壓調(diào)節(jié)指令。
　　2區(qū)：電壓合格，無功超上限。發(fā)出電容器投入指令，當(dāng)電容器全部投入后運(yùn)行點(diǎn)仍在該區(qū)，則維持運(yùn)行點(diǎn)。
　　3區(qū)：電壓超上限，無功超上限。發(fā)出變壓器分接頭降壓調(diào)節(jié)指令；當(dāng)有載調(diào)壓已處于下限時，再發(fā)出上一級變壓器分接頭調(diào)節(jié)指令。
　　4區(qū)：電壓超上限，無功合格。動作方案同3區(qū)。
　　5區(qū)：電壓超上限，無功超下限。發(fā)出電容器切除指令，當(dāng)電容器全部切除后，電壓仍高于U上時，再發(fā)出變壓器分接頭降壓調(diào)節(jié)指令。
　　6區(qū)：電壓合格，無功超下限。發(fā)出電容器切除指令，當(dāng)電容器全部切除后，運(yùn)行點(diǎn)仍在該區(qū)，則維持該運(yùn)行點(diǎn)。
　　7區(qū)：電壓超下限，無功超下限。發(fā)出變壓器分接頭升壓調(diào)節(jié)指令，當(dāng)有載調(diào)壓已處于上限時，再發(fā)出電容器投入指令。
　　8區(qū)：電壓超下限，無功合格。動作方案同7區(qū)。
　　9區(qū)：電壓、無功均合格。維持該運(yùn)行點(diǎn)，不發(fā)調(diào)整指令。
　　3 應(yīng)用分析
　　以#6變電站為例，假設(shè)其運(yùn)行于1區(qū)，即10kV母線電壓低于其電壓曲線下限，同時變壓器高壓側(cè)所受無功功率潮流高于其整定上限，那么，控制系統(tǒng)會根據(jù)采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)，先進(jìn)入電容器調(diào)節(jié)程序，計算確定應(yīng)投入的電容器容量，條件是電容器投入后，10kV側(cè)不得向35kV側(cè)反送無功或不得超出無功受電的整定下限。如果電容器全部投入后，仍然不能滿足要求，系統(tǒng)會進(jìn)入變壓器分接頭計算程序，并根據(jù)計算結(jié)果，發(fā)出變壓器分接頭調(diào)節(jié)指令，強(qiáng)行提高低壓側(cè)母線電壓，使其達(dá)到或高于電壓曲線下限，但此時變電站無功負(fù)荷潮流不一定滿足整定要求，可以根據(jù)對負(fù)荷的預(yù)測，增加電容器的裝設(shè)容量。
　　若運(yùn)行于2區(qū)，即10kV母線電壓達(dá)到或高于其電壓曲線下限，同時變壓器高壓側(cè)所受無功功率潮流高于其整定上限，則控制系統(tǒng)只進(jìn)入電容器調(diào)節(jié)程序，發(fā)出電容器投入指令，補(bǔ)償無功，減小變電站無功受電。若電容器全部投入后，仍不能使無功潮流滿足要求，由于電壓在合格范圍內(nèi)，控制程序不再進(jìn)入變壓器分接頭調(diào)節(jié)程序，使其維持在該運(yùn)行狀態(tài)下。對于電容器裝設(shè)容量不足的問題，也可以通過增加電容器的裝設(shè)容量來滿足需要。
　　在3區(qū)運(yùn)行時，由于電壓超過上限，但無功受電也較多，超過上限，這主要由變壓器變比不合適引起，控制系統(tǒng)會以此條件做出判斷。首先發(fā)出變壓器分接頭調(diào)節(jié)指令進(jìn)行降壓，若分接檔位調(diào)至下限時，電壓仍超過上限，此時應(yīng)調(diào)節(jié)上一級變壓器(4)分接頭降低電壓。不切除電容器是因?yàn)榍谐?，無功受電會進(jìn)一步加大，不符合網(wǎng)損盡量小的原則。此外，可采取調(diào)整負(fù)荷結(jié)構(gòu)，平衡無功負(fù)荷的措施，不使其過于集中。
　　在4區(qū)運(yùn)行時，第一步與3區(qū)調(diào)整原則一致，第二步控制系統(tǒng)在保證無功合格的條件下，切除部分電容器，減少其對電壓的抬升作用。
　　5～8區(qū)與1～4區(qū)相對應(yīng)，控制系統(tǒng)會發(fā)出相反的調(diào)節(jié)指令，不再敘述。
　　4 運(yùn)行效果
　　4.1 降低線損
　　應(yīng)用前后3個月的網(wǎng)損統(tǒng)計數(shù)據(jù)比較如表1所示。應(yīng)用實(shí)時無功補(bǔ)償與電壓控制系統(tǒng)后，1～3月的節(jié)電量分別為300、349、420MW·h，降損節(jié)電效果明顯。

　　4.2 提高了電壓合格率
　　系統(tǒng)應(yīng)用前后的電壓合格率比較見表2?？梢钥闯?，各點(diǎn)電壓合格率均得到了提高。