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摘要：本文介绍了一种基于PSD-BPA模型的并联电抗器降压分析，通过在不同电压等级下，建立高压并联电抗器补偿模型和低压并联电抗器补偿模型，对比未加并联电抗器的近区电网，分析了近区电网各220kV变电站母线电压的下降幅值，为近区电网冬季小负荷方式下，如何有效控制电压提供了理论指导，以及为今后近区电网的无功补偿提供了一定的参考。
关键词：BPA；并联电抗器；220kV变电站；无功补偿
0引言
随着城市电网的不断发展，高压架空线路由于占地面积过大、防风抗灾能力较弱和影响城市景观形象等原因，逐渐被地下电缆取代，电力电缆通过电缆隧道或电缆管沟等各种下地敷设方式，增强了高压送电线路的可靠性，节约了珍贵的城市土地资源，同时提升了城市形象。
但是由于高压电力电缆相对于高压架空线路，充电功率增大，在特别是在线路轻载方式下更为明显，造成电网的容性无功功率盈余较多，严重影响电网传输效率，同时造成部分变电站点电压过高，因此需要在部分变电站内加装并联电抗器，来补偿轻载方式下的容性无功盈余。
因此，本文基于在220kV变电站内不同电压等级母线侧加装并联电抗器，通过建立PSD-BPA模型，详细分析了两种方式下降压效果。
1建立区域电网PSD-BPA模型
模型中的中心城区现有4座220kV变电站，均未配置220kV并联电抗器，其中部分站点配置了10kV并联电抗器。现状2017年各220kV变电站的220kV母线电压均较高，超过了规范《电能质量供电电压偏差》中规定的（-%10~+7%，）电压范围。具体如下表所示：
表1中心城区电网2017年冬小方式时各站电压水平
冬小方式下，中心城区电网各电压中枢点电压水平偏高，各变电站站220kV侧电压均在235kV以上。
根据2017年中心城区220kV电网结构和运行方式，建立中心城区220kV电网BPA仿真模型如下所示：
图1中心城区电网2017年冬小潮流图
电压仿真校验结果如下表所示：
表2仿真计算结果与实际运行数据校验表
可见BPA仿真结果与实际运行数据相比，母线电压偏差一般在0.5%以内，因此，在BPA中建立的仿真模型可以较好的模拟系统。
2高抗、低抗补偿方案对比分析
通过在FH站内的220kV母线侧和10kV母线侧分别安装的220kV高压并联电抗器和10kV低压并联电抗器，分析其对应的母线电压。
2.1规模比较分析
高压并联电抗器方案：FH站220kV母线侧配置2×50Mvar高压并联电抗器。
低压并联电抗器方案：FH站每台主变10kV电压侧配置3×10Mvar低压并联电抗器。
2.2电压仿真分析
根据近期电网建设规划，在2017年BPA模型基础上建立本工程投产年（即2020年）仿真模型如下图：
图2中心城区电网2020年冬小潮流图
电压仿真计算结果如下表所示：
表3FH站近区变电站电压变化表（高抗）
表4FH站近区变电站电压变化表（低抗）
电压仿真结果显示，FH站投入1组50Mvar高抗，近区变电站220kV母线电压下降约0.8~1.0kV左右；FH站各主变投入1组10Mvar低抗，近区变电站220kV母线电压下降约0.4~0.5kV左右。从无功电压调节方面来看，投入高抗对220kV系统电压影响较低抗更为显著。
此外，低压并联电抗器投入低压侧时，将导致低压侧母线电压下降，为了保证低压侧母线电压合格率，需主变上调档位，从而导致110kV母线电压上升，容易造成110kV电压越限。而高压并联电抗器直接就地平衡电缆充电功率，避免无功穿越变压器，对中低压侧母线电压影响极小。
因此，综合电压仿真计算结果，FH站采用高压并联电抗器方案，即FH站配置2×50Mvar高压电抗器。
3结论
结合FH站控制220kV电压超限的需要，兼顾中心城区整体无功的就地平衡和变高功率因数要求，以及增强无功调节的灵活性，FH应采用高压电抗器来控制本站及近区电网的电压。
参考文献：
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[2]余恒杰，宋阳，并联电抗器在超高压轻载电网中的应用，电气技术，2011，（12）：40-41，45
[3]阮景敏，并联电抗器在电气工程中的应用研究，科学时代，2014，（3）
[4]崔志刚，并联电抗器标准制定与应用，中国电力企业管理，2017，（6）：56-57
作者简介：
邱俊华（1984-），湖南会同人，硕士，注册电气工程师，注册咨询工程师，现从事电力系统设计和研究。