淺析農村配網無功優化方案

引言：近些年我國國民經濟得到快速發展，我國已經逐漸由農業大國轉變為工業大國，在這個轉變過程中起到主要作用的還是電力能源。供電企業如果在市場經濟下立于不敗之地，就不能僅僅局限在供電量上，還要進一步提高供電質量和服務，要順應時代發展需求。但是在我國農村電網中還是存在著一大批傳統配電網，這些配電網電力設施已經老化，供電線路復雜，經常容易出現電網短路事故，其中最為嚴重的問題是傳統電網的高耗能問題，每年供電企業都要為此付出大筆經濟費用。對于農村電網這一問題供電企業在近些年采用了無功補償優化的對策，但是在進行農網無功優化過程中也出現了許多問題，接下來在本文中就詳細介紹下出現這些問題的主要原因有哪些？供電企業在今后的工作中應該從哪些方面加強農村配電網無功補償優化工作，并提出具體的優化措施，從而保證無功平衡和降低電網耗損率的實現。

一、無功補償的作用

眾所周知，對于有功功率其實就是電能的有效利用率，但是對于無功功率大多數人并沒有一個深刻的認識。對于無功功率主要是產生在電網設備中的各種負載，這些無功功率經過發電機的長距離傳輸所發生損耗。其實在電網運行過程中無功功率不僅影響著供電廠的電能產量和質量，也嚴重損耗了電網線路傳輸過程中的線損，這不僅造成了電力能源的浪費，還直接影響著供電企業的經濟效益。如果無功功率在電網運行過程中不斷增大，那么電網中的功率因素也就越低，這樣對電網產能所造成的影響也就越大。供電企業所做的無功補償其實就是通過科學技術手段提高供電廠的供電能力，改善電能質量，實現補償裝置與配電網系統中電力設備的無功功率抵消，實現整個電網運行產能的最大化。

二、淺析農網無功補償的現狀

（一）農村配電網對于電容器的選擇不合理現狀

在我國農村電網建設中主要采用的是變電站二次側集中補償和用戶低壓補償兩種。根據我國電網的主要特性表明，電網線路中的負荷波動如果較大就容易造成電網產能的耗損，更多的電能在做無功功率，針對這一現狀供電企業經過研究發生是由于農村配電網對于電容器的選擇安裝不合理，應該在我國電網母線支路上盡量安裝分散式補償電容器，這一就能實現“分級補償，就地平衡”，確保電網正常運行。

（二）農村配電網存在無功功率額度大的現狀

在我國農村地區經常會發生配電網無功功率額度過大的情況，這種情況產生的最大原因就是補償容量不足，在供電企業對于無功考核的相關規定中，只是針對那些大功率的電力設備進行了補償電容器的安裝，只有安裝了補償電容器才能對其運行功率進行考核。但是對于電網設備中較小功率的那些就不用考核功率因素，這樣長此以往下去就造成了電網設備無功功率額度的漏洞越來越大。其次在我國農村配電網中一些小功率的電力設備雖然也安裝了補償電容器，但是在運行過程中這些小功率的電力設備根本不能適應電網的自動化程度，這樣就會與之不協調，無法正常工作，統計數據也極其不準確。

（三）農村配電網無功補償裝置較為落后

在傳統電網設備中經過多年運行都已經老化，無功補償裝置都已經過時，無法完成與電網線路的自動化運算，同時也沒有實時監測系統對電網運行進行備注。如果想要無功功率過度的問題首先要對電網設備進行更換，實現智能電網自動化能力。

三、對于農村配網無功優化的具體措施

（一）變電所集中補償

通常在電網設施中的補償裝置主要有靜止補償器、同步調相機、并取電容器等。這些裝置的主要作用就是可以通過相互間的結合改變電網線路中輸送無功功率的因數，通過因數的改變實現變壓器和供電廠的無功損耗功率的減少。在我國電網設施中最為常見的就是在10KV配電網中安裝這些補償裝置，同時還要在電網母線上集中安裝電容器組，這樣補償裝置就會增大補償容量，尤其在我國農村地區用電高峰期時電網負荷能力較大，也就造成電力設備負荷較低，如果電網長期不間斷運行就會造成無功負荷的持續增加，容易出現電網事故。針對這些問題供電企業采用了大容量無功補償裝置自動投切，降低了電網的無功損耗，實現了變電所集中補償。

（二）補償方向和電容器投放重點

在低壓電網中供電廠對于功率因數的設定會稍微大一些，這樣就使得無功補償的考核點在合理潮流方向上轉移到變電所的二次母線上。根據供電企業的具體研究計算表明，在配電網二次母線下的無功負荷占總無功負荷的大部分。所以這時就要認真選擇電容器的投放點，要保證高壓側始終比低壓側略高一些，這樣就能滿足電網運行過程中所需的無功功率因數。

（三）電網無功與電壓綜合治理措施

在我國電網設計中經常是采用并聯電容補償的方式，這樣設計的目的就是為了降低電網損耗率，可是這也就會對電網電壓產生副作用。如果按照這種情況，在此電網中的網絡電壓水平將會比平時電壓水平提高3%左右，這可以在一定程度上提高電壓質量，但是也會使低谷時段的電壓發生改變。根據電容器主要特性來看，這種運行方式將會對電容器的使用壽命造成影響，還會加劇變壓器鐵損率。所以在選用電網時必須要對無功與電壓進行綜合協調，這樣才能更好地實現無功補償的最大化。

（四）低壓電動機的隨機補償優化

在我國工業生產企業中基本都使用的是三相異步電動機，這主要是由于三相異步電動機本身是電感性負荷，在正常運行過程中功率因數就會很低，這就需要從電源中吸收大量的無功功率來實現正常工作，這樣就會給企業帶來嚴重的電能損耗。如果想使三相異步電動機避免這類問題的發生就需要加強對于三相異步電動機的運行功率因數的改變，通過科學技術手段減少三相異步電動機的線路損耗，實現低壓電動機的隨機補償。

四、總結

在我國農村配網運行過程中一直將無功功率作為研究的難點，因為無功功率涉及到工業生產和日常生活中的方方面面，想要減少無功功率的損耗就要通過科學技術手段提升變壓器的利用率，改善用戶功率因數，進而實現無功補償的最大化。

參考文獻

[1]張永軍，任震，本河等，于配網潮流計算的桿上無功補償優化算法研究[J]，華南理工大學學報，2001

[2]戴曉亮，無功補償技術在配電網中的應用[J]，電網技術，1999.

（作者單位：國網山東鄄城縣供電公司）