配電網規劃中的無功功率補償方法探討

國網棗莊供電公司 崔大明 侯慶雷 李 超

前言

在電力工程項目當中，在電網環境內部使用用電設備的過程中，所消耗的除了有功功率之外，還包括無功功率。為此，在電力網絡環境中，為了能夠更為科學、合理的限制用電設備功率，就應當對無功功率進行補償，從而滿足電力系統環境中對無功功率的要求。在配電網規劃當中，應當選擇一種效果良好，同時成本較低的方法來補償無功功率。

1 無功功率補償方法概述

1.1 無功功率的性質

無功功率是指在一定時間內，電氣設備中產生的能量，并且在沒有電磁能量的情況下，為電源裝置補充感應電流。在理想狀態下，無功功率并不會消失，它只會在電氣設備、電源之間進行電磁轉換。從性質方面來說，無功功率主要可以分為容性和感性兩種。具體來說，電容器設備的消耗，就是容性無功功率，而電動機設備的消耗就是感性無功功率。在電力工程項目當中，容性和感性無功功率的區分，具有十分重要的意義[1]。這是由于在電網當中，存在著很多電感元件，這些電感元件會消耗較大的無功功率。所以，在配電網規劃的過程中，應當采取相應的措施對無功功率進行補償，從而確保電網工程建設和運行的穩定性與安全性。

1.2 無功功率補償方法

在我國電力系統中，采用了很多方法來對無功功率進行補償。具體來說，主要可分為三種類型。其一是單臺電動機設備補償方法，將一臺特殊的無功功率補償裝置添加在配電網核心設備中，這樣能夠在改造處理配電網系統的過程中，降低成本，并且能夠顯著的提高系統功率因數。在這種模式下，無功功率的補償方法叫做單項補償方法。其二是分組式補償方法，將補償電容器并聯在配電變壓器的低壓側，形成一種理想化的排列方式，分組進行無功功率的補償，實際應用效果較為良好。其一是集中式補償方法，在電力系統環境內部，將電容器組并聯在高低壓配電線路設備中，能夠使系統供送電工作運作效率得到明顯的提高。而在配電網規劃中，可以應用第一種方法進行無功功率的補償，不但能夠取得良好的補償效果，同時也有助于成本的控制。

2 無功功率補償在配電網規劃中的應用

對于配電網經濟、安全的運行來說，無功功率補償有著不容忽視的重要意義。一般來說，配電網具有的規模越大，就會存在越大的載荷壓力。因此，在配電網規劃的過程中，應當選擇相應的無功功率補償方法，來補償電網的無功功率，從而實現配電網的良好運行。

2.1 無功功率因數的提升

通過實際應用和測試能夠得知，在電力系統當中，如果想將用電設備的無功荷載降低，就需要合理的置換一些具有較大無功負載量的電力設備。這樣，及時保持系統當中原有的補償裝置數量，也能夠使電力系統的自然因數得到提高。在此基礎上，在配電網系統當中，就能夠將電力輸送的損耗降低和弱化。根據相關的經驗能夠看出，對于各項無功指標來說，電動機參數具有十分重要的作用和意義[2]。對于電動機消耗無功功率的實際達成情況來說，電動機參數對其能夠產生直接的影響。在配電網規劃當中，通過無功功率補償所使用的設備，能夠得知，在不同的使用環境當中，適用于不同的設備，因此，在實際進行補償的過程中，應當根據電力網絡性質的不同，來選擇不同的補償方法和設備。例如，在配電網規劃中，對高壓裝置進行無功功率補償，可以在主變壓器側安裝高壓裝置，以此來降低主變壓器的無功損耗，并且在很大程度上，也能夠將功率因數進行優化和提升。

2.2 低壓無功功率補償

在我國當前的電力系統工程當中，基于配電網規劃過程中合理范圍內的變低壓補償，是一種應用較為廣泛的無功功率補償方法。在配電網低壓無功功率補償的過程當中，較為常用的低壓無功補償技術方法主要包括跟蹤補償、隨器補償、隨即補償等。在實際應用中，這些無功補償方法都具有各自不同的作用效果和特征。其中，跟蹤補償具有最為靈活的應用，其基本原理是通過組合處理傳統型變壓器和小容量配電變壓器，在配電網規劃中實現補償無功功率的效果。隨器補償需要對高壓熔絲等設備和物品進行應用，在需要進行無功補償的變壓器設備中，將其進行并聯接入[3]。這種方法通常在農網電力系統環境中的系統改造當中較為常用。隨機補償主要是對無功消耗技術進行綜合利用，在電力系統網絡中，能夠對異步電動機設備的無功功率要求進行即時監控，從而提高無功功率補償的精確度，對于系統內部設備的運行效能來說，具有極大的提升和優化作用。在實際應用中，應當根據不同的電力系統情況，以及配電網規劃情況，選擇最為適當的無功功率補償方法進行補償。

3 結論

在當前社會中，電力能源是最為重要的能源之一，因此配電網的運行狀態有著至關重要的意義。在配電網規劃當中，基于無功功率的損失情況，應當采取適當的無功功率補償方法進行補償，從而確保配電網的安全運行。在實際應用中，應當根據實際情況進行不同的選擇和應用，從而得到更好的效果。

[1]王超,張永東,滕杰,楊鴻斌,李峰,龔文杰.地區高壓配電網無功規劃分析和應用[J].電力系統保護與控制,2009(22):68-70+76.

[2]張程,王主丁,張宗益,霍佳麗,翟亮.一種規劃態配網無功補償估算方法[J].電力建設,2010(11):24-27.

[3]周強強,陳杰明,楊波,王晨.配電網中磁控電抗器的無功補償控制方法探討[J].機電信息,2013(33):82-83.