淺析配電網無功補償配置優化措施

陳卓云

惠州龍門供電局 廣東惠州 516800

摘要：為了提高電壓質量，降低無功損耗，需結合配電網系統的特點，選擇合理的補償方式，優化無功補償配置，提高補償效益，解決補償過程中的問題。文章主要探討了配電網無功補償配置優化措施，以供參考。

關鍵詞：配電網；無功補償；配置；

引言

配網系統中因為一些特殊電器元件的配置，例如：電容元件等等，導致系統內部出現了有功與無功功率，后者自身不會耗費能量，然而，會造成電能損耗問題，從而對配網系統帶來不良影響。假設配網系統的電流量上升，電壓下降，此時的電能損耗會更高。因此，科學分配無功補償容量，使無功潮流得到合理布置，提高功率因數，從而能夠有效控制配網內部的各種損耗，同時也能夠對應確保電器設備功能與作用的高效發揮。

1配電網無功補償的應用

1.1確定補償容量

在配電網中，應用無功補償技術，不管采用集中補償方式，還是分散補償方式，都需要將補償容量確定。無論是哪種補償方式，無功補償技術在配電網中的應用，與配電網的功率因數、配電網的線損等有關，為了有效的發揮無功補償技術的作用，需要將補償容量確定。補償容量的確定有多種方法：一是，按照補償容量計算公式計算；二是，從參考資料、電工手冊中查找；三是，按空載電流計算；四是，根據有/無功電量計算在配電網中，單個電網回來中所需要的補償容量，可以在正常的工作、生產下，供應各部門的收費單上的有功電量和無功電量，以及配電網的每個月的運行時間，以及使用無功補償技術之后達到的功率因數得出。

1.2選擇無功補償技術

在配電網中無功補償技術的應用，補償方式可以分為低壓補償和高壓補償，補償方式的選擇要根據配電網設備的實際運行現狀確定。補償技術的選擇和確定需要進行綜合考慮，配電網需要無功補償的電容器的分組數量越大，需要的補償精度也就越高，在無功補償中，補償級數的增加，就會將配電網裝置的成本提升。配電網低壓補償設備的安裝位置，需要根據配電網的實際使用情況而定，當配電網的負荷分布均勻，線路相對較短或者是負荷不均勻，線路較長的情況下，配電網的負荷需要集中在配電網變壓器的附近，便于針對各個配變容量、功率因數的情況，確定補償容量。在配電網中有低壓，也有高壓，所以也需要進行高壓補償。高壓補償需要在低壓補償的基礎上，根據配電網配電使用者的無功補償實際情況進行補償。

2配電網無功補償配置優化措施

2.1全網平衡與地區平衡相結合

為了實現配電網絡中電力的平衡，需結合城鄉的供用電現狀，先滿足縣級電網的無功電力平衡，再考慮分級變電站和分級輸電線路帶來的無功影響，保證無功電力平衡。針對無功電源的布局（一般指補償設備的位置和容量）配置，無法實現地區無功電力的就地平衡，導致電網分配給分級變電站和分級線路中的無功電力較多，相應的電壓也會偏高，過剩的無功電力必須通過輸電線路向其他地區輸送；也可能導致電網分配給分級變電站和分級線路中的無功電力較少，相應的電壓也會下降，須向上級變電站索取無功電力，這就導致不同地區之間的無功電力過多級變化和輸送，加大了電網的電能損耗和無功損耗，在無功補償設備的規劃設計中，必須以總體平衡為基礎，針對不同地區的設備研究出合理的補償方案，以配備最優化的補償設備，達到最佳補償效益。

2.2供電部門及用戶補償互相結合

據相關資料顯示，用戶消耗的無功功率在城鎮電網中約占到五成，而在工業性網絡中約占將近六成。所以，在網絡中為了減少無功功率的輸送，就要盡量實行無功就地補償與就地平衡，并且一定要由供電部門與用電用戶協同進行補償。以往有些地區，通常只有用戶單一進行補償。而對供電網絡本身的補償有所忽視，有些盡管補償設備已經裝設好，但因為怕增加麻煩或懼怕出現事故，而遲遲未能投入運行，導致補償設備的利用率相當低下，沒有得到想要的效果。還有部分地區則有另外一種傾向的出現，只對供電部門的無功電力建設有所注重，卻忽視發揮用電客戶的效用。這樣將會導致電網的無功電力平衡產生嚴重失調。因此需要按照總的無功電力需求，并且發揮供電部門與用電客戶兩者的積極性，一起協同建設與管理好無功電力。

2.3分散及集中補償相互結合

無功補償需要做到總體及局部均平衡，不但需要對供電部門進行補償，而且也要進行用電用戶的補償，這勢必需要采取分散及集中兩種不同的補償方式。在國內目前農村電力配網中，分散補償主要是指在配電網絡中分散的負荷區分散進行的無功補償，而集中補償指的是裝置較大容量的電容于變電站里集中進行補償。根據有關理論分析顯示，變電站中的集中補償主要是對主變壓器的無功損耗進行補償，另外可使輸電線路傳輸的無功電力得到減少，從而能夠有效降低供電網絡的無功損耗。由于用電客戶所使用的無功損耗還需要經由變電站以下的配電線路向負荷端進行輸送，因此為了讓線損得到有效降低，就一定要進行分散補償。在城鎮電力網中，因為配電網的線損占到全網總損失的七成左右，所以應采用分散補償為宜。唯有如此方可讓配電網的無功線損有效地得到降低，進而有助于降低城鎮電力網的總線損。

2.4降損和調壓相互結合

采取電容器并聯進行無功補償，其宗旨主要是為了實現無功電力就地平衡，讓網絡中的無功損耗得以養活，從而有利于降低線損。同時也能夠選取電容器組的分組投切，對電壓進行適當調整，但是僅為電容器并聯補償的輔助效果而已。在通常的情況下，應該以降損作為主導，調壓作為輔助。對于部分關鍵性或電壓水平時常低下的變電站而言，有時候需要裝置較大容量的電容器組，以便于對網絡的無功潮流加以控制與有效改善電壓水平。但其終極目標都是為了實現無功電力平衡，從而能夠保證電網的經濟安全運行。在這里需要明白一點，采取電容器并聯提高電壓水平具有一定的局限性，通常只有3%～5%。若是這個限度被超越，勢必會使容量選取過大。

2.5合理定位無功補償設備

最優配置的前提是科學、合理地定位無功補償設備的位置，并正確地選擇補償容量。實際可以從以下方面來把握：第一，依據2/3法則來優化配置無功補償設備，使其處于主線無功負荷2/3的地方。第二，科學標識出不同線路上的無功負荷的分布狀況，再將一個分叉主線對應變化為兩個。第三，經過變化得到的兩條無分叉主線各自來做好最優配置。現階段，低壓配網無功補償已經得到了供電部門的充分重視，由于其主要存在于10kV變電站內部，補償不足容易對變電站系統帶來多方面的問題，例如：無功功率損耗、線損、供電服務水平下降等等，這些問題必須引起充分的重視，加大對電網的設計與規劃力度，采取科學、合理的無功補償方法，來實現對配網的優化，這樣不僅能夠維護配網的安全、穩定運行，同時，也能夠確保配網的安全、有效運轉，也能夠達到節能環保的效果。

結束語

在電力行業中，將無功補償技術應用到配電網中，不僅可以確保配電網的配電質量，還能夠降低損耗，從而起到節約能源的效果。同時在配電網中應用無功補償技術的時候，還要根據配電網中設備的容量，選擇無功補償的方式和類型，只有這樣才能夠有效的滿足配電網的需要和要求，從而為用電客戶提高更加穩定的配電服務。

參考文獻：

[1]馬珍珍，王玉俊.配電網無功補償方式的研究[J].中國電力教育（中），2010（11）.

[2]石劍鋒.無功補償技術在配電網中的應用分析[J].機電信息，2013（27）.

[3]郭金剛.低壓配電網的無功優化問題研究[J].農業科技與裝備，2012（07）.

[4]張勁.配電網中低壓無功補償優化建模分析[J].中國新技術新產品，2012（16）.