配電網(wǎng)無功補償優(yōu)化配置方法

周慧

摘 要：配電網(wǎng)是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分。在當前的配網(wǎng)系統(tǒng)中，無功補償裝置能夠有效提高配電系統(tǒng)的運行效率，并且是在配電線路的運行過程中能夠有效降低無功損耗的有效措施。此外，電網(wǎng)系統(tǒng)比較密集的相關線路是造成其能源損耗較大的一大原因，無功補償技術在配電網(wǎng)中的應用對電網(wǎng)的節(jié)能與平穩(wěn)運行具有一定的阻礙性和制約性，從而保障配電網(wǎng)安全、可靠。通過對無功補償技術的現(xiàn)狀以及配電線路無功補償技術的原理、原則進行介紹，分析了配電網(wǎng)無功補償優(yōu)化配置方法，希望能夠為相關研究提供參考和幫助。

關鍵詞：配電系統(tǒng)；無功補償；諧波；無功倒送

中圖分類號：TM714.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.158

1 無功補償技術的現(xiàn)狀

1.1 補償方式

當前，也許還有許多部門認為補償用戶的功率因數(shù)是目前無功補償?shù)淖谥妓冢仓皇菍⑴潆娋W(wǎng)的無功補償優(yōu)化工作重點放在用戶這一方。但現(xiàn)如今，電網(wǎng)系統(tǒng)比較密集的相關線路是造成其能源損耗較大的一大原因，所以，有效降低電網(wǎng)的損耗才能真正實現(xiàn)對配電網(wǎng)無功補償配置的優(yōu)化。雖然增設1臺補償箱可以提高用戶電力負荷的功率因數(shù)，在一定程度上可以達到降低損耗的目的，但一定要對無功潮流進行計算，方可讓有限的投資成本充分產生最大的收益。

1.2 諧波危害

1.2.1 安全性

配電網(wǎng)在運行的過程中會受到諧波危害的影響，電網(wǎng)運行的安全性在一定程度上會大大降低。這是由于諧波電流會干擾繼電器保護的檢測回路，電路電流與電壓不能實現(xiàn)正常運行，甚至可能會發(fā)生變化。這些聯(lián)動變化又可能使得繼電保護裝置發(fā)生變動，電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性受到影響。

1.2.2 經(jīng)濟性

諧波會影響到電網(wǎng)中每個構件的運行，會縮短電動機的使用壽命，降低電動機的功能，其能量損耗會受此影響而增大，電力變壓器在運行過程中的損耗也會增加，使得設備實際使用容量降低。為了使實際使用容量能夠滿足用戶需求而使得線損增加，造成更大的浪費。

1.3 無功倒送

在無功補償過程中，并不是補償?shù)迷蕉嘣胶茫娏ο到y(tǒng)中的過度補償會導致無功倒送。這是電力系統(tǒng)不允許的。因為無功倒送會造成線路損耗與變壓器損壞，在一定程度上加重線路的負擔。當負荷相對較低時，采用固定的電容器補償方式，或者是在三相負荷沒有對稱的情況下選擇接觸器控制的補償柜，都會有導致電力系統(tǒng)無功倒送現(xiàn)象的可能。

2 配電線路無功補償技術的原理及原則

配電網(wǎng)無功補償?shù)哪康木褪遣捎貌⒙?lián)無功補償裝置后，無功可以就地平衡。配電網(wǎng)無功補償具有以下優(yōu)點：①可以保護變壓器和線路，降低損耗；②負荷供電質量能夠得到一定的提高；③降低電氣布置難度、電氣設備維護工作量和成本，變電站整體投資降低，無功設備利用率得以提高。

無功補償在實際運用過程中需遵循以下原則：①無功補償?shù)摹胺稚⒀a償，就地平衡”原則。無功功率適用于近距離輸電，在電力系統(tǒng)中，為了減少損耗，應盡量實現(xiàn)無功流動。因此，分配無功功率就需要遵循“分散補償，就地平衡”的原則來實施。②在保證系統(tǒng)在高峰和低谷安全、穩(wěn)定運行的前提下，電力系統(tǒng)配置的無功補償裝置要能夠實現(xiàn)分層和分區(qū)的無功平衡。③各節(jié)點電壓要保證是合格的、滿足標準規(guī)定的，并且始終要有事故備用的緊急電壓容量。

3 優(yōu)化供電網(wǎng)無功補償策略

3.1 對供電網(wǎng)進行優(yōu)化設計

對于供電網(wǎng)來說，合理地規(guī)劃電力線路能夠有效降低線損量。其中，比較有效且常見的規(guī)劃方式就是縮短供電半徑。根據(jù)實際操作過程中的具體用電情況，按照國家電網(wǎng)建設的相關政策規(guī)定嚴格地進行，明確電流值、變壓器以及電壓值的位置。同時，還應該控制供電網(wǎng)的供電半徑，在保證供電質量的前提下降低線損量。另外，優(yōu)化電網(wǎng)線損量也是提升配電網(wǎng)節(jié)能效益的一個重要途徑。

3.2 及時更新、檢修配電設備

在電網(wǎng)升級與更新的實際過程中，工作人員要注意嚴格控制供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，以保證配電設備科學運行為前提，減少線損量。對于配電變壓器的三相負荷工作而言，要想降低變壓器的荷載，就要保證其平衡性，使得配電設備運行的經(jīng)濟性得以提升。另外，通過分析電網(wǎng)的運行情況得知，電力系統(tǒng)中比較常見的配電設備屬于合金導線，要及時替代、更換現(xiàn)有的裸導線設備。此外，提升線路質量的有效手段是做好技術改造工作，新型配電變壓器的采用也成為當前比較可行的提升電力系統(tǒng)高效性的關鍵。

3.3 嚴格實施配電管理

供電單位的無功補償要堅持“分級補償，就地平衡”原則，將嚴密的管理制度、相應的技術措施與組織措施相結合，并完善配電監(jiān)督管理的機制。具體表現(xiàn)為：能夠達到自動化、選擇超載能力強、誤差小、精確化抄表工作、防竊電的新型電表，同時應用新型的科學技術建立線損管理網(wǎng)，企業(yè)內部可以實行供電線損管理責任制；采取得力的措施完善線損分析制度，供電單位領導要做到對線損管理的重視，使線損達到最小化。

3.4 無功補償電容器裝置的控制和保護

無功補償電容器的控制和保護受多種因素影響，其主要因素有補償容量的設定、安裝地點的選擇以及電容器組的選擇三方面。在對其進行有效的控制過程中，兩種主要的控制原理是借助電壓無功和功率因數(shù)來開展。它們都能夠有效地對電容器組進行控制，從而依據(jù)線路運行中的具體需求狀況及時對損耗的無功功率進行補償。現(xiàn)如今，比較常見的電容器保護方式是將某種控制設備安裝在開關控制箱中，實現(xiàn)保護無功補償裝置的安全、穩(wěn)定運行。

4 結束語

本文通過分析、研究配電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)的問題，提出了相應的降低線損、優(yōu)化配置的策略，希望電力系統(tǒng)的工作者能夠科學、合理地規(guī)劃電網(wǎng)線路，嚴格控制配電管理的無功補償技術，及時更新、檢修配電設備，根據(jù)實際需要將管理和技術降損進行有機結合，選擇科學、合理的優(yōu)化措施，以可持續(xù)利用為出發(fā)點，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

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〔編輯：劉曉芳〕