配電網無功補償優化配置方法

周慧

摘 要：配電網是電網系統中的重要組成部分。在當前的配網系統中，無功補償裝置能夠有效提高配電系統的運行效率，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，電網系統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中的應用對電網的節能與平穩運行具有一定的阻礙性和制約性，從而保障配電網安全、可靠。通過對無功補償技術的現狀以及配電線路無功補償技術的原理、原則進行介紹，分析了配電網無功補償優化配置方法，希望能夠為相關研究提供參考和幫助。

關鍵詞：配電系統；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是目前無功補償的宗旨所在，也只是將配電網的無功補償優化工作重點放在用戶這一方。但現如今，電網系統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，有效降低電網的損耗才能真正實現對配電網無功補償配置的優化。雖然增設1臺補償箱可以提高用戶電力負荷的功率因數，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

配電網在運行的過程中會受到諧波危害的影響，電網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正常運行，甚至可能會發生變化。這些聯動變化又可能使得繼電保護裝置發生變動，電網運行的安全性和穩定性受到影響。

1.2.2 經濟性

諧波會影響到電網中每個構件的運行，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，并不是補償得越多越好，電力系統中的過度補償會導致無功倒送。這是電力系統不允許的。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無功倒送現象的可能。

2 配電線路無功補償技術的原理及原則

配電網無功補償的目的就是采用并聯無功補償裝置后，無功可以就地平衡。配電網無功補償具有以下優點：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無功補償的“分散補償，就地平衡”原則。無功功率適用于近距離輸電，在電力系統中，為了減少損耗，應盡量實現無功流動。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在保證系統在高峰和低谷安全、穩定運行的前提下，電力系統配置的無功補償裝置要能夠實現分層和分區的無功平衡。③各節點電壓要保證是合格的、滿足標準規定的，并且始終要有事故備用的緊急電壓容量。

3 優化供電網無功補償策略

3.1 對供電網進行優化設計

對于供電網來說，合理地規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劃方式就是縮短供電半徑。根據實際操作過程中的具體用電情況，按照國家電網建設的相關政策規定嚴格地進行，明確電流值、變壓器以及電壓值的位置。同時，還應該控制供電網的供電半徑，在保證供電質量的前提下降低線損量。另外，優化電網線損量也是提升配電網節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濟性得以提升。另外，通過分析電網的運行情況得知，電力系統中比較常見的配電設備屬于合金導線，要及時替代、更換現有的裸導線設備。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，并完善配電監督管理的機制。具體表現為：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，企業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來開展。它們都能夠有效地對電容器組進行控制，從而依據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，實現保護無功補償裝置的安全、穩定運行。

4 結束語

本文通過分析、研究配電網在運行過程中出現的問題，提出了相應的降低線損、優化配置的策略，希望電力系統的工作者能夠科學、合理地規劃電網線路，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、合理的優化措施，以可持續利用為出發點，提高供電企業的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕