區域電網中無功補償優化措施

林泓鍵

摘 要：隨著我國國民經濟的快速發展和人們生活水平的提升，供電企業和個人的用電需求量和質量都在不斷提升，而電壓的合格率作為一項重要的電力考核指標，受到了相關企業調動重視，而無功補償優化措施就成了提升電壓合格率的重要措施。基于此，本文就主要圍繞區域電網中的無功補償的優化措施進行分析。

關鍵詞：區域電網；無功補償；優化措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.131

0 前言

在電力系統中，使用無功補償措施不僅可以保障電力運行的穩定性，而且對區域電力企業的經濟發展有著一定的推動作用，同時對配電網的發展有著積極影響。另外，在地區的配電網發展中，適當的進行無功補償，還有助于降低網絡損耗、提高功率、穩定電壓，在滿足人們對電力質量和需求方面有一定的作用。

1 無功補償概述

1.1 概念

無功補償，是指可以減少變壓設備以及電氣線路負擔，在一定程度上提高變壓設備和電氣線路利用率，能夠使電氣線路發熱量降低，并且在電氣線路上安裝補償電容器，用來降低無功功率的方式，同時也是一種提高供電系統電網功率因數，降低變壓器和電力輸送線路損耗，改善電力系統供電環境的方式。由此可見，無功補償裝置在電力系統中具有非常重要的意義，對電力企業的發展具有積極的促進作用。因此，在使用無功補償措施時，要選擇合理的補償裝置，這樣有助于實現最大限度的電網損耗降低，有利于提高電網的質量。

1.2 類型

在電網中常用的無功補償類型有五種：配電線路補償、隨器補償、變電站補償、隨機補償和跟蹤補償。其中，配電線路補償是指在線路桿中安裝電容器，來實現無功補償的措施；隨器補償，指的是將低壓電容器，利用低壓熔斷器接在配電變壓器的二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式；變電站補償是指針對電網系統中的無功平衡，在變電站實施集中補償的方式；隨機補償指的是將電動機和低壓電容器組進行并接，通過對相應裝置和電動機控制、保護；跟蹤補償是指用無功補償的投切裝置，作為一種控制保護裝置，使用低壓電容器組補償用戶的配電變壓器低壓側的方式[1]。

1.3 區域電網中無功補償存在的主要問題

在區域電網中，使用無功補償系統是主要有兩方面的問題。一方面是，系統是硬件問題，在電力系統中變電站的主控室和電容器室還存在一定的距離，這一段距離中的電纜線與控制電纜的較長，受變電站強電磁因素的干擾，使得電纜會存在很高的感應能力，會在一定程度上干擾電平的耦合，這就導致在使用一些信號進行采集時，存在信息錯誤或變化的現象，影響了對區域電網的無功補償控制效果。另一方面，是系統的軟件問題，在產品的設計初期，對于無功補償的判斷，主要是以主變高壓側的功率因素和低壓側的母線電壓安全邊界，最為主要的控制判斷依據，這種方式存在一定的不合理性。

2 區域電網中無功補償優化措施

2.1 控制升級的方式

在考慮到電力系統變電站的3圈變使用中，容易出現的一些問題，需要對無功控制裝置的控制調節判斷依據，進行重新優化，可就是基于原本的3圈變，用主變低壓側母線電源與主變高壓側功率的因素，作為控制調節模式的判斷依據，并將控制調節模式轉換成主變電補償側和母線電壓邊界的無功控制模式，利用這種方式可以解決35kV的側無功缺額大的問題。另外，在進行無功側補償措施優化時，使用這種方式可以保證電力系統的的電壓穩定，電壓質量符合電力要求。同時還可以使變電站在使用無功補償措施時，補償更加合理，對整個電力系統中電力的運行具有一定保障作用，提升了電網整個運行的安全性和經濟性。

2.2 改進硬件電路

在對電力系統中使用無功補償措施時，除了注意控制升級的方式之外，還需要重視對電路設備的改進。在改進電路硬件設備的過程中，需要考慮到輸電線路電纜線過長，而形成的影響信號質量問題，對此可以從以下幾方面進行改進：

第一，在電源裝置方面進行冗余升級設計。在電力系統中，對配電模件進行設計時，都會在設計中加入獨立的自動斷路器過留裝置和截峰二極管過壓裝置等，對電力系統的硬件設備進行保護。同時電力的供電系統最好可以選擇隔離變壓器，使用這種變壓器，可以實現電力系統中的強電力系統和弱電力系統之間相互獨立，兩者互不干擾。另外，這種冗余設計還需要利用電源低通濾波器，對高次諧波進行消除，進行促進對電力系統電路硬件設備的改進。

第二，對靜電流的干擾問題進行優化改進。在進行電力系統的硬件改進中，靜電的干擾問題也是影響供電效益的重要因素，因此需要使用合理的措施，來盡可能的避免靜電對電力供應的影響。對于靜電的干擾問題，可以使用從旁路進入地表的方式，避免靜電侵入到內部影響電路。然后使用金屬機箱對靜電進行屏蔽處理，降低靜電的入侵力度，同時還要保持機箱與地面有合理良好的接觸，這樣就可以保障在對接地電阻的有效控制下和允許的范圍內，將產生的靜電電荷，利用機箱設備的外流層，導入到地面，消減靜電量，這樣靜電就不會對電力系統的內部電路產生影響。

第三，優化濾波電路。在電路系統中，為了進一步對電路的硬件設備進行改進，可以使用阻止干擾電平耦合到器件中的方式。在實際的工作中，需要在I/O的接口處串接電阻，或者是在正負電源端并聯二極管；然后可以將100Ω的電阻串接在MOS集成電路的輸入端，并在輸出端串接一個1kΩ的電阻；再串接22-100Ω電阻在TTL集成電路的輸入端，與輸出端串接一個22-47Ω的電阻；另外，串接100Ω-100kΩ電阻在模擬集成電路器中，將二級管并聯分流到電源的正極或者是負極，并串接一個100Ω的電阻在模擬集成電路的輸出端[2]。

3 結束語

總而言之，在實施區域電網的無功補償措施時，不僅需要考慮電力系統本身的電壓質量，還需要注意平衡無功率和有功率之間的關系。在電力系統中使用多種無功補償的方式，是這些方式相互結合，對滿足無功率的平衡有著積極作用，同時還可以促進電壓的穩定性，確保電力系統的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]周慧.配電網無功補償優化配置方法[J].科技與創新，2016（15）：158.

[2]徐雄風.配電網無功補償優化研究[J].電子世界，2017（22）：149+151.