探究配電網低壓無功優化及無功管理

謝錦杭（國網福建上杭縣供電有限公司，福建 龍巖 364200）

探究配電網低壓無功優化及無功管理

謝錦杭
（國網福建上杭縣供電有限公司，福建 龍巖 364200）

摘要：我國過去在35kV及以上的高壓網絡中，對電壓無功優化的應用較為集中，并取得了一定的成就，而在10kV及以下（中低壓）的電壓無功監控和優化管理方面還存在著很多的問題，尤其在低壓配電網方面經常會出現有電不能及時送出、用戶用不上電的情況。在配電網低壓中加入了對電壓無功優化的功能和管理，避免了低壓配電網在配置和輸送電能過程中的諸多問題，也大大提高了低壓配電網的運行效率。本文旨在對配電網低壓的無功優化進行分析說明，并且想出了控制配電網低壓無功優化的一些措施，針對無功管理方面做了進一步討論說明。

關鍵詞：配電網低壓；無功優化；無功管理

無功優化是電力行業的一個專業術語，在高壓配電網和中低壓配電網中都有所應用，一般常說的無功優化主要體現在兩個方面，一方面是在無功補償的裝置上，另一方面則是對電壓的無功優化控制。

無功管理：無功管理是相對于無功優化來說的，同樣應用在高壓配電網和中低壓配電網中，對無功補償裝置以及電壓的無功管理。

一、配電網低壓無功優化的分析說明

電網的輸出功率包括有功功率和無功功率兩種。有功功率是直接消耗電能的，并且可以把電能轉化為機械能、化學能、熱能和聲能等，而無功功率恰好和有功功率相反，它是不消耗電能的，只是把電能轉換為另一種形式的能量，轉換的這種能量可以使電氣設備做工，在電網運行和電能之間形成了周期性的運轉。無功補償最大的特點就是不消耗能量就可以使電氣設備運轉做工來產生電能，配電網低壓的無功優化就是利用這一原理。

配電網低壓無功優化的功能多種多樣，其中數據管理、運行分析控制、規劃優化、報表管理是它主要的四大功能，這四大功能基本上已經概括了配電網低壓無功優化所涉及到的各個環節。首先來講一下數據管理，它的管理方式有圖形化管理和表格化管理這兩方面，涉及到了對設備臺賬數據的管理和對設備運行數據的管理這兩方面內容；運行分析控制主要用于對電網主要設備的運行情況以及經濟效益的分析，可以為電網的技術改造提供更多依據；規劃優化可以產生很多效果，比如對于各種規劃方案的優化、可以模擬方案來改善電壓質量、提高功率因數、降低損耗等方面；最后一個報表管理功能可以自動生成標準電壓的無功報表，在這里包括了電壓合格率情況報表、補償設備投切記錄情況報表等，方便記錄，以便讀取更多的數據。

二、配電網低壓無功優化的控制

在低壓配電網實際運行的過程中，由于一些因素的不確定性以及一些約束條件，需要對配電網低壓的無功優化進行一定的控制，從而實現優化進行的目的，下來羅列出幾項控制配電網低壓無功優化的措施：

1 重構低壓配電網網絡

通過選擇分段開關、聯絡斷路器的開合狀態，可以改變網絡的一些結構，實現低壓配電網網絡的重構。這是一個較為復雜的問題，但是可以起到減少損失、平衡負荷、提高電壓質量的效果，使其達到最佳運行的狀態。

2 投切電容器

在配電網低壓無功優化中，電容器投切起著很大的作用，它可以改善電能質量，也可以降低網絡損耗，某種程度上對配電網低壓無功優化起著至關重要的作用。在低壓配電網中，三相負荷不是固定的，而是隨機變化的，且很少出現平衡的情況，運用電容器優化投切的方式可以使電荷盡量處在一種平衡的狀態，實現配電網低壓無功優化的最大效益。

3 綜合優化的方法

如果將第一種方法和第二種方法相結合，也就是說，實現低壓配電網絡的重構和電容器投切的組合形式，這樣在某種意義上是可以對配電網低壓的無功進行更大限度的優化的。但是配電網絡重構已經很復雜了，再加上電容器的投切這種非線性整數的規劃，組合起來復雜程度和難度隨之增加，但是這種綜合優化的方式是有它自己可取之處，在選擇時要結合實際情況，最大限度的發揮它的優點。

三、配電網低壓的無功管理

在配電網低壓無功運行中經常會出現一些問題，諸如用戶無功補償不足、功率因數低、電力負荷的使用以及低壓配電網自身所存在的一些不足之處，都會對配電網低壓無功優化的運行造成一定的影響，所以需要對配電網低壓進行無功管理，具體管理措施如下：

1可以改變變壓器分接頭調壓

在配電網低壓無功充足的情況下，可以采取改變變壓器分接頭進行調壓的方式來達到經濟、有效的目的。變壓器的樣式很多，具體可以歸為兩種：普通變壓器和有載變壓器。一般情況下，有條件的話人們會優先選擇有載變壓器，這樣可以更方便的對變壓器分接頭進行調壓。

2改變無功功率分布調壓

在低壓配電網中，改變無功功率分布調壓也可以對配電網低壓進行無功管理控制。方式多種多樣，有靜止補償器補償，這種補償方式多用于變化劇烈的負荷所引起電壓大幅度變化的情況，采用靜止補償器補償的方法減小負荷的波動。還有并聯電抗器補償和并聯電容器補償的方法。這三種方法在不同情況下改變無功功率分布調壓是很有效果的，可以有效的達到降低損耗、提高線路功率因數的作用。

3改變參數調壓

這種無功管理控制措施是通過減少線路參數的方法來實現的，具體的操作可以是通過增大導線截面、線路串聯電容補償的方法來較少配電網低壓的損耗。從多方面綜合的治理、規劃和管理配電網低壓的無功控制，使其達到更好的調壓效果。

結語

面對我國配電網規模巨大、負荷情況復雜以及使用環境較差的現狀，需要對電壓進行無功優化。在低壓配電網系統中，無功優化可以更大限度的保障電網的安全運行，同時也能配送出更多優質、經濟的電能。在配電網低壓無功優化的過程中，要時刻對配電網低壓的無功優化進行分析和控制，選擇出最適合的無功優化方式，并且對配電網低壓無功進行優化管理，爭取達到電壓合格率最高、配電網輸送電能損耗最小的綜合優化目標，提高我國配電網低壓的無功優化能力，使配電網低壓整體的無功優化效果更明顯，力爭在取得更大的收益。

參考文獻

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中圖分類號：TM72

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