低压配电网无功补偿方式及优化的探讨

蒙延芹

（德州智能电气设备有限公司,山东 德州　253000）

低压配电网无功补偿方式及优化的探讨

蒙延芹

（德州智能电气设备有限公司,山东 德州253000）

摘要：当前，国内社会经济飞速发展，人们节能环保意识日益提高，对于我国电力系统的发展和完善提出新的要求。保障供电质量、确保供电安全稳定、有效促进电网功率损耗等，已成为当前电力系统改进和完善的重要目标，其中电力系统无功补偿优化技术是一种典型的方法。在实际应用中，无功补偿技术常用于高压、中压配电网中，在低压配电网应用不足，造成低压配电网经济效益和社会效益无法实现。本文就是以低压配电网为研究对象，着重分析了无功补偿技术在其中应用实践。

关键词：低压配电网；无功补偿；优化

作为提高电压质量、保障用电安全稳定、降低用电损耗的一个重要技术手段，配电网无功率补偿技术已在我国电力系统中广泛应用。配电网无功补偿技术一方面在增强电压稳定、维持电压水平方面具有积极作用，另一方面对于缩短电量传输距离、节约发电费用和降低电网损耗等都具有有利作用。但是，现阶段在我国电力系统中无功率补偿技术在低压配电网应用较少，并且其操作过程中存在着投运率偏低、设备不足 以及分布不合理等问题，极大的降低了配电网建设速度。如何实现低压配电网无功补偿，已成为当今电力系统研究的焦点问题。

1　低压配电网无功补偿概述

低压配电网无功补偿，指的是以实现有功功率传输、完成供给和传输低压配电网无功功率、保障供电安全稳定可靠为目的的前提下，采用相关措施满足用电电能质量的提高、电网损耗的降低以及其他要求。常见的低压配电网无功补偿方式包括：变电站集中补偿方式、杆上无功补偿方式、配电变压器低压侧集中补偿方式、低压线路补偿方式和用户终端分散补偿方式。

2　无功补偿中的谐波问题

谐波通常是由大容量电力设备或用电整流、换流、非线性负荷等造成。谐波对无功补偿电容器具有不利影响。应加强谐波检测及分析相关工作，常见的参考原理包括FFT理论、小波变换理论和瞬时无功功率理论等。

针对谐波在电容器组表现出形式多样的特点，可采用以下几种问题解决方法：一方面，为有效的降低谐波受电容器影响，缩减其放大程度，应减少谐波的并联谐振；另一方面，针对电抗器、电容器及其他相关设备承受谐波能力，为防止其超出承受能力时，通常采用安装滤波器方法进行解决。

3　配电网无功补偿的经济效益

当前，我国低压无功补偿主要集中在10kv变电站中，但是其存在着补偿不足的问题，导致10kv变电站变压器不足，线损和供电质量降低。在电网设计过程中，对配电网实施较为适宜的无功补偿措施，不但可以优化配电网稳定和供电质量，而且对于节约配电网投资具有积极作用。

4　配电网无功优化配置的原则

在配电网中，无功功率具有一定流动性，其是保障配电网安全、稳定、持续运行的关键所在。因此，如何降低或避免无功功率在配电网中的流动性，对于提高配电网系统质量具有积极作用。基于此，无功优化配置应按照“分级分区补偿、就地平衡”的原则进行，按照以下几方面要求实现无功补偿设备的合理布局。

首先，在配电网无功补偿过程中，应坚持配电网总体和局部平衡的相统一性。这是由于不合理的无功电源布局会导致局部无功电力的不平衡，进一步影响变电站或线路的无功电力，进而产生大量流动的无功功率问题。具有长途交换或输送的无功功率，严重增加了配电网的电网损耗。

其次，在配电网无功补偿过程中，坚持低压配电补偿为主，其他补偿方案为辅的原则。变电站以补偿主变压器无功损耗为主，在无功传输降低方面则集中在变电站以上输配电线中，实现电网损耗的降低。鉴于低压配电网的线损在配电网整体上所占比例较高，这就要求在配电网无功补偿过程中，坚持低压配电补偿为主，其他补偿方案相结合。

第三，在配电网无功补偿过程中，坚持电力部门补偿和用户补偿相统一原则。物攻的就地补偿、就地平衡是实现配电网无功功率输送降低、用户电压质量提高以及用户功率因数补偿的前提条件，这就要求低压侧补偿过程汇总采用较多配电变压器，同时确保电力部门补偿和用户补偿相结合。

第四，在配电网无功补偿过程中，坚持配网降损为主，降损和调压相辅的原则。以配网降损为主，以降损和调压为辅，最终实现无功补偿的社会效益和经济效益。

5　低压配电线路无功优化模式及最优配置

5.1优化模式

在研究高压、中压配电线路补偿基础上，对低压线路无功补偿采用了“三分之二法则”，以此作为低压配电线路无功优化补偿基本模式。所谓“三分之二法则”指的是以一段仅有首段的电源线路为研究对象，无功负荷作用于其中，将其等分为三份，则在线路三分之二处属于无功补偿设备安装最佳地点，同时期无功补偿容量约占三分之二的总无功负荷。具体如下图所示：

线路无功负荷分布和优化前后无功潮流图

5.2最优配置

所谓的无功补偿的最优配置，指的是在低压配电网中，确定无功补偿装置安装最佳地点和补偿最佳容量的。具体步骤如下所示：

（1）按“三分之二法则”对无功补偿装置进行最佳配置（如式1所示），同时将无功补偿装置的安装最佳地点设置在主线无功负荷分布的三分之二处。

（2）首先对无功分布负荷在各段主线的分布进行标定，然后把具有一个分叉主线等效转换成两条无分叉主线按线路负荷分布情况，把有分叉主线等效转换成两条无分叉主线。

（3）转换后两条无分叉主线分别按无分叉主线进行最优配置.

6　结语

总而言之，实现低压配电网无功补偿装置优化，对于保障供电质量、确保供电安全稳定、有效促进电网功率损耗具有积极的作用。

作者简介：蒙延芹（1979-），女，山东宁津人，电气行业。