对电力调度无功补偿技术的探讨

张萍 汪进波

摘要：由于我国现在的各方面发展都很迅速，而由于科学技术以及生活水平的不断提高，家用电器以及各种自动机器种类的增加，使人们对于用电的需求量也是在持续的增加。尤其是在烈日炎炎的夏季，每年的用电量在这时都会急剧的增加，往往会出现由于用电量过大而造成的电路损坏或者是为节约电量而停电等的发生，给人们的生活带来很大的不便。由于无功补偿技术具有设备简单、容易操作和维护方便等特点，所以其在国内电力调度中的使用逐渐增多并巳成为降低电网损耗的重要手段。本文就对电力调度无功补偿技术的有关内容进行分析，可供参考。

关键词：电力；调度；无功补偿技术

1无功补偿技术的概述

无功补偿技术是指通过使用相关电力设备为电网提供必要的无功功率，并且在一定程度上提高电网的功率因数从而降低电网的电能损耗起到无功补偿电源的作用最终提高整个电网电压的质量。无功补偿技术的关键在于产生一定的无功功率，其对于整个用电网络的正常工作具有十分重要的意义。如果没有无功功率，则变压器的一次线圈便无法产生磁场，进而导致二次线圈无法感应出电压。所以如果没有无功功率，变压器便无法进行变压工作、电动机便无法转动。正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需从电源取得无功功率，如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率糙立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。但从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以需要在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设各才能在额定电压下工作。

2电力调度无功补偿技术

2.1同步电机技术

同步电机技术的服务对象是转速在一定状态下相同的交流电机。这种技术之所以能实现功率的无功补偿，主要是在这种技术的操作下，同步电机运行方式是有规律的，运行状态也很稳定，这时它们的功率因数特性是一样的，都有延迟性或者落后性。要使功率因数摆脱落后状态，可以对激励电流进行调整，使其数值降低，进而影响到相关的输出无功电流，主要指的是大小和方向，这样多余的无功也能被吸收。激励电流的调整比较适合于同步电动机，但是总成本比较高，所以这种技术的经济效果差。

2.2静止无功补偿器技术

这种技术的运用对象是电容器和电抗器，如果这种静止无功补偿器是自由的，就会在保证无功补偿效果达到预期目标同时，也会保证电力系统正常运行。但是在实际中，晶闸管对其具有一定的管控作用，电抗器投切过程就容易出现纰漏，比如产生谐波。

2.3静止无功发生器技术

这种技术应用在无功补偿中，得需要专门的电路，即三相桥式交流电力，并且这种技术的服务对象是小容量的储能元件，将这种储能元件安装在直流一侧，相关部位的电压就能时刻处于正常值，而无功功率的补偿则需要通过PWM控制。这种技术虽然补偿效果比较好，但是控制步骤不简单。

2.4并联电容器技术

并联电容器就是比较常用的一种方法。由于其携带方便以及使用方便等优点很受人们的欢迎。它在使用的过程中是可以将应用在电力调度系统中的各种补偿元件来进行控制与管理的，在电力调度的过程中可以使电能的消耗率达到最小，所以来说，并联电容器这一元件在电力系统中的应用还是比较广泛的。但是由于并联电容器在使用的过程中由于其在在补偿电能时可能会有不准确的电容量，使其不能准确补偿电气，所以使其无功补偿的效果就会有差错，因此对其的研究并不是很多。

3无功补偿技术的配置原则

近年来，虽然无功补偿技术得到广泛应用，但采用无功补偿技术获得必要无功功率的发电厂数量却不多，因此要加强电厂对无功补偿技术的应用，进而提高整个供电系统的功率因数，降低电能损耗，提高电网电压质量。低压电网的供电设备和各级网络消耗的电能比重最大为了最大程度地提高无功功率、降低电能损耗，应用无功补偿技术应当遵循以下原则：就地平衡和分级补偿。具体就是在输电网中合理分配无功补偿设备根据不同设备的特点进行集中和分散管理，比如，将并联电抗器、静止补偿器和同步调相机等设备安排在相对集中的区域，而并联电容器则应当分散安排或就地配置。

4无功补偿的优化算法

随着国内外学者对电力系统无功优化问题研究的深入和计算机技术的飞速发展，一些新的优化算法被不断提出。由于遗传算法具有很好的全局收敛性，因此该算法及其改进算法也被引入到了无功优化领域。采用MPGA进行无功优化的步骤如下：第一，将染色体和适应度分别对应于ASVG优化配置问题的可行解和目标函数。第二，确定初始种群和子种群的规模、各子种群的遗传控制参数、迭代代数、迁移控制参数等。第三，初始化染色体，形成子种群。第四，对各子种群进行独立的遗传操作，计算每代染色体对应的正常状态下的投资费用、运行费用以及恢复状态下的切负荷费用、紧急控制费用和电压崩溃的预想费用，形成适应值。第五，通过人工选择算子选择出各种群每一代的最优染色体，并将其放入精华种群保存。第六，终止条件判断：若达到终止条件，则终止计算并输出优化结果；否则进入下一步。第七，各子种群之间进行迁移操作，转到“第四步”。

5结语

随着我国各方面的发展，各种问题也就随之而来了，尤其是电力的问题。因此，我国对于无功补偿技术在电力调度中的应用以及研究就越发的重视，而我国的电力施工部门以及各位专家学者们也是在尽着自己的一份力量来为人们的幸福生活做出自己的努力。调度人员应遵循无功补偿的配置原则，合理利用现有设备进行无功补偿调节，以实现电能的高效利用。

参考文献：

[1]熊沁怡，徐驰.研究智能无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].科技创新与应用，2016，（29）.

[2]仲文君.电力电子技术下谐波和无功补偿技术在供电系统中的应用[J].橡塑技术与装备，2015，（20）.

[3]许家宝.智能开关技术在电力系统无功补偿装置中的应用探究[J].电子测试，2013，（08）.

（作者单位：国网湖北咸宁供电公司1

咸宁市勘察建筑设计院2）

作者简介：

张萍（1987.11-），女，湖北赤壁人，武汉大学电气工程师学院学士，专业方向：调度运行。

汪進波（1989.04-），男，湖北天门人，武汉大学电气工程师学院学士，专业方向：电气设计。