對縣級配電網全網無功優(yōu)化補償?shù)奶接?/h1>
2013-12-31 00:00:00李凱
電子世界 2013年22期
【摘要】縣級配電網是我國電力網的基本組成部分，提高縣級配電網率，不僅可以提高供電電壓質量、設備能力，而且還能降低線路及變壓器的電能損耗，提高縣級供電企業(yè)的經濟效益?？h級配電網全網無功補償工作對我國縣級城市的用電影響是具有很大意義的。本文將對配電網無功優(yōu)化建設及無功優(yōu)化補償?shù)慕ㄔO進行相關探討。
【關鍵詞】配電網；無功優(yōu)化；無功補償
1.引言
配電網全網無功優(yōu)化是指綜合考慮配電網全網運行狀況，在確保電網與設備安全運行的前提下，以各節(jié)點電壓合格、關口功率因數(shù)為約束條件，通過調節(jié)有載調壓變壓器分接頭，投切無功補償裝置，來跟蹤負荷變化并跟蹤實現(xiàn)動態(tài)的電壓和無功調節(jié)，從而保證配電網全網范圍內的電壓質量合格和無功功率的合理分布，以達到安全和經濟的雙重目標。配電網全網無功優(yōu)化可以使有限的資金發(fā)揮最大的效益，達到為供電企業(yè)節(jié)省設備投資的目的。
2.縣級供電企業(yè)全網無功優(yōu)化建設的必要性
隨著社會經濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，社會及居民對供電量的需求日益增加，縣級電網規(guī)模也日益增加，但傳統(tǒng)的無功優(yōu)化補償方法效果與全網電壓無功狀況產生的矛盾卻日益突出，電網無功補償?shù)姆秶鸁o規(guī)則，有些區(qū)域無功補償達到最優(yōu)，而有的地方全網電壓無功質量卻并不理想，因此，亟需通過降低全網網損的無功優(yōu)化方法，根據(jù)電網結構、負荷性質、運行參數(shù)等因素進行科學合理的無功優(yōu)化補償配置，使得縣級電網在分層、分區(qū)就地平衡的基礎上，達到全網指標最優(yōu)，有效提高縣級電網運行的安全性、經濟性和可靠性，保證人民正常的生活需要。
3.縣級配電網全網無功優(yōu)化設計
配電網全網無功優(yōu)化是指根據(jù)不同電壓等級配電網歷史的、實時的及預測的負荷情況，按照分層分區(qū)無功就地平衡的原則，經無功潮流優(yōu)化計算，確定出電壓無功設備最優(yōu)或次優(yōu)配置方案，一般分為配電網無功補償規(guī)劃優(yōu)化和運行優(yōu)化兩部分。配電網處于電網的末端，節(jié)點多，接線復雜，一般呈輻射狀分布。為改變其缺點，達到理想的全網無功優(yōu)化設計，結合配電網“閉環(huán)設計，開環(huán)運行”的特點，我們提出了將整個配電網優(yōu)化的方法，包括最基層電網——縣級配電網！通過此方法，能有效的將配電網無功優(yōu)化的優(yōu)勢發(fā)揮出來，改善當前能源損耗狀況。同時，針對不同的損耗情況，我們采取了不同的應對方法。縣級配電網無功優(yōu)化補償根據(jù)全網無功優(yōu)化結果，合理選擇“自上而下集中——分散”或“自下而上分散——集中”優(yōu)化補償方式，“自下而上分散——集中”優(yōu)化補償方式是根據(jù)無功優(yōu)化結果從低壓配電網到高壓配電網順序逐層實施無功優(yōu)化補償。
“自上而下集中——分散”優(yōu)化補償方式是根據(jù)無功優(yōu)化方式從高壓配電網到低壓配電網逐層實施無功補償。關于縣級配電網全網無功優(yōu)化的設計，我們將按照電網公司的相關指示要求，結合臺山現(xiàn)狀，因地制宜，制作出一套符合臺山實情的方案，通過此方案的實施，使供電電壓質量顯著提高。
4.無功優(yōu)化補償原則
無功優(yōu)化采取“全面規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡”的原則，換句話說就是總體平衡與局部平衡想結合，既要滿足全網的總無功平衡，又要滿足分線、分站的無功平衡，采取集中補償與分散補償相結合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結合，以低壓補償為主；降損與調壓相結合，以降損為主，兼顧調壓；供電部門的無功補償與用戶補償相結合等方法，針對供電網中遇到的種種問題，以達到提高供電效率，減少長距離輸送，提高線路的供電能力等目的，力求取得最佳經濟效果。
4.1 無功補償?shù)膸追N主要方式
變壓站高壓集中補償：在變壓站母線上集中裝設高壓并聯(lián)電容器組，用于補償主變的空載無功損耗，適當考慮補償線路漏補的無功功率。
隨線補償，將電容器分散安裝在高壓配電線路上，主要補償線路上的無功損耗，可提高線路末端電壓。
隨器補償，將電容器安裝在配電變壓器低壓側，主要補償配電變壓器的空載無功功率。
隨機補償，將電容器直接并聯(lián)在電動機上，用以補償電動機的無功損耗。
低壓集中補償，在低壓母線上裝設自動投切的并聯(lián)電容器裝置，主要補償變壓器低壓側配電線路無功損耗及所帶用電設備就地補償不足部分的無功功率。
通過以上幾種方法，力求達到無功補償?shù)淖顑?yōu)目標，當然，還有許多其他可行方法，在這里就不一一列舉了。以上幾種補償方法對縣級配電網全網無功優(yōu)化補償來說，基本上是相對較好的方法與較佳方案。
4.2 適合臺山配網的無功補償方式
在目前各個變電站10kV母線已集中安裝補償電容器的情況下，應將重點放在考慮補償線路的無功功率，靈活運用各種補償方式。
當前比較適合臺山情況的無功補償方式：
（1）隨線補償：根據(jù)線路的負荷分布情況，選擇合適的節(jié)點，安裝補償電容器，補償線路上的無功損耗，提高線路末端電壓。
（2）隨器補償：根據(jù)個別配變負荷情況，在配變低壓側安裝電容器，補償配變的空載無功功率。
（3）低壓集中補償：在低壓母線上裝設自動投切的并聯(lián)電容器裝置，補償配變低壓側配電線路無功損耗及所帶用電設備就地補償不足部分的無功功率。
5.縣級配電網全網無功優(yōu)化補償后帶來的經濟效益
全縣實施無功優(yōu)化補償后，可以提高功率因數(shù)，給供電企業(yè)帶來豐厚的經濟效益，同時也保證了用戶的用電質量，給用戶帶來了直接的經濟效益。另外，從提高變壓器的出力上說，因為減少了無功電流，所以提高了變壓器的出力，給廠家和用戶帶來了或多或少、或直接或間接的經濟效益。同時，從傳統(tǒng)無功優(yōu)化補償方法來說，創(chuàng)新的全網無功優(yōu)化補償方法在其技術、設計上的改造，在一定程度上節(jié)省了人力、財力、物力，能有效提高電網的利用程度及效率，減少了維修及開發(fā)費用，為我國電力企業(yè)的發(fā)展節(jié)省了一筆不小的開支同時又提高了電力的利用效率。
6.縣級配電網全網無功優(yōu)化補償帶來的影響
提高了縣供電企業(yè)對全網無功優(yōu)化的認識，通過有步驟的開展無功優(yōu)化建設工作，對提高縣級供電企業(yè)的經濟效益，提升縣供電企業(yè)的科技軟實力，高壓供電電壓質量具有重要作用。同時，通過開展無功優(yōu)化補償工作，也提高了縣級供電企業(yè)無功補償計算和分析能力，推動了縣級供電企業(yè)無功電壓管理從粗放式定型管理轉變?yōu)榫毣抗芾?。而且，通過科學合理的開展無功補償、調壓綜合設備選型，并在農網中應用國產無功補償新技術、新設備，進而提升縣級供電企業(yè)自動化水平，同時對其他縣級供電企業(yè)具有廣泛的推薦價值！
就縣級配電網全網無功優(yōu)化方案來說，它的實施，可為縣級電網規(guī)劃、建設提供相應的參考數(shù)據(jù)，通過開展無功優(yōu)化補償計算等措施，一定程度上也提高了相關人員專業(yè)和業(yè)務水平。就老百姓來說，實施這一方案后，人民的生活水平最起碼在用電這方面會有顯著的提高，用電的方便及低損耗的模式，在一定程度上增加了百姓的無形資產，最最重要的是用電的方便提高了工業(yè)農業(yè)的發(fā)展，為我國推進小康建設做出了巨大貢獻！
7.總結
電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化，可以改善電壓質量，降低線路損耗，使得電網能夠更為安全、穩(wěn)定、經濟的運行，對保證工農業(yè)安全生產、提高產品質量和改善人民生活都具有重大的影響。電壓質量差，既對用戶造成危害，同時也影響電力企業(yè)，所以，加強配電網全網無功優(yōu)化補償還是十分有必要的。通過這些，我們既做到了節(jié)約環(huán)保，響應綠色地球的主題，對自身而言，也是一次價值的體現(xiàn)與節(jié)省開支的過程?？傊ㄟ^此次的探討與研究，對縣級配電網全網無功優(yōu)化補償又有了更為深刻的認識。
參考文獻
[1]任志強，趙啟明，高偉慶，張磊.全網無功優(yōu)化補償?shù)慕ㄔO及影響[J].
[2]王玉茹，楊格非.農網全網無功優(yōu)化的探討[J].
【摘要】縣級配電網是我國電力網的基本組成部分，提高縣級配電網率，不僅可以提高供電電壓質量、設備能力，而且還能降低線路及變壓器的電能損耗，提高縣級供電企業(yè)的經濟效益?？h級配電網全網無功補償工作對我國縣級城市的用電影響是具有很大意義的。本文將對配電網無功優(yōu)化建設及無功優(yōu)化補償?shù)慕ㄔO進行相關探討。
【關鍵詞】配電網；無功優(yōu)化；無功補償
1.引言
配電網全網無功優(yōu)化是指綜合考慮配電網全網運行狀況，在確保電網與設備安全運行的前提下，以各節(jié)點電壓合格、關口功率因數(shù)為約束條件，通過調節(jié)有載調壓變壓器分接頭，投切無功補償裝置，來跟蹤負荷變化并跟蹤實現(xiàn)動態(tài)的電壓和無功調節(jié)，從而保證配電網全網范圍內的電壓質量合格和無功功率的合理分布，以達到安全和經濟的雙重目標。配電網全網無功優(yōu)化可以使有限的資金發(fā)揮最大的效益，達到為供電企業(yè)節(jié)省設備投資的目的。
2.縣級供電企業(yè)全網無功優(yōu)化建設的必要性
隨著社會經濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，社會及居民對供電量的需求日益增加，縣級電網規(guī)模也日益增加，但傳統(tǒng)的無功優(yōu)化補償方法效果與全網電壓無功狀況產生的矛盾卻日益突出，電網無功補償?shù)姆秶鸁o規(guī)則，有些區(qū)域無功補償達到最優(yōu)，而有的地方全網電壓無功質量卻并不理想，因此，亟需通過降低全網網損的無功優(yōu)化方法，根據(jù)電網結構、負荷性質、運行參數(shù)等因素進行科學合理的無功優(yōu)化補償配置，使得縣級電網在分層、分區(qū)就地平衡的基礎上，達到全網指標最優(yōu)，有效提高縣級電網運行的安全性、經濟性和可靠性，保證人民正常的生活需要。
3.縣級配電網全網無功優(yōu)化設計
配電網全網無功優(yōu)化是指根據(jù)不同電壓等級配電網歷史的、實時的及預測的負荷情況，按照分層分區(qū)無功就地平衡的原則，經無功潮流優(yōu)化計算，確定出電壓無功設備最優(yōu)或次優(yōu)配置方案，一般分為配電網無功補償規(guī)劃優(yōu)化和運行優(yōu)化兩部分。配電網處于電網的末端，節(jié)點多，接線復雜，一般呈輻射狀分布。為改變其缺點，達到理想的全網無功優(yōu)化設計，結合配電網“閉環(huán)設計，開環(huán)運行”的特點，我們提出了將整個配電網優(yōu)化的方法，包括最基層電網——縣級配電網！通過此方法，能有效的將配電網無功優(yōu)化的優(yōu)勢發(fā)揮出來，改善當前能源損耗狀況。同時，針對不同的損耗情況，我們采取了不同的應對方法。縣級配電網無功優(yōu)化補償根據(jù)全網無功優(yōu)化結果，合理選擇“自上而下集中——分散”或“自下而上分散——集中”優(yōu)化補償方式，“自下而上分散——集中”優(yōu)化補償方式是根據(jù)無功優(yōu)化結果從低壓配電網到高壓配電網順序逐層實施無功優(yōu)化補償。
“自上而下集中——分散”優(yōu)化補償方式是根據(jù)無功優(yōu)化方式從高壓配電網到低壓配電網逐層實施無功補償。關于縣級配電網全網無功優(yōu)化的設計，我們將按照電網公司的相關指示要求，結合臺山現(xiàn)狀，因地制宜，制作出一套符合臺山實情的方案，通過此方案的實施，使供電電壓質量顯著提高。
4.無功優(yōu)化補償原則
無功優(yōu)化采取“全面規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡”的原則，換句話說就是總體平衡與局部平衡想結合，既要滿足全網的總無功平衡，又要滿足分線、分站的無功平衡，采取集中補償與分散補償相結合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結合，以低壓補償為主；降損與調壓相結合，以降損為主，兼顧調壓；供電部門的無功補償與用戶補償相結合等方法，針對供電網中遇到的種種問題，以達到提高供電效率，減少長距離輸送，提高線路的供電能力等目的，力求取得最佳經濟效果。
4.1 無功補償?shù)膸追N主要方式
變壓站高壓集中補償：在變壓站母線上集中裝設高壓并聯(lián)電容器組，用于補償主變的空載無功損耗，適當考慮補償線路漏補的無功功率。
隨線補償，將電容器分散安裝在高壓配電線路上，主要補償線路上的無功損耗，可提高線路末端電壓。
隨器補償，將電容器安裝在配電變壓器低壓側，主要補償配電變壓器的空載無功功率。
隨機補償，將電容器直接并聯(lián)在電動機上，用以補償電動機的無功損耗。
低壓集中補償，在低壓母線上裝設自動投切的并聯(lián)電容器裝置，主要補償變壓器低壓側配電線路無功損耗及所帶用電設備就地補償不足部分的無功功率。
通過以上幾種方法，力求達到無功補償?shù)淖顑?yōu)目標，當然，還有許多其他可行方法，在這里就不一一列舉了。以上幾種補償方法對縣級配電網全網無功優(yōu)化補償來說，基本上是相對較好的方法與較佳方案。
4.2 適合臺山配網的無功補償方式
在目前各個變電站10kV母線已集中安裝補償電容器的情況下，應將重點放在考慮補償線路的無功功率，靈活運用各種補償方式。
當前比較適合臺山情況的無功補償方式：
（1）隨線補償：根據(jù)線路的負荷分布情況，選擇合適的節(jié)點，安裝補償電容器，補償線路上的無功損耗，提高線路末端電壓。
（2）隨器補償：根據(jù)個別配變負荷情況，在配變低壓側安裝電容器，補償配變的空載無功功率。
（3）低壓集中補償：在低壓母線上裝設自動投切的并聯(lián)電容器裝置，補償配變低壓側配電線路無功損耗及所帶用電設備就地補償不足部分的無功功率。
5.縣級配電網全網無功優(yōu)化補償后帶來的經濟效益
全縣實施無功優(yōu)化補償后，可以提高功率因數(shù)，給供電企業(yè)帶來豐厚的經濟效益，同時也保證了用戶的用電質量，給用戶帶來了直接的經濟效益。另外，從提高變壓器的出力上說，因為減少了無功電流，所以提高了變壓器的出力，給廠家和用戶帶來了或多或少、或直接或間接的經濟效益。同時，從傳統(tǒng)無功優(yōu)化補償方法來說，創(chuàng)新的全網無功優(yōu)化補償方法在其技術、設計上的改造，在一定程度上節(jié)省了人力、財力、物力，能有效提高電網的利用程度及效率，減少了維修及開發(fā)費用，為我國電力企業(yè)的發(fā)展節(jié)省了一筆不小的開支同時又提高了電力的利用效率。
6.縣級配電網全網無功優(yōu)化補償帶來的影響
提高了縣供電企業(yè)對全網無功優(yōu)化的認識，通過有步驟的開展無功優(yōu)化建設工作，對提高縣級供電企業(yè)的經濟效益，提升縣供電企業(yè)的科技軟實力，高壓供電電壓質量具有重要作用。同時，通過開展無功優(yōu)化補償工作，也提高了縣級供電企業(yè)無功補償計算和分析能力，推動了縣級供電企業(yè)無功電壓管理從粗放式定型管理轉變?yōu)榫毣抗芾?。而且，通過科學合理的開展無功補償、調壓綜合設備選型，并在農網中應用國產無功補償新技術、新設備，進而提升縣級供電企業(yè)自動化水平，同時對其他縣級供電企業(yè)具有廣泛的推薦價值！
就縣級配電網全網無功優(yōu)化方案來說，它的實施，可為縣級電網規(guī)劃、建設提供相應的參考數(shù)據(jù)，通過開展無功優(yōu)化補償計算等措施，一定程度上也提高了相關人員專業(yè)和業(yè)務水平。就老百姓來說，實施這一方案后，人民的生活水平最起碼在用電這方面會有顯著的提高，用電的方便及低損耗的模式，在一定程度上增加了百姓的無形資產，最最重要的是用電的方便提高了工業(yè)農業(yè)的發(fā)展，為我國推進小康建設做出了巨大貢獻！
7.總結
電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化，可以改善電壓質量，降低線路損耗，使得電網能夠更為安全、穩(wěn)定、經濟的運行，對保證工農業(yè)安全生產、提高產品質量和改善人民生活都具有重大的影響。電壓質量差，既對用戶造成危害，同時也影響電力企業(yè)，所以，加強配電網全網無功優(yōu)化補償還是十分有必要的。通過這些，我們既做到了節(jié)約環(huán)保，響應綠色地球的主題，對自身而言，也是一次價值的體現(xiàn)與節(jié)省開支的過程?？傊ㄟ^此次的探討與研究，對縣級配電網全網無功優(yōu)化補償又有了更為深刻的認識。
參考文獻
[1]任志強，趙啟明，高偉慶，張磊.全網無功優(yōu)化補償?shù)慕ㄔO及影響[J].
[2]王玉茹，楊格非.農網全網無功優(yōu)化的探討[J].
