祝習(xí)宇

摘 要：近年來，電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的最末端，直接與用戶相連，由于配電網(wǎng)無功功率存在著一定程度的損耗，所以需要通過合理的無功補償，從而確保電力系統(tǒng)能夠有效的維持在標(biāo)準(zhǔn)的電壓水平內(nèi)，使有功網(wǎng)損得以降低，確保網(wǎng)絡(luò)輸送容量的提升，降低發(fā)電成本，所以需要選擇科學(xué)合理的無功補償配置方案，確保無功補償設(shè)備的合理布局和配置。文中分析了無功補償設(shè)備的合理配置原則，并進(jìn)一步對配電網(wǎng)無功補償現(xiàn)存的幾個問題進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；無功補償；配置原則；應(yīng)用

1 無功補償設(shè)備的合理配置原則

電網(wǎng)在運行過程中，各級網(wǎng)絡(luò)及輸配電設(shè)備都會消耗一定數(shù)量的無功功率，而所消耗的無功功率數(shù)量配電網(wǎng)占有較大的比例。所以需要科學(xué)合理的對無功補償設(shè)備進(jìn)行配置，從而減少無功功率傳輸過程中的所產(chǎn)生的損耗，在配置時可以采用分級補償及就地平衡的原則進(jìn)行合理布局和規(guī)劃。

1.1 總體平衡與局部平衡相結(jié)合

城鄉(xiāng)電力網(wǎng)在運行過程中，要確保其無功電力達(dá)到平衡，則不僅需要確?？h組電網(wǎng)的無功電力處于平衡狀態(tài)，而且分站和分級的無功電力也要滿足平衡的原則，確保無功電源布局的合理性，這樣就會實現(xiàn)無功電力的就地平衡，避免出現(xiàn)無功電力過剩的情況。一旦無功電力過剩，則其導(dǎo)致電力向外輸出，電壓偏高，而一些電路上的無功電力則會減少，導(dǎo)致電壓下降，這種情況下，無功電力則會向上進(jìn)行索取，從而導(dǎo)致不同分區(qū)之間的無功電力的長輸送和交換，增加電網(wǎng)損耗。所以在對無功補償設(shè)備進(jìn)行總體規(guī)劃時，需要以總體平衡作為基礎(chǔ)點，合理對各個布局的補償方案進(jìn)行優(yōu)化，確保實現(xiàn)補償效果的最佳狀態(tài)。

1.2 供電部門補償與用戶補償結(jié)合

在城鄉(xiāng)電網(wǎng)運行過程中，無功功率的消耗量，用戶占百分之五十至六十的比例，而其余的無功功率則消耗在輸配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，所以對于無功功率在補償，單純就用戶進(jìn)行補償或是單純對輸配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補償都達(dá)不到補償?shù)男Ч?，所以為了確保無功功率在網(wǎng)絡(luò)中輸送量的減少，則需要由供電部門和用戶來對其共同進(jìn)行就地補償，就地平衡。

長期以來，在很多地區(qū)實際的電力無功補償中，往重慶只單純對用戶進(jìn)行補償，對于供電網(wǎng)絡(luò)雖然裝設(shè)了補償設(shè)備，但為了怕出事故，避免麻煩，則不使其投入運行，補償設(shè)備利用率處于一個較低水平，補償效果較差。而另一部分地區(qū)只對供電部門進(jìn)行補償，而不對用戶進(jìn)行無功補償。這兩種補償方式的存在，都無法保證電網(wǎng)無功電力的平衡，所以在進(jìn)行無功補償時，需要根據(jù)整個電網(wǎng)對無功電力總的需求來充分的發(fā)揮供電部門和用戶的積極性，確保無功電力補償?shù)钠胶狻?/p>

1.3 分散補償與集中補償相結(jié)合，以分散為主

由于無功補償具有自身的特點，不僅需要考慮到總體上的平衡，而且還要確保局部補償?shù)膶崿F(xiàn)，同時在對用戶進(jìn)行補償?shù)耐瑫r，也需要對輸配電線路進(jìn)行補償，這就決定了補償方式的選擇，不僅需要采取分散補償，而且還要集中進(jìn)行補償，而且二者還要有效的結(jié)合在一起，才能確保補償?shù)男Ч?/p>

目前在農(nóng)村電力網(wǎng)中采用的集中補償和分散補償相結(jié)合的原則，集中利用在變電站內(nèi)裝設(shè)容量較大的電容來實現(xiàn)集中補償，而分散補償則是在配電網(wǎng)絡(luò)中各個負(fù)荷區(qū)內(nèi)進(jìn)行無功補償。之所以需要集中補償與分散補償相結(jié)合，是由于變電站內(nèi)的集中補償只是對變壓器本身的無功損耗進(jìn)行補償，只是對變電站以上的輸電線路的無功電力進(jìn)行減少，使供電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗得以降低，但用戶所需要的無功電力則仍需要由變電站以下的配電線路進(jìn)行輸送，這就必然存在著一定的無功損耗產(chǎn)生，所以還需要利用分散補償來有效地降低線損的發(fā)生。特別是在當(dāng)前的城市電力網(wǎng)中，配電網(wǎng)線損所占總網(wǎng)線損比例較大，所以采取分散補償具有必然性，只有充分的利用分散補償，才能確保配電網(wǎng)內(nèi)的無功線損得以很好的降低，確保城鄉(xiāng)電力網(wǎng)線損率的下降。

1.4 降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主

利用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補償，其主要目的是為了達(dá)到無功電力就地平衡，養(yǎng)活網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗，以降低線損。與此同時，也可以利用電容器組的分組投切，對電壓進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但這只是并聯(lián)電容器補償?shù)妮o助目的。在一般情況以降損為主，調(diào)壓為輔。

對于某些樞紐性變電站或者電壓水平經(jīng)常偏低的變電站，有時需要裝設(shè)容量較大的電容器組，以控制網(wǎng)絡(luò)的無功潮流和改善電壓水平。其最終目的也是為了達(dá)到無功電力平衡，以提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平。

2 配電網(wǎng)無功補償現(xiàn)存的幾個問題

2.1 補償方式問題

目前在電網(wǎng)補償中，更多時候都將補償放在用戶側(cè)來進(jìn)行，只對用戶側(cè)的功率因數(shù)進(jìn)行補償，但這種補償方式并不能有效的降低電網(wǎng)整體的損耗的降低。在用戶側(cè)無功補償時往往是增加補償箱的設(shè)置，這對于降低損耗是有一定幫助的，但由于沒有對無功潮流進(jìn)行具體的計算，所以無法確保補償設(shè)備的最優(yōu)化配置，各點補償量和補償方式無法達(dá)到最優(yōu)化，不能有效的發(fā)揮資金的經(jīng)濟效益。所以通過長期的實踐經(jīng)驗，在對配電網(wǎng)進(jìn)行無功補償時，可以在配電變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行裝設(shè)無功補償裝置，從而確保分散和就地補償?shù)膶崿F(xiàn)。

2.2 諧波問題

諧波的產(chǎn)生不僅會導(dǎo)致電網(wǎng)受到污染，而且還會影響電網(wǎng)運行的可靠性。對于諧波的控制，可以通過電容器來進(jìn)行，因為電容器對于高頻諧波污染具有良好的濾除作用，而且抗諧波能力也較強，但一旦諧波含量較大時，則會影響電容器的使用壽命，導(dǎo)致電容器受到不同程度的破損。這就需要在具有較大諧波及需要進(jìn)行無功補償?shù)牡攸c需要加設(shè)濾波裝置，否則會導(dǎo)致一些補償設(shè)備受到不同程度的損壞，所以需要在進(jìn)行無功補償設(shè)計時充分的考慮到諧波的存在及治理問題。

2.3 無功補償容量選擇問題

過補償會造成無功倒送，這是電力系統(tǒng)所不允許的，因為它會增加線路和變壓器損耗，加重線路負(fù)擔(dān)。采用固定電容器補償方式的用戶，在負(fù)荷低谷時，可能造成無功倒送。對于接觸器控制的補償柜，補償量是三相同調(diào)的，在三相負(fù)荷不對稱的情況下。就可能造成無功倒送。對于晶閘管控制的補償柜，雖然三相的補償量可以分調(diào)，但是很多廠家為了節(jié)約資金，只選擇一相做采樣和無功分析。于是至于選擇補償方式時，應(yīng)充分考慮這一點。

2.4 電壓調(diào)節(jié)方式的補償設(shè)備帶來的問題

有些無功補償設(shè)備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的，這有助于保證用戶的電能質(zhì)量，但對電力系統(tǒng)而言卻并不可取。因為雖然線路電壓的波動主要由無功量變化引起，但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的。當(dāng)線路電壓基準(zhǔn)偏高或偏低時，無功的投切量可能與實際需求相去甚遠(yuǎn)，出現(xiàn)無功過補或欠補。

3 結(jié)束語

在電網(wǎng)運行過程中，配電網(wǎng)的無功補償是必需重點考慮的一個問題，在實際補償工作中，需要根據(jù)系統(tǒng)的特點來對補償設(shè)備進(jìn)行合理的配置，確保補償方案的科學(xué)性和合理性，確保補償?shù)男Ч軌蜻_(dá)到預(yù)期的要求，減少配電網(wǎng)損耗的發(fā)生，確保配電網(wǎng)運行經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。

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