初探农网无功优化补偿

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1、初探农网无功优化补偿摘要：我国农网发展迅速，本文主要介绍了农网的节能降损方式，分析了农网无功补偿的特点，为以后的农网无功优化补偿做出了理论铺垫，为进一步研宄打下基础。关键词：农网；无功优化补偿引言电力系统是发、送、变、配、用电各环节的各种电气设备联成的整体，电力系统中输送和分配能量的部分称为电力网，由升、降压变压器和各种电压的输电线路组成，电力网输送的能量称为电能。电能用来发光、发热、拖动机械设备，由电能转变为光能、热能、机械能、化学能等的称为有功，无功就是建立和维持交变电磁场需用的那部分交流电能。然而即使无功功

2、率本身不消耗能量，它的能量只是在电源及负载间进行传输交换，在这种能量的传输和交换的过程也会造成电能的损耗，电力系统的电压损耗主要由输送的无功功率所产生。电网的安全运行、经济运行及用户电气设备将会因为系统的电压的过低，产生恶劣影响。1.农网节能降损节能降损要想在农网完成，可以通过几种方式：1、增进农网线损管理；2、从技术上寻找突破口，如制定科学的长远的全面的农村电网发展计划、积极使用节能型电力传输设备（如新型节能型变压器等）、合理配置无功补偿及积极推广使用节能型用电设备（如节能灯）等。当然，根据我国农村电力负荷分布

3、、变化特性及农村电网特点，从提高电网企业的经济效益和保证电网企业为客户提供优质电能服务两方面考虑，无功补偿技术是技术措施中，能使节能降损在我国农村电网落实的首要选择。原苏联，日本等发达国家都很注重电网功率因数的提升。前者的法律条文明令指出本国电网功率因数至少为0.92;后者的全国性的电网无功管理委员会的建立，就是为了方便无功补偿方面的技术经济政策的研宄。值得关注的是，美国等第二产业较为发达的国家的电网功率因数都比较高，如在主要电网设备上的功率因数已经接近1。大势所趋下的电网世界性的发展，需要提高全网功率因数，保证

4、供电质量，降低损耗，发掘电网供电潜力。2.农网无功特点从20世纪80年代初起步，历经20多年的运作，我国农网无功补偿现在已经有了一定规模。农网补偿的电容器容量，高压部分大多数是由农电经营企业配置，低压部分则大多数是实行功率因数考核的一些用电大户安装，而没有施行功率因数考核的农村综合客户很少进行补偿。因为农村综合变压器的客户所占比重大，用电大户所占比重小，所以无功缺额数量较大。高、低压电容器安装容盘比例，各地情况各异，大体上看高压多，低压少。农网无功具有以下三种状况：(1)无功缺额数量大。补偿容量的缺乏是因素之一。

5、按无功考核的规定，容量lOOkVA以上的客户执行功率因数调整电费，考核其功率因数。如果配置补偿电容器，可以达到规定的功率因数值，从而降低电费，因此，这类客户大部分都选择了补偿电容器。然而农网负荷中，这类客户少，大多数负荷为综合变压器客户，然而，执行功率因数调整电费的规定，对综合变压器客户不适用，因此这些客户配置电容器的比例低，这就使补偿电容器安装容量缺乏。电容器投运率不高是另一因素，电容器设备质量不稳定，故障率多，都是主要影响因素；农村负荷多变，电压非常不稳定，又缺少有载调压设备，这样以来，投入运行的电容器不能很

6、好地运转，使得农网功率因数低，无功缺额数量大。有关资料统计显示，农网中总线损的20%〜30%是因为缺少无功造成的有功损失。(1)电容器配置不合理。在农网上除按功率因数考核的大客户自装低压电容器外，装在高压侧的占大多数，则低压侧的无功负荷由高压侧安装电容器来补，导致了“以高补低”现象的产生，但这违背了无功负荷“分级补偿、就地平衡”的原则，一方面，对农网本身来说效果不好，另一方面，给技术装备设置了障碍。(2)农网中有载调压变压器或有载调压设备少，这不利于调节电压波动和补偿电容器投入容量之间的关系，导致补偿电容器的补偿

7、作用显现出来的效果不佳。无功优化方法主要有：运筹学的方法，包括非线性规划、线性规划、逐次线性规划、混合式整数规划、二次规划、变分法、动态规划法等；进几年发展起来的人工神经网络、专家系统、遗传算法、模糊算法等。六十年代以来，许多学者对电力系统无功补偿规划优化进行了研究，应用各种不同的数学规划方法进行探索，得到了许多具有指导意义的结论。60年代末，H.WDOmmel和wF.ITmTey对无功电源的配置进行了较早的研宄，计算中引入了梯度法。在利用拉格朗日乘数法构造出目标函数后，根据逗留点的条件计算简化梯度，并以之来修正

8、控制量。这种简化梯度法简单直观、对初始点要求不严格，但其收敛性差，此外由于罚因子加大，收敛性可能被破坏。鉴于这些缺点，提出用简化的海森矩阵的逆来修正简化梯度。利用修正后的搜索方向，大大改善了收敛性。但这种方法每次迭代都需要对海森矩阵求逆，计算量大，速度慢。而且随着罚因子的增大，海森矩阵趋于病态，容易出现数值稳定性问题。1.结语农网建设与改造已经走过五年的历程，我国农网发展