低压配电网的无功优化问题研究.pdf

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1、第7期总第217期农业科技与装备No．7TotalNo．2172012年7月Agricultur~Science&TechnologyandEquipmentJu1．2012l低压配电网的无功优化问题研究郭金刚(内蒙古东部电力有限公司，呼和浩特010020)摘要：为提高配电网的功率因数、改善电压水平及降低有功损耗，简单介绍无功对低压电网的影响及无功补偿对提高电网功率因数的重大意义，并探讨变电站无功补偿的最优控制方法。关键词：无功优化；低压电网；线损；无功补偿中图分类号：TM714．3文献标识码：A文章编号：1674—1161(2012)07-00

2、55-04随着各种类型的家用电器和用电设备的广泛应△：．P2R+Q2X一(1)，用，对低压配电网的电能质量提出了更高的要求。由U，U，式中，为电网线路的额定电压，kV；u2为元件于配电网结构、运行变化和技术手段等原因．我国配电网的损耗、电压合格率等指标与发达国家相比有较的末端电压，kV；R、X分别为元件的等值电阻和等值电抗，n；P2为元件末端的有功负荷，kW；Q：为元件末大差距．因电压不合格造成的用户电器损毁现象时有发生。尤其是在处于电网末端的低压配电网中．由电端的无功负荷，kVar。由负荷的无功功率Q在元件中引起的电压损耗压质量不达标造成的事故

3、明显多于中高压配电网。网损过高引起电能浪费现象严重，影响用户和电力企业为：△UX=Q2X／U,。在元件电阻小于电抗的电网中，无功与电压损耗的经济效益。无功优化作为配电网安全经济运行不可的关系非常密切，无功对电压质量的影响很大。减少或缺的重要环节。对提高配电网功率因数、改善电压电网元件损耗是提高用户末端电压质量的重要措施水平、降低有功损耗以及提高电力企业经济效益具有之一，而减少元件损耗的有效方法是减少电网无功传重要的现实意义。输。1无功对电网的影响1．2无功对电网线损的影响无功功率储存于电感或电容里．通过电网往返于电网线损率是体现供用电企业经济效益

4、和技术电源和电感(或电容)之间。无功功率在电网元件中流管理水平的综合性技术指标。线损功率的计算公式动，会引起电压和功率损耗，降低电网的电压质量，增为：加电网的线损率。1．1无功负荷对电压损耗的影响AS=Sl一：(班)×10电网线路等值电路如图1所示。．●●22^．，—-——．_-———．●一P2R+Q一——————=—一(~R+jX)xl0sP州Q2￡，I———+(2)22Sj=PI+jQlP2R+Q一————————一一(R)xl0图1电网线路等值电路Figure1Equivalentcircuitofpowergridlines：一———一(

5、¨RI班．r，A)J×^1I0I，-。在工程上，将电压损耗△定义为△U=U。一，则电网线路电压损耗△的计算公式为：由式(2)可得到有功线损功率的计算公式：AP=-PI-P2=(j+Q，U)Rxl0(3)同时，还可得到无功功率导致的有功线损计算公收稿日期：2012—03—12式：作者简介：郭金刚(1979一)，男，工程师，从事电力设备方面的APQ=Q12／U~2R~10=Q×10。(4)技术监督工作。农业科技与装备2012年7月由此可见，无功与线损的关系十分密切。无功负c0s‘口，：————!_—一：—————一f71⋯荷对电网线损的影响巨大。通过

6、提高负荷自然功率因x／l+tan2~p2、V／1～+f＼JP1／2一数和加强无功人工补偿，可以有效降低电网线损。其中：tamp2=tantpl—QgP。2无功补偿对提高电网功率因数的意义降低功率损耗计算公式为：AP=A△P叫。式虽然无功功率基本上不消耗能源，但是无功功率中：△P为降低的有功功率损耗，kW；APC为降低的沿电网传送会引起有功功率损耗和电压损耗。合理的线路有功功率损耗，kW；AP为降低的变压器铜耗，配置无功功率补偿容量，改善电网无功潮流分布。提kW。高功率因数，既可以减少电网中的有功损耗和电压损降低的电能损耗为：A=(△PL+△)。耗

7、，还可以提高设备利用率和电网传输能力。3低压配电网无功补偿的原则与方式2．1降低线路的有功损耗为了最大限度地减小低压配电网无功功率损耗线路电流在线路电阻上产生的有功功率损耗为：和提高输电设备的效率。无功补偿设备的配置应按照△尸l=3xl00=3S~V2RxlO=3(+p)V2Rx10=“就地补偿．分级分区平衡”的原则进行合理布局。3(P／VCOS~)2Rx10=3p2R／VCOS~pxl0(5)3．1随电机布点《随机补偿)式中：为线路线电压，kV；R为线路线电阻，Q；把电容器与电机直接连接．采用一套控制和保护，为线路线电流，A；AP为线路有功功率

8、损耗，kW。装置与电机一起投切。考虑到补偿后的综合经济效在电网结构和电路参数不变的情况下，当传输有益，随机补偿30kW以下的，只进行空载