低压配电网无功补偿方案的优化-论文.pdf

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1、工业设计2011年第o4期l轻一工一设一计低压配电网无功补偿方案的优化彭成’梁文选(1、大连理工大学土木建筑设计研究院，辽宁大连1160232、大连都市发展设计有限公司，辽宁大连116012)摘要：低压配电网无功补偿对提高功率因数、保证电压质量具有重要意义。本文针对低压配电网的无功补偿问题展开研究，对当前的无功补偿技术进行综述，提出下一代无功功率补偿控制系统的技术框架，重点探讨了无功补偿容量的选择和智能化的控制策略。关键词：低压配电网；补偿容量；投切控制1引言率进行综合控制，是低压配电网无功补偿的发展方向。电网中无功功率的流动将对电网供电质量产生

2、影响，近年来，3低压电网无功补偿优化策略随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工综合考虑功率因数、节点电压、无功电流和无功功率四种补偿业、交通及家庭中的应用日益广泛；与此同时，随着国民经济的不断控制方式，引入模糊控制理论进行复合式控制，并综合现有的循环发展和居民生活水平的不断提高，家庭用空调、冰箱及电热设备日投切和编码投切等电容器组投切策略，以综合经济效益为目标函益普及。上述因素导致电网中无功功率的消耗日益增大，功率因数数，建立数学模型，通过最优计算确定切实可行的电容器组投切控大都比较低，造成电网供电质量下降，对社会和居民都将带

3、来经济制策略(如图1所示)，是下一代低压无功补偿装置的发展方向[7]。损失，也给电网带来额外负担并影响供电效益【】-41。下面对无功补偿容量的选择和控制策略进行重点探讨。当前，国内典型城乡配电网无功损耗情况按电压等级统计时，0．4kV级损耗占50％，lOkV级占30％，35kV以上占2O％。因此，做好lOkV等级电压以下的无功补偿具有重要意义。无功补偿电容器具有结构简单、经济、投切方便、灵活等优点，是目前低压配电网中应用最为广泛的无功补偿装置。由于电容器的容量是固定的，它并不随负载要求的变化而变化，所以需要将电容器按一定的容量分组，并引入分组投切

4、的策略，使电容器按照无功功率或功率因数的大小进行适当的投切。在配电变压器380V侧进行集中补偿是普遍采用的一种方式，但目前对于低压无功补偿中电容器组容量的确定、补偿依据、补偿效果考核等尚未有统一的标准，配电电容器的投切策图1无功功率补偿控制系统示意图略也未有统一的标准和依据。当前根据经验时段的设置对电容器无功补偿容量的选择要满足负荷增长的需要、要有足够的备用执行钟控投切的策略已难以满足快速变化的负荷对无功补偿的要容量并要考虑实际投运率等因素。针对低压电网不同的负荷特性，求，亟待提出新的跟踪负荷变化的动态投切策略。’采用最优化方法及线性规划算法，寻

5、求适当的目标函数，对补偿容本文将围绕低压配电网无功补偿原理、补偿容量和补偿位置的量进行合理规划，这对提高功率因数、调整电网电压、提高供电质量标准化及最优化展开研究，对当前采用的补偿策略进行综述，并探等有着十分重要的作用。补偿容量确定后，为根据负荷及电压的变讨适合当代电网要求的静止电容器组自动投切控制策略，并对其在化情况及时调整，必须依实际需要及许可条件，根据所采用的并联实际电网应用中的可行性进行研究。电容器开关形式及动作允许频率进行合理分组。电容器分组对补偿2低压配电网无功补偿技术综述效果构成明显影响。为了延长电容器寿命，各组电容器投切频率应目前

6、配电网中，在公用变压器低压侧进行无功功率补偿是研究尽可能降低，且各组投切次数应基本相当；同时，为了达到较高补偿的一个热门。在日本，配电网系统户外补偿电容器的自动投切率已度，避免过补偿，分组容量应尽可能的小。二者之间存在不可调和的达86．4％，并建立了全国性的管理无功问题的委员会；在美国，主网矛盾。电容器的分组方式有等容分组方式和不等容分组方式，从补设备的功率因数已接近于1．0，并且城市道路旁的电线杆上大多装偿度和投切开关动作频率引起的装置折损等综合考虑最优分组方有并联电容器组，并采用自动装置控制。我国大多采取并联补偿的案是提高经济效益的有效方式。

7、方式来补偿系统无功，其目的在于控制线路的电压参数，与国际先根据选择控制物理量的不同，无功补偿装置所采取的控制方式进控制水平尚存在很大差距。也多种多样。合理的补偿控制应该做到最大限度地提高电网的功率通常采用的无功补偿方式有变电站集中补偿方式、低压集中补因数，且不发生过补偿，投切时不应有冲击或振荡，并且反应灵敏、偿和用户终端分散补偿方式。其中，变电站集中补偿装置包括并联迅速。现今采用的功率因数控制方式、节点电压控制、无功电流控制电容器、同步调相机和静止补偿器，主要目的是改善输电网的功率方式和无功功率控制方式均存在某些缺陷。理想的方法是对各单一因数，提

8、高终端变电所的电压，补偿变压器的无功损耗，一般连接在控制原理和性能进行深入分析，并引入模糊控制理论及线性规划算变电站lOkV母线上，管理