关于配电网无功补偿探析

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1、关于配电网无功补偿探析　　摘要：在配电网中存在着大量的无功电流，其流动不但增加了线路的损耗，而且对电能质量具有降低的作用，严重影响了供电企业和用户双方的利益，因此，对配电网进行合理的无功功率补偿十分必要。本文对配电网无功补偿相关问题进行了探讨，分析总结了配电网无功补偿方式、无功补偿容量确定、无功补偿装置选型，构建了配电网无功补偿模型。关键词：配电网无功补偿模型探讨中图分类号：TM72文献标志码：A文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0000-01近些年来随着我国经济的快速发展，配电网得到了快速的建设，但其中一些问题也逐渐凸显出来，如：设备投运率较低，进行无功补

2、偿的设备较少，无功功率分布的不合理等等，这些都会供电企业和用户都带来了巨大的损失，因此，配电网的无功补偿问题对配电网的建设和运行至关重要。本文对配电网无功补偿相关问题进行了探讨。1配电网无功补偿的必要性6配电网中存在大量的感性负荷，较容易出现功率因素偏低的现象，如不采取合理的功率因素补偿，将会造成不良影响：（1）无功在配电网中传输，占据了传输容量，降低了配电线路、配电设备的供电能力；（2）功率因素偏低直接加大了配电网络的损耗，加大了网络的传输容量；（3）功率因素越低，配电线路的压降就会越大，反过来使得用电设备的运行环境更加恶劣；（4）按照现行功率因素考核办法，企业报装容量在1

3、00kVA及以上如果功率达不到相关规定要求，将受到相应的电费惩罚。功率因素偏低不但会影响供电企业的经济运行，亦反过来影响用电企业自身的用电质量和用电成本，因此，合理的无功补偿显得尤为重要，可以增加电网中有功功率的比例常数，减少发、供电设备的设计容量，减少投资，降低线损。2配电网无功补偿的方式通常对配电网进行无功补偿主要有4种补偿方式：即变电站补偿方式、随机补偿方式、配电线路补偿方式及随器补偿方式。6（1）变电站的补偿方式：变电站的补偿方式是在变电站端对配电网进行集中补偿，这种补偿方式不但能够显著地改善配电网的功率因数，而且对提高配电终端的电压具有明显的作用。这种补偿方式通常将

4、补偿的设备联于变电站的10kV母线上，具有运行管理便捷的特点，但这种补偿方式的缺点是无法降低配电网的损耗。（2）配电线路的补偿方式：配电线路的无功补偿通常是在配电线路上安全电容器，为配电线路上的变压器提供所需要的无功。配电线路无功补偿具有节省投资，回收率高，维护方便的特点，特别适用于功率因数较低且负荷较重的长距离配电线路，但这种方式也具有无法在重载情况进行补偿的缺点，适应能力较差。（3）随机补偿方式：所谓随机补偿方式就是组合电动机与低压电容器，通过对保护装置进行控制来投切补偿装置的一种补偿方式。由于在配电网中其很大一部分无功都是消耗在电动机上的，因此可以通过随机补偿方式就地平

5、衡无功，这样就能减小配电线路的损耗，同时也提高了电动机的有功功率。（4）随器补偿方式：所谓随器补偿方式就是指在配电变压器的二次侧配置低压电容器，进而补偿低压配电变压器。随器补偿方式的优点是接线比较简答，系统二次维护方便，能地配电变压器的空载无功进行有效的补偿，保障农网负荷能够就地分配，进而提高了配电变压器的利用效率，对降低无功网络损耗具有重要作用。3无功补偿容量的确定无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定，一般采用无功补偿计算方法确定补偿容量，计算公式为：QC=Pca（tgφ1-tgφ2）式中：QC――人工补偿的无功功率，kvar；Pca――有功计算负荷（kW）；

6、tgφ1――补偿前自然功率因数角正切；tgφ2――补偿后功率因数角正切值。6确定无功补偿容量时，应注意以下两点：（1）当负荷较轻时尽量避免出现过补偿的情况，因为这种情况会造成无功损耗增加，降低了经济性；（2）如果功率因数较高，则此时补偿对于减小损耗所带来的作用将减小，因此通常是将功率因数补偿到0.95即为合理。4无功补偿装置选型无功补偿装置的发展从同步调相机→开关投切固定电容→静止无功补偿器（SVC）→静止无功发生器SVG（STATCOM）的几个阶段，各种无功设备特点如下：（1）同步调相机：响应速度慢，噪音大，损耗大，技术陈旧，属淘汰技术；（2）开关投切固定电容：慢响应补偿方

7、式，连续可控能力差；（3）静止无功补偿器（SVC）：目前相对先进实用技术，在输配电电力系统中得到了广泛应用；（4）静止无功发生器SVG（STATCOM）：目前虽然有技术上局限性，属少数示范工程阶段，但SVG是一种更为先进的新型静止型无功补偿装置，是灵活柔性交流输电系统（FACTS）技术和定制电力（CP）技术的重要组成部分，现代无功功率补偿装置的发展方向。5配电网无功补偿模型分析5.1目标函数目标函数主要考虑以下几个方面：1）网损最小；2）电容器投资成本最小；3）电压水平最好；4）第一类、第二类电压稳定裕