淺談無功優(yōu)化補償?shù)囊饬x

李蒙++馮德輝++張洋

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟水平的不斷提高，電能傳輸?shù)木嚯x和電網(wǎng)需求容量日益不斷增大，一些工業(yè)用戶對電能質(zhì)量的要求越來越高。特別是近年隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，電力負(fù)荷逐年增加，配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也日漸復(fù)雜，這必然會使配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗逐年增大。

關(guān)鍵詞：無功優(yōu)化補償 意義 配電系統(tǒng)

中圖分類號：TM727.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0094-01

節(jié)約能源是我國經(jīng)濟社會的一項重要任務(wù)，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會已經(jīng)成為我國的一項基本國策。不斷上漲的電能需求，對供電企業(yè)在節(jié)能降損方面提出了更高的要求，力求在規(guī)劃和技術(shù)上將損耗降到最低，同時保障用戶的負(fù)荷需求和電能質(zhì)量要求。近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)和電力工業(yè)的發(fā)展，大功率沖擊性負(fù)荷的不斷攀升，使得配網(wǎng)系統(tǒng)無功功率因數(shù)降低，電壓波動加大，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量。因此，無論從提高輸電網(wǎng)的傳輸能力，降低損耗，提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還是從提高供電質(zhì)量的角度，都需要實現(xiàn)無功補償集中優(yōu)化控制。就供電系統(tǒng)現(xiàn)狀而言，無論是電力生產(chǎn)、輸送單位，還是電力使用單位，節(jié)能降損的潛力都很大。對于生產(chǎn)單位，采用新技術(shù)節(jié)能機組替代老發(fā)電機組，從始端降低資源損耗。對于供電企業(yè)，合理分配無功補償，開發(fā)無功優(yōu)化補償系統(tǒng)，降低電能在傳送時的損耗。對電力使用單位進行改造，淘汰落后產(chǎn)能。同時進行電力體制改革，將電力買賣市場化，電能作為商品，也由賣方市場轉(zhuǎn)變成買方市場，促使企業(yè)從各個方面降低成本，爭取最高利潤，降低損耗。

在居民生活和工業(yè)用電負(fù)載中，有很大一部分屬于感性負(fù)載，如異步電機、變壓器、工業(yè)用電弧爐、電冰箱、電風(fēng)扇等，這些設(shè)備在運行過程中需要進行無功補償以降低功率因數(shù)，降低損耗。無功補償?shù)幕驹硎菍⒕哂腥菪缘脑O(shè)備與感性負(fù)載相并聯(lián)，使能量在這兩種負(fù)荷之間不停轉(zhuǎn)換，減少電網(wǎng)中的無功功率。無功補償?shù)淖饔檬牵涸陔娏╇娤到y(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器和輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償方式在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償方式，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。對于三相電流不平衡的系統(tǒng)，只要恰當(dāng)?shù)卦诟飨嗯c相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數(shù)均補償至1，無功補償裝置可以補償?shù)粝到y(tǒng)中的負(fù)序電流分量，同時通過選用合理的繞組接線使零序電流無法流通，就可使三相負(fù)荷平衡，達(dá)到平衡三相有功及無功負(fù)載的作用。這對用戶和供電企業(yè)本身來說，都是很有意義的。

就我國目前的現(xiàn)狀而言，在配電系統(tǒng)中，普遍存在電力系統(tǒng)無功功率不足或者無功功率分布不合理的情況。不但系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗大，而且造成電壓偏移，電能質(zhì)量下降，很難滿足用戶的需要。大部分用電設(shè)備的自然功率因數(shù)都在0.7左右。即配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗約有50%是由無功引起的，如果使配電系統(tǒng)的無功得到合理補償，配電系統(tǒng)的網(wǎng)損可降低一半，整個電網(wǎng)損耗可降低33%左右。在電力系統(tǒng)中，無功功率如同有功功率一樣重要，是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行所不可缺少的部分。對于無功功率進行合理補償對于保障電能質(zhì)量，設(shè)備安全運行具有重要意義。電網(wǎng)無功補償?shù)脑瓌t是電網(wǎng)無功補償應(yīng)基本上按分層分區(qū)和就地平衡原則考慮，并應(yīng)能隨負(fù)荷或電壓進行調(diào)整，保證系統(tǒng)各樞紐點的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求，避免經(jīng)長距離線路或多級變壓器傳送無功功率。如果不能合理補償無功功率，會造成電力網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)和電壓降低，使電氣設(shè)備得不到充分利用，電力網(wǎng)絡(luò)傳輸能力下降，損耗增加。系統(tǒng)電壓發(fā)生波動，電壓質(zhì)量不滿足要求，嚴(yán)重時會導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至系統(tǒng)解列。因此對電力系統(tǒng)進行合理的無功補償，不但可以改善電壓質(zhì)量，降低線路損耗，而且能夠保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行，對保證工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善人民生活都有重大的意義，這也是電力系統(tǒng)發(fā)展需要研究的一個重大課題。

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