10kV配電網無功補償優化配置

高粱 任胤合

摘 要：城市電網的發展是地方經濟的基礎，特別是在現代信息化的時代中，穩定的電網和功率能夠促進相關生活和工作價值的成長，同時對相關建設和精神文明的有效提升具備確切的定義。故而，確保配電網的穩定性和安全性是我國城市現如今電網使用的主要發展前提。本文從現有10kV配電網無功補償措施進行相對應分析，通過具備有效實行手段與改善方式促進無功補償的配置能夠進一步滿足當前社會發展的形勢，以確保為我國電網發展提供平穩的發展環境。關鍵詞：10kV配電網；無功補償；優化配置配電網無功補償是我國現代對于城市電網修繕與功率電壓約束的主要手段，其根本是為了解決當前城市傳統配電變壓器分布形式中功率波動問題，避免因為電力使用波動和電器損壞影響城市經濟效益，并在一定范疇內對城市居民用電安全提供了相對保障。所以，根據現如今用電市場和發展環境而言，配電網無功補償技術施行和完善必不可少。1 10kV配電網采取無功率補償的概述城市電網是我國城市建設發展的基礎設施，其本身具備電負荷密集、負荷電流大與負荷值變化大的特點，導致相應用電部位和線材極易受到損傷，再加上城市配電線路的長度限制，促使10kV配電變壓器在城市中頻繁布置，從另一方面來講便增強了空載無功耗傷損，促使整個線路的功率偏低，造成相對應的電量損失，直接影響電網的經濟性，更嚴重威脅了城市居民自身的生命財產安全。所以，根據以上情況，必須采取相應適當的補償形式維持電網的正常運行與修繕，為城市居民的用電壓力和電器壽命提供良好的使用空間。配電網無功率補償技術的誕生恰恰能夠解決眼前的問題，但其本身針對電網分布不均勻和電源容量方面存在一定限制，促使相對應供電質量和實用性出現問題，這也導致無功率補償技術在發展途中會受到頗多阻礙。如何加強配電網無功補償技術在生活中的實用性，是我國城市在電氣發展方面一直在努力鉆研的方面，通過滿足用電器自身的使用條件降低相應電網繼電器等設備的損耗，減少居民電器對無功率系統的需要量以確保整體電網的使用水平，需要相對應有效的解決方案，才能夠進一步促使我國城市化經濟安全發展。2 10kV配電網無功率補償方式2.1 變電站集中補償方式針對電源與輸出電網的無功補償平衡，對相應的確變電站進行集中實施，促使地區用電差異能夠得到相對獨立的滿足，同時在輸出電網10kV母線上架設補償裝置，以改善相對應功率因數和終端變電所內部電壓的整合，促進無功補償技術在配電網中具備降損前提。2.2 低壓集中補償方式采取計算機智能化控制，將配電變壓器低壓側作為核心進行的集中式無功補償方式。其技術本身具備提高功率因數的特性，促使城市中相對應配電變壓器和電網低功率損耗現象消失，并平衡了用戶在電量差異和高峰中的功率差異。此種方法可以有效保護居民的用電質量，卻針對線路電壓和配電網有所局限，故而無功率情況方面體現稍弱。2.3 桿上補償方式此種補償方式指的是在居民住宅外分區電桿上安裝并聯電容器以達到入戶電壓獲得功率平衡的效果，在確切使用中可以達到降損升壓的目的，對補償方式而言也具備較為長期的實用性。可本身對于地區的適應性有所限制，安裝環境和空間嚴重影響著補償方式的使用，另外在經濟成本上相對較高，在普及過程中受到較大阻力。2.4 居民用戶終端分散補償方式指的是在居民居住與工作環境末端進行無功補償，以達到維持電壓和降低損耗的目的，常通過配電變壓器低壓側補償進行相對應用戶電容量極限安裝，但本身因為電壓波動性和功率峰值的不確定性引得電容器在低壓負荷波動中出現負載閑置，導致相關無功補償設備在實際推廣過程中的接受性不強。3 10kV配電網無功補償優化探討電網的無功優化補償，要結合具體電網的現狀和各種無功補償方式的特點，針對不同電壓等級電網中存在的問題，進行無功補償要充分考慮現有無功補償裝置的特性、技術和經濟因素。現實中，在各地電網的實際建設及運行中，各級電網公司對110kV及以上電網系統的無功電源問題給予了充分重視，無功電源規劃設計比較完善，但10kV及以下配電網系統的無功電源配置不盡合理。目前國內10kV配電網采用的四種無功補償方式基本上基于某個采樣點的無功情況進行補償，不能綜合考慮整個配電網的實時運行情況，而無功潮流在整個電網上是動態分布的，傳統的補償方式無法有效解決無功潮流分布不平衡、電壓波動大等問題。一般的無功優化配置問題都是針對系統在某一個典型負荷下的情況所進行的無功優化，即靜態無功優化配置問題。面對一個復雜動態變化的電力系統，靜態無功優化配置方法具有明顯的局限性，靜態優化配置只對電力系統的某一時間斷面進行優化，忽略了各時間斷面之間的內在聯系，優化結果不能很好地滿足實際電網的運行。而動態無功優化配置綜合考慮多方面的因素，因此動態無功優化配置更具有實際意義。針對靜態無功優化的局限性，提出采用典型變化日負荷的動態無功優化配置的方法。根據配電網變電站所處的電纜位置、負荷密度、輸電距離、主變容量、電壓狀況多少、負荷功率因數、配電裝置型式、設備維護水平等因素，從電力系統角度出發，通過計算全網的無功數據，確定配電網的補償方式，最優補償容量和補償地點，確定新建、擴建的配電網無功配置的優化措施。一般情況可按如下方法優化配置：

大型工業用戶，無功配置應以用戶端分散補償方式為主，同時輔助于配電變壓器低壓側集中補償的方式，在公用和專用配變低壓側集中安裝低壓并聯電容器柜，公用配變低壓側補償率一般可安排在20%左右；農業用戶無功配置應采用配電線路桿上補償和配電變壓器低壓側集中補償相結合的方式，桿上補償一般安裝在線路距首端2/3處，容量選擇線路平均無功負荷的2/3，一般不設分組投切，配變低壓側集中補償設備的補償率一般應達到30%以上；大型商業用戶無功配置應以用戶端分散補償方式為主，在建筑物配電室低壓側集中安裝足夠的低壓并聯電容器柜，公用配變低壓側補償率一般不超過20%；大型居民用戶無功配置應以用戶端分散補償方式為主，在各住宅小區配電室低壓側集中安裝足夠的低壓并聯電容器柜，公用配變低壓側補償率一般可安排在20%左右。對于小型工業用戶、商業用戶和居民用戶配網無功配置可綜合參考相應典型用戶和農業用戶無功配置原則執行。4 結束語城市的發展離不開完整的電網體系架構，以相對安全和穩定的配電變壓器設備服務地區工作與生活的需要是我國電網產業的基本工作，是未來信息化社會發展的主要前提。故而，通過相應改善措施促進現有無功補償技術的順利發展，是我國居民的生活保障，更是維持相關電器使用安全有效憑證。參考文獻[1]王毅.10kV配電網無功補償優化配置[J].環球市場，2017（3）：152-152.[2]曹展杰.10kV配電網無功補償優化配置分析[J].中國高新技術企業，2016（15）：32-33.[3]鄧五星.10kV配電網無功補償優化配置分析[J].工程技術：全文版，2016（12）：00155-00155.