配電網無功補償位置確定及優化分析

遲海 孟慶敏

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，人們的用電需求也有所增加，這就對于供電質量提出了更高的要求，配電網是一個重要因素，影響電網安全運行的關鍵因素，因此有關人員不能對此環節加以忽視，尤其要注重加強輸配電線路的管理，而這就又涉及到配電網無功率的補償，只有把保證配電網無功補償優化配置能夠合理，才能保證配電網的平穩運行，從而進一步的保證供電的質量，更好的滿足人們的用電需求，以促進我國電力事業良好的發展。因此，對配電網無功補償位置的確定以及優化的方案就值得進行深入的研究。

關鍵詞：配電網；無功補償位置；優化

配電網無功補償位置的確定以及優化分析是極為關鍵的，只有這樣，才能滿足人們生活用電以及工業用電的需求，同時也能夠有助于促進電網的平穩運轉，這是時代發展的基本要求。在實際在電網運行中，往往會存在無功補償設備運行效率低等問題，這就在一定程度上對電壓有影響，進而對供電的質量也造成影響。由此可見，對其進行優化是至關重要的。這就要求工作人員能夠重視此方面的同時，還能加強對于配電網無功補償的研究，可以通過采取無功算法等方法使得配電網能夠供電平衡，以維護電網的安全平穩運行。

1配電網無功補償裝置位置

1.1配電網無功補償裝置概述

配電網無功補償主要指的系統，這個系統是通過無功補償技術維持運行的，主要由五部分構成，每部分都是不一樣的，具有不同的功能。通過運行無功補償系統，能夠有有效的起到保護作用。而這些都與無功補償設備有一定的關聯，而要想讓其發揮真正的作用，就需要對其裝置進行詳細的分析和應用，其中電容器就是比較常見的設備。

1.2 動態無功補償裝置的具體應用

在無功補償裝置中，動態無功補償裝置具有突出的優點，比如降低線損、節能充分，線路變壓器增容，改善電能質量等。配電網運行要求具有較高的利用率，實現最經濟模式的運行。在動態無功補償裝置運行中，額定電壓下的線損耗變化率計算公式如圖1所示。

通過實踐運算可知，投人動態無功補償裝置后的線路損耗變化率有明顯的下降。此外，從電能質量的層面來看，投人動態無功補償裝置之后，配電網不會產生諧波，而且還能夠實現高頻諧波的濾波作用。

1.3 無功補償位置的確定

在配電網無功補償容量和位置的確定中，針對實際情況選擇合適的優化計算方法。在無功負荷沿線均勻分布時，無功補償容量與位置的確定通過單點補償和兩點補償進行分析。單點補償時，當輸配電線路總長一定，先假定補償點位置，然后通過計算得出補償后的潮流分布態勢，包括從補償點至線路末端、從起點到補償點，進行對比后確定補償點位置。在兩點補償時，分別計算無功潮流在補償后的情況、補償后線損最小值、線損下降率和補償度，進而確定具體補償位置。

在無功負荷沿線遞增分布時，單點補償狀態下，計算補償后線損下降值、補償后最大線損下降值、補償度與補償后線損下降率，從而確定補償位置。兩點補償時，計算補償后線損下降值，求線損下降最大值時的補償容量和位置。在無功符合沿線遞減分布時，計算沒有補償時線路節點處無功功率以及補償后該節點的無功功率與線損下降值，進而求得線損下降值最大時的補償容量與位置。

2配電網無功補償容量優化分析

2.1配電網無功補償原則

在配電網無功補償裝置的設計中，確定補償容量需要遵循一定的原則。一是網損最小化原則，這是無功補償的前提，無功補償的目的就是為了節能降損；二是年運行費最小原則，包括補償裝置的年運行維護費與加裝補償電容網絡損耗電價兩部分；三是年支出費用最小原則，通常有年運行費用與設備支出和投資回報兩個因素綜合計量；四是等網損微增率原則，即單位補償容量裝置設在各補償點時的降損值為同一定值。

2.2 確定無功補償容量的方法

在配電網的動態無功補償裝置運行時，確定無功補償容量至關重要。一是提高功率因數確定無功補償容量，其計算公式為（如圖2左）。二是降低線損確定無功補償容量，對補償前的線路損耗與補償后的線路損耗進行分析計算，然后確定補償后線損降低的百分值，進而確定無功補償容量；三是提高運行電壓確定無功補償容量，在實踐操作中需要結合具體情況確定補償電容的大小，而且還需確保補償后的配電網電壓不能超過規定值；四是根據補償當量確定無功補償容量，計算公式為（如圖2右）

2.3 無功容量的合理分配

在獲得無功補償的總容量后，因為配電網是一個龐大的系統，并非單一補償，而是需要對配電網中的每個補償節點進行逐一補償，這就需要將無功補償的總容量，合理的分配給每個補償點，進而使最終的網損最小化，獲得最大收益。對無功補償合理分配涉及到了求解非線性問題、在工作實踐中發現，一般采用網損微增率法來計算無功容量的分配首先需要建立目標麗數。之后在結合目標函數確定約束條件，包括滿足網絡無功符合平衡，補償容量的極值，電壓的極值，，在確定約束條件之后，將其進行無約束條件規劃，進而獲得輔助目標函數，然后進行輻射式網絡補償容量分配，或非輻射網絡補償容量分配。

3結語

由于時代的不斷變化發展，人們的生活以及工作方式有了很大的改變，這一切都要源于技術的不斷創新和應用，正是因為技術的原因，才使得世界變得如此豐富多彩，各個行業都有了創新式的發展，同時新的技術也得以誕生和應用，更好的為人們所用，幫助人們解決生活以及工作中的難題。無功補償就是一種先進的技術，在配電網的運行中發揮著至關重要的作用，對于我國電力事業的發展也具有重要的影響，而針對無功補償應用過程中的問題就要求有關人員能夠加強它的優化分析，進而能夠促進電網的穩定運行，以促進社會良好的發展。

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