配电网无功补偿优化配置方法

周慧

摘 要：配电网是电网系统中的重要组成部分。在当前的配网系统中，无功补偿装置能够有效提高配电系统的运行效率，并且是在配电线路的运行过程中能够有效降低无功损耗的有效措施。此外，电网系统比较密集的相关线路是造成其能源损耗较大的一大原因，无功补偿技术在配电网中的应用对电网的节能与平稳运行具有一定的阻碍性和制约性，从而保障配电网安全、可靠。通过对无功补偿技术的现状以及配电线路无功补偿技术的原理、原则进行介绍，分析了配电网无功补偿优化配置方法，希望能够为相关研究提供参考和帮助。

关键词：配电系统；无功补偿；谐波；无功倒送

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.158

1 无功补偿技术的现状

1.1 补偿方式

当前，也许还有许多部门认为补偿用户的功率因数是目前无功补偿的宗旨所在，也只是将配电网的无功补偿优化工作重点放在用户这一方。但现如今，电网系统比较密集的相关线路是造成其能源损耗较大的一大原因，所以，有效降低电网的损耗才能真正实现对配电网无功补偿配置的优化。虽然增设1台补偿箱可以提高用户电力负荷的功率因数，在一定程度上可以达到降低损耗的目的，但一定要对无功潮流进行计算，方可让有限的投资成本充分产生最大的收益。

1.2 谐波危害

1.2.1 安全性

配电网在运行的过程中会受到谐波危害的影响，电网运行的安全性在一定程度上会大大降低。这是由于谐波电流会干扰继电器保护的检测回路，电路电流与电压不能实现正常运行，甚至可能会发生变化。这些联动变化又可能使得继电保护装置发生变动，电网运行的安全性和稳定性受到影响。

1.2.2 经济性

谐波会影响到电网中每个构件的运行，会缩短电动机的使用寿命，降低电动机的功能，其能量损耗会受此影响而增大，电力变压器在运行过程中的损耗也会增加，使得设备实际使用容量降低。为了使实际使用容量能够满足用户需求而使得线损增加，造成更大的浪费。

1.3 无功倒送

在无功补偿过程中，并不是补偿得越多越好，电力系统中的过度补偿会导致无功倒送。这是电力系统不允许的。因为无功倒送会造成线路损耗与变压器损坏，在一定程度上加重线路的负担。当负荷相对较低时，采用固定的电容器补偿方式，或者是在三相负荷没有对称的情况下选择接触器控制的补偿柜，都会有导致电力系统无功倒送现象的可能。

2 配电线路无功补偿技术的原理及原则

配电网无功补偿的目的就是采用并联无功补偿装置后，无功可以就地平衡。配电网无功补偿具有以下优点：①可以保护变压器和线路，降低损耗；②负荷供电质量能够得到一定的提高；③降低电气布置难度、电气设备维护工作量和成本，变电站整体投资降低，无功设备利用率得以提高。

无功补偿在实际运用过程中需遵循以下原则：①无功补偿的“分散补偿，就地平衡”原则。无功功率适用于近距离输电，在电力系统中，为了减少损耗，应尽量实现无功流动。因此，分配无功功率就需要遵循“分散补偿，就地平衡”的原则来实施。②在保证系统在高峰和低谷安全、稳定运行的前提下，电力系统配置的无功补偿装置要能够实现分层和分区的无功平衡。③各节点电压要保证是合格的、满足标准规定的，并且始终要有事故备用的紧急电压容量。

3 优化供电网无功补偿策略

3.1 对供电网进行优化设计

对于供电网来说，合理地规划电力线路能够有效降低线损量。其中，比较有效且常见的规划方式就是缩短供电半径。根据实际操作过程中的具体用电情况，按照国家电网建设的相关政策规定严格地进行，明确电流值、变压器以及电压值的位置。同时，还应该控制供电网的供电半径，在保证供电质量的前提下降低线损量。另外，优化电网线损量也是提升配电网节能效益的一个重要途径。

3.2 及时更新、检修配电设备

在电网升级与更新的实际过程中，工作人员要注意严格控制供电系统的安全性和可靠性，以保证配电设备科学运行为前提，减少线损量。对于配电变压器的三相负荷工作而言，要想降低变压器的荷载，就要保证其平衡性，使得配电设备运行的经济性得以提升。另外，通过分析电网的运行情况得知，电力系统中比较常见的配电设备属于合金导线，要及时替代、更换现有的裸导线设备。此外，提升线路质量的有效手段是做好技术改造工作，新型配电变压器的采用也成为当前比较可行的提升电力系统高效性的关键。

3.3 严格实施配电管理

供电单位的无功补偿要坚持“分级补偿，就地平衡”原则，将严密的管理制度、相应的技术措施与组织措施相结合，并完善配电监督管理的机制。具体表现为：能够达到自动化、选择超载能力强、误差小、精确化抄表工作、防窃电的新型电表，同时应用新型的科学技术建立线损管理网，企业内部可以实行供电线损管理责任制；采取得力的措施完善线损分析制度，供电单位领导要做到对线损管理的重视，使线损达到最小化。

3.4 无功补偿电容器装置的控制和保护

无功补偿电容器的控制和保护受多种因素影响，其主要因素有补偿容量的设定、安装地点的选择以及电容器组的选择三方面。在对其进行有效的控制过程中，两种主要的控制原理是借助电压无功和功率因数来开展。它们都能够有效地对电容器组进行控制，从而依据线路运行中的具体需求状况及时对损耗的无功功率进行补偿。现如今，比较常见的电容器保护方式是将某种控制设备安装在开关控制箱中，实现保护无功补偿装置的安全、稳定运行。

4 结束语

本文通过分析、研究配电网在运行过程中出现的问题，提出了相应的降低线损、优化配置的策略，希望电力系统的工作者能够科学、合理地规划电网线路，严格控制配电管理的无功补偿技术，及时更新、检修配电设备，根据实际需要将管理和技术降损进行有机结合，选择科学、合理的优化措施，以可持续利用为出发点，提高供电企业的经济效益和社会效益。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕