配电线路电缆化时的电压分布特性及感性无功补偿的仿真研究

严倚天，豆书亮，严江波，严浩军

（1.宁波送变电建设公司，浙江 宁波 315000；2.宁波市电力设计院，浙江 宁波 315000）

引言

随着我国城市建设的不断推进，用电需求日益增加，架空线路落地的电缆化建设工作也在不断开展。另外，大量的分布式能源通过电缆接入，造成配电网电缆出线量剧增。由于配电网电缆出现量的增加，必然会引起充电功率大量增加，往往导致轻载时的局部电网高电压[1]。针对电网轻载时的容性无功过剩的感性无功补偿，现行做法往往是电缆始端的变电站集中补偿。如文献[2]提出一种“发电厂平均功率因数指标”来评价220kV 以下电网感性无功补偿是否充裕；文献[3]对220kV 网架进行建模，并通过灾变遗传算法进行感性无功优化配置，改善网络电压水平，提高经济效益。以上两例优化方案的感性无功补偿位置均为变电站侧的电缆始端。那么这样的补偿方案是否合理或最优呢？现阶段对感性无功补偿的研究较少，特别是相关仿真研究基本处于空白。我们使用Matlab对配电线路电缆化时的充电功率、电压特性和感性无功补偿进行了仿真分析，以进一步探究电缆线路在轻载状态下的充电功率和电压抬升机理，合理选择感性无功补偿装置的安装地点，使其既能达到无功就地平衡、降低电压，又能减少有功线损，并期许对实际工作具有借鉴或指导意义。

1 配电线路电缆化的基本特点

配电线路的容抗计算公式为：

其中，C 为线路对地及相间电容的总电容量。……