淺析配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償配置優(yōu)化措施

陳卓云

惠州龍門(mén)供電局 廣東惠州 516800

摘要：為了提高電壓質(zhì)量，降低無(wú)功損耗，需結(jié)合配電網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇合理的補(bǔ)償方式，優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償配置，提高補(bǔ)償效益，解決補(bǔ)償過(guò)程中的問(wèn)題。文章主要探討了配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償配置優(yōu)化措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；無(wú)功補(bǔ)償；配置；

引言

配網(wǎng)系統(tǒng)中因?yàn)橐恍┨厥怆娖髟呐渲?，例如：電容元件等等，?dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)了有功與無(wú)功功率，后者自身不會(huì)耗費(fèi)能量，然而，會(huì)造成電能損耗問(wèn)題，從而對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)不良影響。假設(shè)配網(wǎng)系統(tǒng)的電流量上升，電壓下降，此時(shí)的電能損耗會(huì)更高。因此，科學(xué)分配無(wú)功補(bǔ)償容量，使無(wú)功潮流得到合理布置，提高功率因數(shù)，從而能夠有效控制配網(wǎng)內(nèi)部的各種損耗，同時(shí)也能夠?qū)?yīng)確保電器設(shè)備功能與作用的高效發(fā)揮。

1配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

1.1確定補(bǔ)償容量

在配電網(wǎng)中，應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，不管采用集中補(bǔ)償方式，還是分散補(bǔ)償方式，都需要將補(bǔ)償容量確定。無(wú)論是哪種補(bǔ)償方式，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，與配電網(wǎng)的功率因數(shù)、配電網(wǎng)的線損等有關(guān)，為了有效的發(fā)揮無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的作用，需要將補(bǔ)償容量確定。補(bǔ)償容量的確定有多種方法：一是，按照補(bǔ)償容量計(jì)算公式計(jì)算；二是，從參考資料、電工手冊(cè)中查找；三是，按空載電流計(jì)算；四是，根據(jù)有/無(wú)功電量計(jì)算在配電網(wǎng)中，單個(gè)電網(wǎng)回來(lái)中所需要的補(bǔ)償容量，可以在正常的工作、生產(chǎn)下，供應(yīng)各部門(mén)的收費(fèi)單上的有功電量和無(wú)功電量，以及配電網(wǎng)的每個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間，以及使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)之后達(dá)到的功率因數(shù)得出。

1.2選擇無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

在配電網(wǎng)中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，補(bǔ)償方式可以分為低壓補(bǔ)償和高壓補(bǔ)償，補(bǔ)償方式的選擇要根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)狀確定。補(bǔ)償技術(shù)的選擇和確定需要進(jìn)行綜合考慮，配電網(wǎng)需要無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞯姆纸M數(shù)量越大，需要的補(bǔ)償精度也就越高，在無(wú)功補(bǔ)償中，補(bǔ)償級(jí)數(shù)的增加，就會(huì)將配電網(wǎng)裝置的成本提升。配電網(wǎng)低壓補(bǔ)償設(shè)備的安裝位置，需要根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際使用情況而定，當(dāng)配電網(wǎng)的負(fù)荷分布均勻，線路相對(duì)較短或者是負(fù)荷不均勻，線路較長(zhǎng)的情況下，配電網(wǎng)的負(fù)荷需要集中在配電網(wǎng)變壓器的附近，便于針對(duì)各個(gè)配變?nèi)萘?、功率因?shù)的情況，確定補(bǔ)償容量。在配電網(wǎng)中有低壓，也有高壓，所以也需要進(jìn)行高壓補(bǔ)償。高壓補(bǔ)償需要在低壓補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，根據(jù)配電網(wǎng)配電使用者的無(wú)功補(bǔ)償實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)償。

2配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償配置優(yōu)化措施

2.1全網(wǎng)平衡與地區(qū)平衡相結(jié)合

為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)中電力的平衡，需結(jié)合城鄉(xiāng)的供用電現(xiàn)狀，先滿足縣級(jí)電網(wǎng)的無(wú)功電力平衡，再考慮分級(jí)變電站和分級(jí)輸電線路帶來(lái)的無(wú)功影響，保證無(wú)功電力平衡。針對(duì)無(wú)功電源的布局（一般指補(bǔ)償設(shè)備的位置和容量）配置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)地區(qū)無(wú)功電力的就地平衡，導(dǎo)致電網(wǎng)分配給分級(jí)變電站和分級(jí)線路中的無(wú)功電力較多，相應(yīng)的電壓也會(huì)偏高，過(guò)剩的無(wú)功電力必須通過(guò)輸電線路向其他地區(qū)輸送；也可能導(dǎo)致電網(wǎng)分配給分級(jí)變電站和分級(jí)線路中的無(wú)功電力較少，相應(yīng)的電壓也會(huì)下降，須向上級(jí)變電站索取無(wú)功電力，這就導(dǎo)致不同地區(qū)之間的無(wú)功電力過(guò)多級(jí)變化和輸送，加大了電網(wǎng)的電能損耗和無(wú)功損耗，在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，必須以總體平衡為基礎(chǔ)，針對(duì)不同地區(qū)的設(shè)備研究出合理的補(bǔ)償方案，以配備最優(yōu)化的補(bǔ)償設(shè)備，達(dá)到最佳補(bǔ)償效益。

2.2供電部門(mén)及用戶補(bǔ)償互相結(jié)合

據(jù)相關(guān)資料顯示，用戶消耗的無(wú)功功率在城鎮(zhèn)電網(wǎng)中約占到五成，而在工業(yè)性網(wǎng)絡(luò)中約占將近六成。所以，在網(wǎng)絡(luò)中為了減少無(wú)功功率的輸送，就要盡量實(shí)行無(wú)功就地補(bǔ)償與就地平衡，并且一定要由供電部門(mén)與用電用戶協(xié)同進(jìn)行補(bǔ)償。以往有些地區(qū)，通常只有用戶單一進(jìn)行補(bǔ)償。而對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)本身的補(bǔ)償有所忽視，有些盡管補(bǔ)償設(shè)備已經(jīng)裝設(shè)好，但因?yàn)榕略黾勇闊┗驊峙鲁霈F(xiàn)事故，而遲遲未能投入運(yùn)行，導(dǎo)致補(bǔ)償設(shè)備的利用率相當(dāng)?shù)拖?，沒(méi)有得到想要的效果。還有部分地區(qū)則有另外一種傾向的出現(xiàn)，只對(duì)供電部門(mén)的無(wú)功電力建設(shè)有所注重，卻忽視發(fā)揮用電客戶的效用。這樣將會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的無(wú)功電力平衡產(chǎn)生嚴(yán)重失調(diào)。因此需要按照總的無(wú)功電力需求，并且發(fā)揮供電部門(mén)與用電客戶兩者的積極性，一起協(xié)同建設(shè)與管理好無(wú)功電力。

2.3分散及集中補(bǔ)償相互結(jié)合

無(wú)功補(bǔ)償需要做到總體及局部均平衡，不但需要對(duì)供電部門(mén)進(jìn)行補(bǔ)償，而且也要進(jìn)行用電用戶的補(bǔ)償，這勢(shì)必需要采取分散及集中兩種不同的補(bǔ)償方式。在國(guó)內(nèi)目前農(nóng)村電力配網(wǎng)中，分散補(bǔ)償主要是指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)分散進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償，而集中補(bǔ)償指的是裝置較大容量的電容于變電站里集中進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)有關(guān)理論分析顯示，變電站中的集中補(bǔ)償主要是對(duì)主變壓器的無(wú)功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，另外可使輸電線路傳輸?shù)臒o(wú)功電力得到減少，從而能夠有效降低供電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。由于用電客戶所使用的無(wú)功損耗還需要經(jīng)由變電站以下的配電線路向負(fù)荷端進(jìn)行輸送，因此為了讓線損得到有效降低，就一定要進(jìn)行分散補(bǔ)償。在城鎮(zhèn)電力網(wǎng)中，因?yàn)榕潆娋W(wǎng)的線損占到全網(wǎng)總損失的七成左右，所以應(yīng)采用分散補(bǔ)償為宜。唯有如此方可讓配電網(wǎng)的無(wú)功線損有效地得到降低，進(jìn)而有助于降低城鎮(zhèn)電力網(wǎng)的總線損。

2.4降損和調(diào)壓相互結(jié)合

采取電容器并聯(lián)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，其宗旨主要是為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功電力就地平衡，讓網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗得以養(yǎng)活，從而有利于降低線損。同時(shí)也能夠選取電容器組的分組投切，對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但是僅為電容器并聯(lián)補(bǔ)償?shù)妮o助效果而已。在通常的情況下，應(yīng)該以降損作為主導(dǎo)，調(diào)壓作為輔助。對(duì)于部分關(guān)鍵性或電壓水平時(shí)常低下的變電站而言，有時(shí)候需要裝置較大容量的電容器組，以便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功潮流加以控制與有效改善電壓水平。但其終極目標(biāo)都是為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功電力平衡，從而能夠保證電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。在這里需要明白一點(diǎn)，采取電容器并聯(lián)提高電壓水平具有一定的局限性，通常只有3%～5%。若是這個(gè)限度被超越，勢(shì)必會(huì)使容量選取過(guò)大。

2.5合理定位無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

最優(yōu)配置的前提是科學(xué)、合理地定位無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的位置，并正確地選擇補(bǔ)償容量。實(shí)際可以從以下方面來(lái)把握：第一，依據(jù)2/3法則來(lái)優(yōu)化配置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，使其處于主線無(wú)功負(fù)荷2/3的地方。第二，科學(xué)標(biāo)識(shí)出不同線路上的無(wú)功負(fù)荷的分布狀況，再將一個(gè)分叉主線對(duì)應(yīng)變化為兩個(gè)。第三，經(jīng)過(guò)變化得到的兩條無(wú)分叉主線各自來(lái)做好最優(yōu)配置?，F(xiàn)階段，低壓配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償已經(jīng)得到了供電部門(mén)的充分重視，由于其主要存在于10kV變電站內(nèi)部，補(bǔ)償不足容易對(duì)變電站系統(tǒng)帶來(lái)多方面的問(wèn)題，例如：無(wú)功功率損耗、線損、供電服務(wù)水平下降等等，這些問(wèn)題必須引起充分的重視，加大對(duì)電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃力度，采取科學(xué)、合理的無(wú)功補(bǔ)償方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)的優(yōu)化，這樣不僅能夠維護(hù)配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)，也能夠確保配網(wǎng)的安全、有效運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

結(jié)束語(yǔ)

在電力行業(yè)中，將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)中，不僅可以確保配電網(wǎng)的配電質(zhì)量，還能夠降低損耗，從而起到節(jié)約能源的效果。同時(shí)在配電網(wǎng)中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的時(shí)候，還要根據(jù)配電網(wǎng)中設(shè)備的容量，選擇無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞胶皖?lèi)型，只有這樣才能夠有效的滿足配電網(wǎng)的需要和要求，從而為用電客戶提高更加穩(wěn)定的配電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬珍珍，王玉俊.配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方式的研究[J].中國(guó)電力教育（中），2010（11）.

[2]石劍鋒.無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息，2013（27）.

[3]郭金剛.低壓配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2012（07）.

[4]張勁.配電網(wǎng)中低壓無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化建模分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（16）.