區(qū)域電網(wǎng)中無功補償優(yōu)化措施

林泓鍵

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提升，供電企業(yè)和個人的用電需求量和質(zhì)量都在不斷提升，而電壓的合格率作為一項重要的電力考核指標，受到了相關(guān)企業(yè)調(diào)動重視，而無功補償優(yōu)化措施就成了提升電壓合格率的重要措施?；诖?，本文就主要圍繞區(qū)域電網(wǎng)中的無功補償?shù)膬?yōu)化措施進行分析。

關(guān)鍵詞：區(qū)域電網(wǎng)；無功補償；優(yōu)化措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.131

0 前言

在電力系統(tǒng)中，使用無功補償措施不僅可以保障電力運行的穩(wěn)定性，而且對區(qū)域電力企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展有著一定的推動作用，同時對配電網(wǎng)的發(fā)展有著積極影響。另外，在地區(qū)的配電網(wǎng)發(fā)展中，適當(dāng)?shù)倪M行無功補償，還有助于降低網(wǎng)絡(luò)損耗、提高功率、穩(wěn)定電壓，在滿足人們對電力質(zhì)量和需求方面有一定的作用。

1 無功補償概述

1.1 概念

無功補償，是指可以減少變壓設(shè)備以及電氣線路負擔(dān)，在一定程度上提高變壓設(shè)備和電氣線路利用率，能夠使電氣線路發(fā)熱量降低，并且在電氣線路上安裝補償電容器，用來降低無功功率的方式，同時也是一種提高供電系統(tǒng)電網(wǎng)功率因數(shù)，降低變壓器和電力輸送線路損耗，改善電力系統(tǒng)供電環(huán)境的方式。由此可見，無功補償裝置在電力系統(tǒng)中具有非常重要的意義，對電力企業(yè)的發(fā)展具有積極的促進作用。因此，在使用無功補償措施時，要選擇合理的補償裝置，這樣有助于實現(xiàn)最大限度的電網(wǎng)損耗降低，有利于提高電網(wǎng)的質(zhì)量。

1.2 類型

在電網(wǎng)中常用的無功補償類型有五種：配電線路補償、隨器補償、變電站補償、隨機補償和跟蹤補償。其中，配電線路補償是指在線路桿中安裝電容器，來實現(xiàn)無功補償?shù)拇胧浑S器補償，指的是將低壓電容器，利用低壓熔斷器接在配電變壓器的二次側(cè)，以補償配電變壓器空載無功的補償方式；變電站補償是指針對電網(wǎng)系統(tǒng)中的無功平衡，在變電站實施集中補償?shù)姆绞剑浑S機補償指的是將電動機和低壓電容器組進行并接，通過對相應(yīng)裝置和電動機控制、保護；跟蹤補償是指用無功補償?shù)耐肚醒b置，作為一種控制保護裝置，使用低壓電容器組補償用戶的配電變壓器低壓側(cè)的方式[1]。

1.3 區(qū)域電網(wǎng)中無功補償存在的主要問題

在區(qū)域電網(wǎng)中，使用無功補償系統(tǒng)是主要有兩方面的問題。一方面是，系統(tǒng)是硬件問題，在電力系統(tǒng)中變電站的主控室和電容器室還存在一定的距離，這一段距離中的電纜線與控制電纜的較長，受變電站強電磁因素的干擾，使得電纜會存在很高的感應(yīng)能力，會在一定程度上干擾電平的耦合，這就導(dǎo)致在使用一些信號進行采集時，存在信息錯誤或變化的現(xiàn)象，影響了對區(qū)域電網(wǎng)的無功補償控制效果。另一方面，是系統(tǒng)的軟件問題，在產(chǎn)品的設(shè)計初期，對于無功補償?shù)呐袛?，主要是以主變高壓?cè)的功率因素和低壓側(cè)的母線電壓安全邊界，最為主要的控制判斷依據(jù)，這種方式存在一定的不合理性。

2 區(qū)域電網(wǎng)中無功補償優(yōu)化措施

2.1 控制升級的方式

在考慮到電力系統(tǒng)變電站的3圈變使用中，容易出現(xiàn)的一些問題，需要對無功控制裝置的控制調(diào)節(jié)判斷依據(jù)，進行重新優(yōu)化，可就是基于原本的3圈變，用主變低壓側(cè)母線電源與主變高壓側(cè)功率的因素，作為控制調(diào)節(jié)模式的判斷依據(jù)，并將控制調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換成主變電補償側(cè)和母線電壓邊界的無功控制模式，利用這種方式可以解決35kV的側(cè)無功缺額大的問題。另外，在進行無功側(cè)補償措施優(yōu)化時，使用這種方式可以保證電力系統(tǒng)的的電壓穩(wěn)定，電壓質(zhì)量符合電力要求。同時還可以使變電站在使用無功補償措施時，補償更加合理，對整個電力系統(tǒng)中電力的運行具有一定保障作用，提升了電網(wǎng)整個運行的安全性和經(jīng)濟性。

2.2 改進硬件電路

在對電力系統(tǒng)中使用無功補償措施時，除了注意控制升級的方式之外，還需要重視對電路設(shè)備的改進。在改進電路硬件設(shè)備的過程中，需要考慮到輸電線路電纜線過長，而形成的影響信號質(zhì)量問題，對此可以從以下幾方面進行改進：

第一，在電源裝置方面進行冗余升級設(shè)計。在電力系統(tǒng)中，對配電模件進行設(shè)計時，都會在設(shè)計中加入獨立的自動斷路器過留裝置和截峰二極管過壓裝置等，對電力系統(tǒng)的硬件設(shè)備進行保護。同時電力的供電系統(tǒng)最好可以選擇隔離變壓器，使用這種變壓器，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的強電力系統(tǒng)和弱電力系統(tǒng)之間相互獨立，兩者互不干擾。另外，這種冗余設(shè)計還需要利用電源低通濾波器，對高次諧波進行消除，進行促進對電力系統(tǒng)電路硬件設(shè)備的改進。

第二，對靜電流的干擾問題進行優(yōu)化改進。在進行電力系統(tǒng)的硬件改進中，靜電的干擾問題也是影響供電效益的重要因素，因此需要使用合理的措施，來盡可能的避免靜電對電力供應(yīng)的影響。對于靜電的干擾問題，可以使用從旁路進入地表的方式，避免靜電侵入到內(nèi)部影響電路。然后使用金屬機箱對靜電進行屏蔽處理，降低靜電的入侵力度，同時還要保持機箱與地面有合理良好的接觸，這樣就可以保障在對接地電阻的有效控制下和允許的范圍內(nèi)，將產(chǎn)生的靜電電荷，利用機箱設(shè)備的外流層，導(dǎo)入到地面，消減靜電量，這樣靜電就不會對電力系統(tǒng)的內(nèi)部電路產(chǎn)生影響。

第三，優(yōu)化濾波電路。在電路系統(tǒng)中，為了進一步對電路的硬件設(shè)備進行改進，可以使用阻止干擾電平耦合到器件中的方式。在實際的工作中，需要在I/O的接口處串接電阻，或者是在正負電源端并聯(lián)二極管；然后可以將100Ω的電阻串接在MOS集成電路的輸入端，并在輸出端串接一個1kΩ的電阻；再串接22-100Ω電阻在TTL集成電路的輸入端，與輸出端串接一個22-47Ω的電阻；另外，串接100Ω-100kΩ電阻在模擬集成電路器中，將二級管并聯(lián)分流到電源的正極或者是負極，并串接一個100Ω的電阻在模擬集成電路的輸出端[2]。

3 結(jié)束語

總而言之，在實施區(qū)域電網(wǎng)的無功補償措施時，不僅需要考慮電力系統(tǒng)本身的電壓質(zhì)量，還需要注意平衡無功率和有功率之間的關(guān)系。在電力系統(tǒng)中使用多種無功補償?shù)姆绞?，是這些方式相互結(jié)合，對滿足無功率的平衡有著積極作用，同時還可以促進電壓的穩(wěn)定性，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]周慧.配電網(wǎng)無功補償優(yōu)化配置方法[J].科技與創(chuàng)新，2016（15）：158.

[2]徐雄風(fēng).配電網(wǎng)無功補償優(yōu)化研究[J].電子世界，2017（22）：149+151.