無功補償極限線損率分析及降損措施優(yōu)化

江鈞

摘要：對于供電企業(yè)來說，線損率過高除了造成經(jīng)濟上的損失以外，還會導致國有電力資源的流失，因此，供電企業(yè)必須科學分析極限線損率致因，科學采用無功補償?shù)姆绞?，有效降損，提升經(jīng)濟效益，達到環(huán)保節(jié)能的目的。本文對無功補償極限線損率進行了分析并提出了降損優(yōu)化措施。

關鍵詞：無功補償;極限線損率;降損措施

引言

電力網(wǎng)損耗是全部輸、變、配電設備損耗的總和，一般稱為線損。線損電量是一個巨大的數(shù)字，據(jù)2019年數(shù)據(jù)顯示，我國電網(wǎng)的綜合線損率高達5.77%，與國外發(fā)達國家的先進水平相比仍然存在差距，尤其與日本、韓國等亞洲發(fā)達國家相比，差異仍然明顯，在世界上還處于中等水平，與世界先進網(wǎng)損管理水平存在一定的差距，節(jié)能降損潛力較大。

1無功補償極限線損率現(xiàn)實意義

1.1由線損產(chǎn)生原因而定

因為線損率是衡量電網(wǎng)企業(yè)技術管理水平與電力系統(tǒng)是否完善的一項重要技術標準以及經(jīng)濟標準，但是在電力行業(yè)內(nèi)，配電線路的損耗率最高達到了30%～40%的比例，因此一直是一個頗受關注的問題。近年來，經(jīng)濟與科技的發(fā)展帶來的電網(wǎng)企業(yè)管理水平的提升，以及社會對節(jié)能環(huán)保的重視程度越來越高，使采用科學技術手段降低電線路損耗成為愈發(fā)關注的問題。電力線損和負荷分布、網(wǎng)路結構、電源布局等多種因素有關，除此以外，也和企業(yè)的實際運行管理水平有著莫大的關系。線損分為有功和無功消耗兩個部分，線損就是在電流通過輸電線傳輸過程中發(fā)生的電能損耗，而極限線損就是指在電源布局、網(wǎng)絡結構、負荷一定的情況下，將所有線損措施施行之后，依然存在的那一部分未能被處理的線損。線損在傳輸過程中是普遍的，它不可能被避免，但是能夠通過一些措施進行改進，因為線損不僅僅受固有的電抗電阻等影響，也會受到人工技術影響，所以合理科學的技術手段是能夠有效降低線損率的。

1.2無功補償方法具有可行性

正因為線損存在于所有的電能傳輸過程中，它是客觀存在的，只能改進無法避免，實際傳輸過程中，磁抗、電阻、電抗等是影響線損率的重要因素，但是這些因素也是客觀存在的、固有的，因此不能從這些因素著眼尋求改進方式，但是應該注意到，在實際的運用中，有一些電力工人因為技術落后或者工作失誤也造成了大量的線損，這一部分線損是可以尋求改進措施的，利用無功補償?shù)姆绞浇档团潆娋€路損耗就是近些年來被廣泛研究和行業(yè)熱議的一個課題。實踐證明，無功補償方式降低配電線路損耗確實是行之有效的，“無功補償”的具體步驟就是：在電網(wǎng)中安裝同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器等一些容性設備以后，可以使感性電抗消耗的部分無功功率小電網(wǎng)電源向感性負荷提供無功功率，其原理就是減少了無功功率在電網(wǎng)中的傳輸流動，所以客觀上有效降低了輸電線路中因輸送無功功率造成的那部分電能損耗，從而改善供電企業(yè)電網(wǎng)的運行環(huán)境。

2電網(wǎng)損耗分析

2.1運行方式

電網(wǎng)運行方式是否合理，不僅會影響到電網(wǎng)的安全供電，還會影響到電網(wǎng)運行的經(jīng)濟。環(huán)形電網(wǎng)是合網(wǎng)還是開網(wǎng)，以及在哪一點開網(wǎng)運行都與電網(wǎng)的經(jīng)濟性有關。在各段線路R/X相同的均一網(wǎng)絡中，同一電壓等級的環(huán)網(wǎng)，功率分布與各段電阻成反比，這時合網(wǎng)運行的損耗低。在非均一程度較大的網(wǎng)絡中，如電纜和架空線構成的環(huán)網(wǎng)、截面相差太大的線路或通過變壓器構成的環(huán)網(wǎng)等，功率分布與各段阻抗成反比，這時開網(wǎng)運行的損耗低。對于配電網(wǎng)，在電源與負荷的分布確定時，供電區(qū)域采用不同的劃分方法，會影響電網(wǎng)損耗的大小。在線路導線總長度一定，截面積相同時，分支線路越多損耗越小，而分支線是隨分支數(shù)的平方成反比的下降。電網(wǎng)的運行電壓對輸電線路的電暈損耗、變壓器的空載損耗和負載損耗均有影響。

2.2電網(wǎng)結構

做好電網(wǎng)的規(guī)劃，建設經(jīng)濟的電網(wǎng)結構，是決定電網(wǎng)線損水平的基礎環(huán)節(jié)。電網(wǎng)網(wǎng)架結構的規(guī)劃，變電站的布局，會影響到發(fā)電企業(yè)的發(fā)電效率。發(fā)電廠燃煤機組在低負荷下運行時，效率會降低。大容量燃煤機組相對小容量機組而言，發(fā)電效率高、煤耗低、排放少。讓大型機組多發(fā)電是電力行業(yè)低碳發(fā)展的趨勢。然而電網(wǎng)網(wǎng)架結構不合理，使發(fā)電廠大機組出力受限而窩電，導致?lián)p耗的增加。在負荷功率不變的條件下，電網(wǎng)電壓等級越高，通過電網(wǎng)元件的電流相應越小，負載損失也隨之降低。

3無功補償極限線損率降損優(yōu)化措施

3.1合理調(diào)節(jié)，避免過度補償

電網(wǎng)企業(yè)尋求降損措施的優(yōu)化，可從無功功率影響電網(wǎng)電壓的角度考慮如何提高電網(wǎng)電壓，同時也要考慮到合理調(diào)節(jié)無功功率，避免過度補償?shù)漠a(chǎn)生，不要不斷的調(diào)壓，把各個節(jié)點電壓合格以及關口功率因數(shù)作為無功補償?shù)募s束條件，實現(xiàn)無功補償出力最大、電壓合格率最高、輸電網(wǎng)電路損耗率最小的綜合優(yōu)化目標，并且最終形成控制指令，也就是說，能夠通過調(diào)度自動化系統(tǒng)的方式實現(xiàn)自動執(zhí)行。但是，電力企業(yè)同時應該關注到，每一個地方的電能輸送設備運行情況存在差異，設備運行要求也不盡不同，所以具體的解決方案還需要建立在對當?shù)卦O備的運行情況，包括負載變化等情況進行綜合考量分析的基礎上。

3.2功率因數(shù)

采用無功補償來提高功率因數(shù)，一般以集中補償和分散補償相結合的方式，且以分散補償為主。分散補償是在接近負荷端分散補償，減少無功功率的輸送，集中補償是在變電站集中補償無功，以補償變壓器及前一段線路的無功損耗。

3.3合理選擇電壓

電壓過大或者過小都會發(fā)生線損問題，所以要將電壓控制在合理范圍之內(nèi)，有助于提高電力資源利用率，保證供電的穩(wěn)定性。同時合理選擇電壓有助于提高企業(yè)經(jīng)濟效益，避免浪費現(xiàn)象。對于低壓臺區(qū)而言，要根據(jù)實際用電情況選擇電壓，體現(xiàn)出較強針對性，將線損影響降到最低。所以在低壓電網(wǎng)運行中，要結合用戶對電壓的需求，適當降低電網(wǎng)運行的空載損耗。每個地區(qū)用電情況有所差異，所以要堅持因地制宜原則，從實際情況處罰，對電壓實施不同階段的調(diào)壓工作，保證電壓的平衡性，有效降低低壓臺區(qū)線損。例如在10kV的低壓電網(wǎng)系統(tǒng)中，電壓會隨著用電量變化產(chǎn)生較大損耗，基于這種情況，要合理去控制電壓。

3.4優(yōu)化無功補償設備配置

電網(wǎng)企業(yè)在無功補償設備配置上，必須嚴格按照“全面規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡”的原則來進行配置，在降損工作中，突出重點，有針對性地施行降損措施，電力工作人員要對線路運行環(huán)境進行科學分析，并盡力將調(diào)壓和降損結合起來，但是在此過程中，又要堅持以降低電路損耗為主，同時也要將分散補償和集中補償結合起來，但是要堅持以分散補償為主的原則。與此同時，電網(wǎng)企業(yè)要注意采取與用戶補償相結合的補償方式，遵循就地平衡原則，在此基礎上認真搞好無功補償設備的配置管理，以求最大程度上實現(xiàn)無功補償?shù)慕?jīng)濟效益。

結語

無功補償方法在實際降損過程中發(fā)揮了重要的作用，因此被廣泛關注，電網(wǎng)企業(yè)應該不斷對降損措施進行優(yōu)化提高，從而提高電力資源利用率，帶來更大的經(jīng)濟效益與社會效益。

參考文獻

[1]張營.優(yōu)化配電變壓器極限線損率的措施[J].電子技術與軟件工程，2017（18）.

[2]孫博.配電網(wǎng)線損分析及其應用研究[J].吉林大學，2016：21-23.

[3]王玉學，催峻，吳國松.線損管理與降損技術問答[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4]段璟靚.配電網(wǎng)極限線損分析及降損措施優(yōu)化[J].西安科技大學，2016：11-13.

[5]沙濤.無功補償極限線損率分析及降損措施[J].電子技術與軟件工程，2018（24）.