祝習(xí)宇

摘 要：近年來，電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的最末端，直接與用戶相連，由于配電網(wǎng)無功功率存在著一定程度的損耗，所以需要通過合理的無功補(bǔ)償，從而確保電力系統(tǒng)能夠有效的維持在標(biāo)準(zhǔn)的電壓水平內(nèi)，使有功網(wǎng)損得以降低，確保網(wǎng)絡(luò)輸送容量的提升，降低發(fā)電成本，所以需要選擇科學(xué)合理的無功補(bǔ)償配置方案，確保無功補(bǔ)償設(shè)備的合理布局和配置。文中分析了無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置原則，并進(jìn)一步對(duì)配電網(wǎng)無功補(bǔ)償現(xiàn)存的幾個(gè)問題進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；無功補(bǔ)償；配置原則；應(yīng)用

1 無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置原則

電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)及輸配電設(shè)備都會(huì)消耗一定數(shù)量的無功功率，而所消耗的無功功率數(shù)量配電網(wǎng)占有較大的比例。所以需要科學(xué)合理的對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行配置，從而減少無功功率傳輸過程中的所產(chǎn)生的損耗，在配置時(shí)可以采用分級(jí)補(bǔ)償及就地平衡的原則進(jìn)行合理布局和規(guī)劃。

1.1 總體平衡與局部平衡相結(jié)合

城鄉(xiāng)電力網(wǎng)在運(yùn)行過程中，要確保其無功電力達(dá)到平衡，則不僅需要確?？h組電網(wǎng)的無功電力處于平衡狀態(tài)，而且分站和分級(jí)的無功電力也要滿足平衡的原則，確保無功電源布局的合理性，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)無功電力的就地平衡，避免出現(xiàn)無功電力過剩的情況。一旦無功電力過剩，則其導(dǎo)致電力向外輸出，電壓偏高，而一些電路上的無功電力則會(huì)減少，導(dǎo)致電壓下降，這種情況下，無功電力則會(huì)向上進(jìn)行索取，從而導(dǎo)致不同分區(qū)之間的無功電力的長輸送和交換，增加電網(wǎng)損耗。所以在對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行總體規(guī)劃時(shí)，需要以總體平衡作為基礎(chǔ)點(diǎn)，合理對(duì)各個(gè)布局的補(bǔ)償方案進(jìn)行優(yōu)化，確保實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償效果的最佳狀態(tài)。

1.2 供電部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償結(jié)合

在城鄉(xiāng)電網(wǎng)運(yùn)行過程中，無功功率的消耗量，用戶占百分之五十至六十的比例，而其余的無功功率則消耗在輸配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，所以對(duì)于無功功率在補(bǔ)償，單純就用戶進(jìn)行補(bǔ)償或是單純對(duì)輸配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償都達(dá)不到補(bǔ)償?shù)男Ч?，所以為了確保無功功率在網(wǎng)絡(luò)中輸送量的減少，則需要由供電部門和用戶來對(duì)其共同進(jìn)行就地補(bǔ)償，就地平衡。

長期以來，在很多地區(qū)實(shí)際的電力無功補(bǔ)償中，往重慶只單純對(duì)用戶進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)于供電網(wǎng)絡(luò)雖然裝設(shè)了補(bǔ)償設(shè)備，但為了怕出事故，避免麻煩，則不使其投入運(yùn)行，補(bǔ)償設(shè)備利用率處于一個(gè)較低水平，補(bǔ)償效果較差。而另一部分地區(qū)只對(duì)供電部門進(jìn)行補(bǔ)償，而不對(duì)用戶進(jìn)行無功補(bǔ)償。這兩種補(bǔ)償方式的存在，都無法保證電網(wǎng)無功電力的平衡，所以在進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，需要根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)對(duì)無功電力總的需求來充分的發(fā)揮供電部門和用戶的積極性，確保無功電力補(bǔ)償?shù)钠胶狻?/p>

1.3 分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主

由于無功補(bǔ)償具有自身的特點(diǎn)，不僅需要考慮到總體上的平衡，而且還要確保局部補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)，同時(shí)在對(duì)用戶進(jìn)行補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，也需要對(duì)輸配電線路進(jìn)行補(bǔ)償，這就決定了補(bǔ)償方式的選擇，不僅需要采取分散補(bǔ)償，而且還要集中進(jìn)行補(bǔ)償，而且二者還要有效的結(jié)合在一起，才能確保補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

目前在農(nóng)村電力網(wǎng)中采用的集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合的原則，集中利用在變電站內(nèi)裝設(shè)容量較大的電容來實(shí)現(xiàn)集中補(bǔ)償，而分散補(bǔ)償則是在配電網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)負(fù)荷區(qū)內(nèi)進(jìn)行無功補(bǔ)償。之所以需要集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，是由于變電站內(nèi)的集中補(bǔ)償只是對(duì)變壓器本身的無功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，只是對(duì)變電站以上的輸電線路的無功電力進(jìn)行減少，使供電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗得以降低，但用戶所需要的無功電力則仍需要由變電站以下的配電線路進(jìn)行輸送，這就必然存在著一定的無功損耗產(chǎn)生，所以還需要利用分散補(bǔ)償來有效地降低線損的發(fā)生。特別是在當(dāng)前的城市電力網(wǎng)中，配電網(wǎng)線損所占總網(wǎng)線損比例較大，所以采取分散補(bǔ)償具有必然性，只有充分的利用分散補(bǔ)償，才能確保配電網(wǎng)內(nèi)的無功線損得以很好的降低，確保城鄉(xiāng)電力網(wǎng)線損率的下降。

1.4 降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主

利用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，其主要目的是為了達(dá)到無功電力就地平衡，養(yǎng)活網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗，以降低線損。與此同時(shí)，也可以利用電容器組的分組投切，對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但這只是并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)妮o助目的。在一般情況以降損為主，調(diào)壓為輔。

對(duì)于某些樞紐性變電站或者電壓水平經(jīng)常偏低的變電站，有時(shí)需要裝設(shè)容量較大的電容器組，以控制網(wǎng)絡(luò)的無功潮流和改善電壓水平。其最終目的也是為了達(dá)到無功電力平衡，以提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

2 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償現(xiàn)存的幾個(gè)問題

2.1 補(bǔ)償方式問題

目前在電網(wǎng)補(bǔ)償中，更多時(shí)候都將補(bǔ)償放在用戶側(cè)來進(jìn)行，只對(duì)用戶側(cè)的功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，但這種補(bǔ)償方式并不能有效的降低電網(wǎng)整體的損耗的降低。在用戶側(cè)無功補(bǔ)償時(shí)往往是增加補(bǔ)償箱的設(shè)置，這對(duì)于降低損耗是有一定幫助的，但由于沒有對(duì)無功潮流進(jìn)行具體的計(jì)算，所以無法確保補(bǔ)償設(shè)備的最優(yōu)化配置，各點(diǎn)補(bǔ)償量和補(bǔ)償方式無法達(dá)到最優(yōu)化，不能有效的發(fā)揮資金的經(jīng)濟(jì)效益。所以通過長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，可以在配電變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，從而確保分散和就地補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)。

2.2 諧波問題

諧波的產(chǎn)生不僅會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)受到污染，而且還會(huì)影響電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。對(duì)于諧波的控制，可以通過電容器來進(jìn)行，因?yàn)殡娙萜鲗?duì)于高頻諧波污染具有良好的濾除作用，而且抗諧波能力也較強(qiáng)，但一旦諧波含量較大時(shí)，則會(huì)影響電容器的使用壽命，導(dǎo)致電容器受到不同程度的破損。這就需要在具有較大諧波及需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牡攸c(diǎn)需要加設(shè)濾波裝置，否則會(huì)導(dǎo)致一些補(bǔ)償設(shè)備受到不同程度的損壞，所以需要在進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)時(shí)充分的考慮到諧波的存在及治理問題。

2.3 無功補(bǔ)償容量選擇問題

過補(bǔ)償會(huì)造成無功倒送，這是電力系統(tǒng)所不允許的，因?yàn)樗鼤?huì)增加線路和變壓器損耗，加重線路負(fù)擔(dān)。采用固定電容器補(bǔ)償方式的用戶，在負(fù)荷低谷時(shí)，可能造成無功倒送。對(duì)于接觸器控制的補(bǔ)償柜，補(bǔ)償量是三相同調(diào)的，在三相負(fù)荷不對(duì)稱的情況下。就可能造成無功倒送。對(duì)于晶閘管控制的補(bǔ)償柜，雖然三相的補(bǔ)償量可以分調(diào)，但是很多廠家為了節(jié)約資金，只選擇一相做采樣和無功分析。于是至于選擇補(bǔ)償方式時(shí)，應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)。

2.4 電壓調(diào)節(jié)方式的補(bǔ)償設(shè)備帶來的問題

有些無功補(bǔ)償設(shè)備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的，這有助于保證用戶的電能質(zhì)量，但對(duì)電力系統(tǒng)而言卻并不可取。因?yàn)殡m然線路電壓的波動(dòng)主要由無功量變化引起，但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的。當(dāng)線路電壓基準(zhǔn)偏高或偏低時(shí)，無功的投切量可能與實(shí)際需求相去甚遠(yuǎn)，出現(xiàn)無功過補(bǔ)或欠補(bǔ)。

3 結(jié)束語

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償是必需重點(diǎn)考慮的一個(gè)問題，在實(shí)際補(bǔ)償工作中，需要根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)來對(duì)補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行合理的配置，確保補(bǔ)償方案的科學(xué)性和合理性，確保補(bǔ)償?shù)男Ч軌蜻_(dá)到預(yù)期的要求，減少配電網(wǎng)損耗的發(fā)生，確保配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

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