摘要：现阶段，无功功率的的存在给我国电力工程配电网的设备运行造成重要影响。它能够影响设备运行、输送效率、供电质量。在这电能使用率越来越高的新时代里，加强电力系统供电的稳定性、安全性与可靠性非常重要，而由于无功功率的影响，很大程度上制约了电力企业的发展，因此，本文针对无功功率补偿技术进行研究，为有效解决无功功率的存在所带来的供电效率影响而提供参考建议。
关键词：电力工程；配电网；无功功率；无功功率补偿
前言
在我国目前的电力工程之中，在电网当中针对用电设备进行使用之时，除了会对有功功率进行使用以外，还需要消耗无功功率。基于这一因素，在我国电力网络当中，电力部门为了可以更加合理化、科学化的对用电设备功率进行限制，便需要对其所消耗的无功功率进行合理的补偿，由此才能满足电力系统当中针对无功功率的基本需求。而在配电网的规划工作当中，有关部门需要甄选出效果理想、成本合理的方法来对用电设备进行无功率补偿。
1无功补偿
无功补偿是指利用某一种手段实现电力系统功率和供电总体效率提升，而供电变压器和电力输送线路的损耗率降低，这种手段就是无功补偿。无功补偿应用范围比较广，无论是大的电力系统中还是小的电力系统中都有一定的作用，比如在大的电力系统中能够稳定电网电压的运行，起到调节电压的作用；在小的电力系统中能够控制三相电流运行的平衡性。无功补偿的运作原理是：供电系统功率是以有功功率和无功功率两种形式存在，其中无功功率只对固定范围内供电功率输送起到有效的作用，而对于超出的距离供电能力非常差，此时就需要借助相应的技术手段实施补偿，无功补偿装置在此就会发挥着非常大的作用，利用设备与用电设备之间产生的功率反应，加大供电系统的功率因数，使得传输电能能力大大提升，该设备中是将感性功率与荣幸功率并联，实现电能相互转换，进而满足功率补偿要求。
2配电网无功功率补偿的重大意义
实现配电网的无功功率补偿可以降低电网实在功率的负荷，减少线路中的无功损耗，校正电网功率因数，提高线路线缆绝缘等级。补偿无功功率还可以提高电力网络中电能的稳定运输，延长了电力系统中电力设施设备和负载的使用寿命。
3我国电力工程常用的无功功率补偿方法
3.1变电站集中补偿法
电力部门需要将配电网络当中的无功功率进行平衡，可以在变电站当中开展集中补偿，在此种方法下，无功功率补偿的主要作用便是对配电网当中的功率因数进行改变，增加终端变电站上的电压强度，对主变压器当中的的无功损耗开展补偿。相关补偿设备一般是连接在10千伏的母线当中。这种补偿方法有着管理方便、维护简单以及成本投入较低等一系列的优点，但是针对配电网络当中的损耗控制很难发挥出有效的作用。
3.2配电线路补偿
配线路无功补偿是指安装电容器在线路杆塔上面的无功补偿方式。该方式主要补偿线路需要的无功量，该补偿点不宜过多；控制方式简单，补偿容量也不大，一般不用分组投切控制；保护也从简，可采用熔断器和避雷器保护。该种方式优点是具有投资少、一般用于功率因数低的重载长线路。但存在快速适应性差，补偿不够的缺点。
3.3线路杆上补偿
线路杆上补偿是指在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿，主要补偿线路无功损耗和公用配变的空载励磁损耗部分。杆上补偿多采用长期固定补偿，对负荷的适应能力较差；且维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制。
3.4用户终端分散补偿法
就我国国情进行分析，在城镇地区，低压用户的人均年用电量大幅度上升，煤矿、企业、住宅小区当中对无功功率都有很高的需求量，供电部门直接针对用户终端开展无功补偿，是最合理的减小供电网络消耗以及保障供电网络电压稳定的方法。该种补偿方式所存在的弱点为补偿地点呈现分散化分布，无法指派专人进行管理，并且负荷波动不在同一时间点的特征让大量电容器在线路负荷较轻的情况下处于相对空闲的状态，不能有效发挥这些设备的作用。
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3.5跟踪补偿
是指将低压电容器组补偿在用户配电变压器低压侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置的补偿方式。这种补偿方式，相似于随器补偿的作用，主要在100kVA及以上的专用配变用户。其有能够跟踪无功功率负荷的变化的优点，运行方式灵活，其缺点是自动投切装置操作复杂，投资高，且如其中元件损坏，则可导致电容器无法投切。该补偿适用于大容量大负荷的配电变压器。
4电力工程配电网无功功率补偿的应用
4.1使用技术手段对无功功率补偿的容量进行确认
目前对无功功率补偿的容量确认有四种方式：第一种是利用配电网的电压参数实施确认，此种方法比较适用于电网终端的用户变电站、枢纽变电站，能够起到调节电压的作用；第二种是对供电线路的损耗情况进行分析与计算，得出无功功率补偿的容量，利用这种容量确认方法可以清楚地了解到线路损耗与无功功率补偿容量之间存在的关联；第三种是结合电力工程配电网的配电数据分析进行无功功率补偿容量确定，而对补充配电因数的考虑要结合实际运行状况以及需要进行综合分析，以满足用户用电需求、电能运行稳定为考虑原则；第四种是对变压器进行容量分析，根据变电器实际运行所需容量进行科学分析，以满足变压器运行条件进行无功功率补偿容量确定，以达到补偿合理，稳定电力系统运行。
4.2选择无功补偿控制器
电网无功功率补偿控制装置按照采样方式来划分，一般可分为无功功率型、有功率因数型、无功电流型三种采样方式。控制方式的选择要根据电网的实际电压和功率因数状态，配备相应的补偿控制器。现在已经达到智能化无功补偿的程度。无功补偿控制器的选择可参考以下几点：
4.2.1无功功率电流型控制器
无功功率电流型控制器解决了在重负荷情况下失真的缺陷。该控制器是智能的装置，自适应能力很强，能够增强配电网的安全性，而且检测及补偿效果很好。
4.2.2功率因数型控制器
功率因数型控制器能够保证电网运行的稳定和无功补偿的优化，该型能够根据现场具体的电网实时参数，把线路调整到较好的状态。但这种补偿方式在线路重载情况下会补偿不足，因此在重负荷状态的配电网线路不建议采用该无功补偿方式。
4.2.3动态补偿型控制器
该型补偿控制器能够与触发脉冲形成电路实时动态运行，该控制器抗干扰能力较强，运算速度比较快，能够很好的完成线路动态无功补偿。这种控制器具有静态无功型的特点因此这类控制器也属基于无功功率型。
4.3配电网电压智能无功优化
配电网电压智能无功优化控制，一般以只能调度系统自动化装置采集的电网各节点“三遥”实时数据为基础，以各电压合格、关口功率因数（一般按照《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求，电容器容量应经计算确定，电容器宜分组，且单组容量不宜过大）作为约束条件，来达到在线电压无功优化分析和控制，完成变电站电容器投切最合理、主变分接开关调节次数最少、电压合格率最高、输电网损率最小的综合优化目标，最终通过调度自动化系统来自动执行控制命令，对电网无功进行闭环智能优化控制。
总结
综上所诉我们可以得知，电力资源直接影响着我国人们的生活和企业的生产，必因此须要保证配电网络安全稳定的运行。在当前的配电网络的运行过程中，电力部门需要结合无功功率补偿的现状，采用有效的补偿方法，加以合理的应用，只有这样才能保证供电网络能够得到稳定的运行。
参考文献：
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[3]胡国富.自愈式低压并联电力电容器防爆结构与可靠性研究[J].电力电容器与无功补偿，2016（18）.
[4]崔大明，侯庆雷，李超.配电网规划中的无功功率补偿方法探讨[J].电子世界，2015（20）：50-51.
论文作者:艾斯凯尔•麦麦提
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/18
标签：功率论文; 线路论文; 功率因数论文; 电网论文; 控制器论文; 电容器论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第24期论文;