摘要：在社会和经济快速发展阶段，人们生活水平的提高非常明显，电网配电在生活中作用日益显著，电网电压无功调节的作用越来越明显，因此本文就针对配电网高压无功调节装置设计进行较为全面的探究，并提出了具体优化策略，希望可以给相关人士提供帮助。
关键词：配电网高压无功调节装置；设计；优化策略；分析与研究
在人们日常生活和生产中电网配电属于根本内容，能够确保经济生产。在配电网当中，无功优化和补偿属于关键环节，同时还是目前电力系统十分关键的内容，其本质上属于电力行业有效满足社会需求重要环节。除此之外还是确保电网安全、经济运行的基本保证。随着社会的不断进步，电力行业也在蓬勃发展，因此对电网无功补偿方面的要求也来越高，所以笔者就对配电网高压无功调节进行细致化阐述。
一、电压无功调节基本原理与高压无功调节装置概述
（一）电压无功调节的基本原理
对于电网电力进行研究，发现无功功率对其配送影响巨大，所以要想确保电网能够安全运行，并且有效减少损耗，就必须要保证无功不流动或者是尽量少流动，确保无功平衡有效实现[1]。综上所述，所谓无功平衡也就是说在实际电网运行当中，必须要使无功发出的总功率和无功负荷以及无功损耗能够相互抵消，其主要含义就是无功率总和是所有无功功率与无功功率损耗和相加的总量。除此之外，无功平衡得以有效实现处理要对发电机无功功率提供依赖，还需要确保无功补偿能够进行。需要注意无功补偿所说的内容就是在交流电路当中，电路无功功率必须要通过电容和电感相反进行科学合理的补偿，主要可以分为两种类型，即感性补偿和容性补偿。感性补偿也就是通过对并联电抗器无功补偿装置进行正确利用。其主要是在高电压和超高压电网中进行合理的电力输送，至于容性补偿则是对并联电容器进行科学利用。
（二）高压无功调节装置
高压无功调节主要是对高压并联电容器装置进行科学使用。高压并联电容补偿装置主要是根据结构分成散装框架式与集合式两种类型，其设置在变电站变压器低压侧，用来对电网无功功率进行补偿，使损耗可以有效减少，最终能够确保电网稳定运行。散装框架式主要是指在铁壳包裹当中的单台电容器依据相应的程序在框架上进行有效放置，同时还必须要设置与之相关的围栏装置。该种结构优点较多，故障查找和维修都非常快，且布局清晰合理，安全距离较大，运行经验十分丰富，但是该结构的缺点也比较明显，其占地面积较大，元件非常容易受损，并且需要进行维修的量较大，极易受到室外环境因素影响，所以随着社会不断发展，散装框架式装置已经慢慢被淘汰，集合式装置得到了广泛应用。所谓集合并联电容器主要是由内容电容器单元、箱体以及线管等相关内容所组成，而内容电容器主要使用的是独立小元件构成，一旦出现故障就可以进行科学切除，不会给装置实际运行带来影响，所以其可以有效适应变电设备和变电所的具体变化[2]。
二、关于高压无功调节装置的设计
就当前所说的无功电压综合自动控制装置在实际中已经有所使用，很容易受到地区限制，电压无功设备和容量不能够得到有效控制，并且还十分容易受到节点分散控制影响，致使无功功率分布出现不合理情况，所以目前必须要对装置进行科学设计，使之能够确保全局最优控制，这样就可以给电网经济、运行带来深远影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过分析发现在当前进行优化设计的措施有三个方面，具体内容如下所示。
（一）有效建立无功控制系统
目前主要是用两台电脑建立无功优化系统，一台是对数据存储、负荷预测以及状态预计进行科学负责，至于第二台机器需要对数据计算和无功优化相关工作进行负责。控制系统要保证每个小时都能够刷新一次数据，确保数据的精准且具有时效性，除此之外还必须要保证在拓扑分析后，使其能够有效存储到数据库中。之后对数据进行计算并分析状态，从而形成相关状态曲线以及无功功率分布状态[3]。
（二）科学建立无功优化动态数学模型
设置电网无功节点为n个，把24小时电能损耗当做是目标函数，并且还要把变压器分接头位置和无功补偿量当做是控制变量，因此所设计出的无功优化数学模型就可以用以下公式进行合理表示。
（三）对计算方法进行合理优化
在无功系统控制当中变量比较多，计算方法较为复杂且计算难度比较大，因此就可以站在提高潮流计算效率和专家指导变异位置与方向以及编码优化等相关内容对计算方法进行合理优化。首先是对潮流计算效率的有效优化；主要使用的是遗传算法对其无功优化情况进行科学求解，从而确保潮流计算效率得以有效提升。在迭代计算当中必须要对潮流计算精度进行合理调整，同时在实际计算前一定要提前进行比较检查，要对计算个体以及计算完毕个体相同与相似情况进行科学比较，按照计算经验对计算群体进行科学调整，从而确保计算工作量能够下降，关于相同个体方面需要做一次潮流计算，至于相似个体可以使用初始值进行计算，使计算速度得到明显保证。其次需要对专业知识指导变异位置和方向进行充分利用；使全局最优得到有效保证就必须要是无功功率远距离输送得到良好保证。基于此种情况，电力系统无功平衡和电压调整具有区域性，必须要对无功补偿和平衡进行合理调整，并且要合理使用专业知识，从而使电压越限得到消除，使优化盲目性可以减少，并能够有效增加计算速度。最后是优化编码方面；在无功优化系统中控制变量主要是并列运行的变压器，变比和电容器补偿容量主要是用几个数组进行科学编制，并且还需要把下标标注明确，从而可以降低换算和查找消耗的时间。
结语：在当前阶段配电网高压无功调节装置的应用的意义非常重要，因此对无功调节补偿装置的原理和设计进行科学阐述的作用非常大，可以确保配电网高压无功调节装置合理优化，并且在一定意义上推动电网电力运输。
参考文献：
[1] 石改萍. 超高压变电站主变压器及无功配电装置区优化研究[D]. 华北电力大学(北京), 2011.
[2] 耿光飞, 杨仁刚. 高压配电网无功优化集中控制系统研究[J]. 电力系统保护与控制, 2005, 33(24):45-48.
[3] 仇伟杰, 郭明, 张云菊,等. 高压静止无功发生器变电站应用优化研究[C]// 中国电机工程学会年会. 2015.
[4] 李正文, 王秀丽, 胡泽春. 高压配电网无功/电压的分时段优化控制策略[C]// 全国电工数学学术年会. 2005.
[5] 游建章, 卢庆平, 高伟,等. 基于10kV线路补偿的配网无功优化系统的研究与应用[J]. 电气技术, 2015, 16(7):63-67.
论文作者:周涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签：装置论文; 电网论文; 高压论文; 功率论文; 电压论文; 科学论文; 电容器论文; 《电力设备》2018年第2期论文;