摘要：随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，电网负荷的不断增加，改变了网络结构和电源分布，造成无功分布的不合理，甚至出现局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。电力系统无功分布是否合理，关系到电能质量的优劣，还影响电网运行的安全性和经济性。合理的无功补偿点的选择以及补偿方式的选择，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，降低有功网损。基于此，本文就低压配电网无功优化进行分析研究。
关键词：低压配电网；无功补偿；优化措施
配电网是电力系统中的重要组成部分，它的主要作用是分配电能，也是连接电力系统和用户的重要环节，这就需要做好配电网的无功补偿工作，以便提升供电质量，减少配电网网损。为实现这一目标，相关工作人员做出了很多努力，经过研究发现，在低压配电网周边安装无功补偿装置，能够使无功功率实现平衡，降低传输无功功率次数，保证电压不会出现损耗。
1 低压配电网无功补偿概述
低压配电网无功补偿主要在于补偿低压配电网无功功率，其重点是提升低压配电网的实际功率因数，以此来减少供电变压器损耗，同时能有效降低输送线路的损耗，这样就极大地提升了其供电效率，改变了低压配电网以往的供电环境。对于低压配电网无功补偿工作主要是通过适当的补偿方式与装置来完成，以便极大的降低电网损耗程度，提升电网质量，更能有效防止电压出现波动，避免出现谐波情况，确保电网稳定运行，使电能质量不断提升。
2 无功补偿时应考虑的问题
2.1 补偿方式问题
无功补偿的出发点是就地补偿，在进行无功补偿的过程中，需要注意降低配电网的损耗，也要提升配电网的功率因数，从而有效提升配电网的运行质量。因此在选择无功补偿方式时，需要对于相关问题进行综合考虑，采用理论线损计算能够提升计算的合理性，保证无功补偿效益。一些无功补偿装置是针对中低压的电压水平进行设定的，在电网运行过程中，有可能造成无功过渡补偿或是欠补，从而影响无功补偿效益。为了避免电压调节方式带来的问题，应该对配电网的电压进行监视，采用综合分析的方式，做好系统电压控制，保证低压配电网的合理补偿。
2.2 过补偿问题
无功功率的过度补偿会造成低压配电网的电压升高，从而影响配电网线路以及设备的安全运行，增加线损，形成安全隐患。对于配电网运行而言，过补偿是不允许的，在负荷较低时，容易因为无功功率的过补偿而造成电压过高，从而危害电网安全运行。应对低压配电网过补偿的有效方式，是采用电容器自动投切装置，通过对电网的电压进行监视，从而对电容器进行自动切换，从而有效控制配电网无功补偿，避免过补偿。
2.3 谐波问题
电容器具有一定的抗谐波能力，但是如果谐波含量过大，会对电容器的运行以及使用寿命造成影响，从而影响配电网的无功补偿。对于谐波的治理，应该采取责任到人的方式进行，对于产生大量谐波的用户，采用滤波器的方式进行管理，避免谐波过大造成电容器受损，同时可以改善配电网的接线方式、提高电气设备的短路比来降低谐波的影响。
3 低压配电系统无功补偿方法
3.1 低压集中补偿
这种方式是在配电变压器侧进行有效的集中补偿，一般情况下利用危机控制的低压并联电容器分成固定连接组和可投切连接组。固定连接组会起到随器补偿的作用，补偿用户自身的无功需求，可投切连接组对无功峰荷进行补偿。通过用户的无功需求比较适当的增加无功补偿装置，从而提高变压器用户的功率因数，能够完成电力系统无功的就地平衡，这对于配电网以及配电变压器的损耗会起到一定的降低作用，也稳定了电网电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 分散补偿方式
分散补偿方式就是根据需求的无功负荷分布，将电容器组装设在功率因数较低的配电线路中，形成分散的补偿方式，对配电线路或变压器端需要的无功功率进行补偿。由于电容器分散在各用户旁，可以就近补偿主要用电设备的无功功率。由于这部分无功功率不再通过线路向上传送，从而使用户上的变压器和配电线路的无功功率损耗相应地减少，适用于变压器下用户较多、功率因数低、用户配电线路分路多而且距离较远的线路。优点是可以对配电变压器的无功进行分区补偿，而且分组电容器的利用效率较高；缺点是补偿容量可能无法调整、投资较大、维护不便等。
3.3 智能无功补偿
智能无功补偿在各地低压配电网的公用配变电中被广泛引用，它集低压无功补偿、综合配电监测、谐波监测等多种功能于一身，同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。智能无功补偿装置通常具备模块化结构，可将数据检测、投切机构、电容器等所有功能元件集成在一个单元内，具有先进的智能投切装置，可以通过Modem、现场总线、红外、蓝牙等与配网自动化装置有机结合，采用智能型无功控制策略自动及时地投切电容器补偿无功功率容量，还可采集三相电压、零序电压、零序电流及设备本身工况等数据，在线跟踪装置中无功的变化，依据模糊控制理论智能选择电容器组合。
4 低压配电系统的无功补偿优化
4.1 低压配电网低无功补偿的一些特点
低压配电网使用无功补偿必须注意系统的相关特点，不能因为电网低的电压补偿容量小、等级低就忽视补偿设备在系统低对系统侧的一些影响。如果能够设计一个比较完善的、合理的补偿方案对需要降低损耗的线路进行配置，那么电网系统得到的收益就会比分散的单纯的用户行为的无功补偿方式多得多。低压配电系统线路的分散补偿主要是根据每一条线路的负荷选取一个到三个位于配电线路末端低心的端点来进行补偿。在每个点上安装一台大容量的电容器。这种补偿最主要的是对配电线路的本身以及它所在的变压器产生的无功损耗进行补偿。它的作用主要是降低损耗，在此同时，又能够提高电源线路的末端电压。如果线路的电容器在固定安装的时候不需要投切，那么容量就不宜选择的过大，要防止线路在低谷负荷时输送无功功率到变电站。
4.2 低压配电系统的无功补偿优化
在低压配电网低的无功补偿系列装置的调整和优化应该依照无功负荷的相关需求进行，这里主要包括下面的几点：①增加母线的电容器。传统的无功补偿进行优化的方法就是在母线上添加一组或者几组线路电容器，然后再利用断路器来进行电容器的投切操作。这种传统的补偿方法在进行断路器投切时十分的麻烦，特别是断路器进行频繁操作时；不能快速对无功负荷进行跟踪；当电容器分组比较少的时候，就容易发生欠补或者是过补的现象，而电容器分组多的时候断路器和保护等一些附属的设备就要相应的增加，进而也增大了电容器所占的面积。②使用电压无功补偿自动控制技术。VQC使用“井”字型的原理进行无功电压控制时，测量的精度比较准确，功能比较齐全，效果也很好。但是这种方法要求电容器的每段母线至少要分成两组，不然就会失去意义；而且这种方法因为需要频繁的对变压器的分解开关以及电容器上的投切开关进行调整，所以降低了安全性与可靠性。
结束语
低压电网中的无功补偿能够优化电网系统，提高电压质量，提高电能的利用率。对于不同的无功功率，需要根据其无功功率的原理，选择不同的无功补偿方法和装置，能够有效提高无功功率因数，降低线路损耗和配电变压器以及用户端的损耗。因此，低压电网中的无功补偿对于社会发展具有重要意义。
参考文献
[1]低压配电网无功补偿方式研究[J].关永健.住宅与房地产.2016(21).
[2]低压配电网无功补偿方式及优化的探讨[J].蒙延芹.山东工业技术.2014(23).
[3]低压配电网无功补偿及优化研究[J].朱贵辽,程汉湘.科技资讯.2015(15).
论文作者:孔维宇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/20
标签：低压论文; 电容器论文; 配电网论文; 电压论文; 线路论文; 电网论文; 方式论文; 《防护工程》2017年第32期论文;