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摘要：本文介绍了低压配电网无功补偿的相关方式，我们指出低压配电线路无功补偿的最优配置要注意应用“三分之二法则”优化模式，在工作中要注意谐波、过补偿、补偿方式以及电压调节方式给补偿装置带来的问题。我们认为，我国配电网无功补偿还有大量工作要做，做好配电网无功补偿对于电力系统实现节能降损有着十分重要的意义。
关键词：中低压；配电网；无功补偿；优化
0 引言
电力系统是一个典型的非线性大系统，随着科学进步和社会发展，人们对电力的需求日益增加。但由于配电网结构、运行变化、技术手段等原因，我国配电网损耗、电压合格率等指标与发达国家相比有着较大差距。因电压不合格等造成用户电器损毁的现象时有发生，尤其是处于电网末端的低压配电网，电压质量不达标造成的事故明显多于中高压配电网。同时，由于网损过高，造成电能浪费，严重影响了用户和电力企业的经济效益。因此，无功优化作为配电网安全经济运行不可缺少的重要环节，日益受到人们的关注。
1 低压配电网无功补偿的相关方式
1.1 用户终端分散补偿方式
在用户负荷所在的位置就地补偿，与低压集中补偿方式相比，优点是能减少线损，减小电压损失，改善电压质量，提高线路供电能力。缺点是低压无功补偿通常按配电变压器低压侧最大无功功率需求来确定安装容量，而各配电变压器负荷波动的不同时性造成了大量电容器在轻载时的闲置，设备利用率不高。
1.2 微机控制的低压并联电容方式
它是目前普遍采用的一种方式。在这种方式下，补偿装置通常采用微机控制的低压并联电容器柜，根据用户负荷水平的波动，投人相应数量的电容器进行跟踪补偿。主要目的是提高专用变压器用户的功率因数，实现无功功率就地平衡，对配电网和配电变压器的降损有一定作用，也保证该用户的电压水平。
1.3 低压配电线路无功补偿方式
当380V低压配电线路较长且负荷较重，而且以上只对大容量负荷就地补偿时，线路中仍有大量的无功功率在流动，使低压配电网线损及电压损失较大。为了减小线损及电压损失，可采取在低压线路上进行无功补偿。但由于低压配电网的线路布线较混乱，节点多，支路多，所以必须采用一定的优化模式来配置补偿电容器，以达到最优的补偿效果。
2 低压配电线路无功优化模式
2.1 低压配电线路无功补偿的最优配置
无功补偿的最优配置是指在低压配电网中，无功补偿装置最佳安装地点和最佳补偿容量的确定。最优配置的步骤如下：第一步，简化低压配电线路的接线。根据接线特点，把一回低压网路沿着负荷最大、线路最长的方向，简化成无分叉主线或仅有一、二分叉主线，其他支线等效成一个无功负荷，各段不同截面的主线不必等效为同一截面，末端单相或两相线路不算主线。第二步，确定最大的无功总负荷最大无功总负荷的确定，可采用实测法或推算法。实测法使用实际测量数据；推算法可根据配电变压器报装总容量、预测总容量或实际总容量，以实际最大负荷同时率和功率因数换算。
2.2 “三分之二法则”优化模式
许多先进的无功优化方法和手段已经成功地应用于高、中压配电网，但目前仍难以应用于公共低压配电线路，这是因为低压线路节点多，支路多，未知因数多。如果以减少线路有功损耗作为优化目标，可参照高、中压配电线路补偿理论，采用经典优化模式“三分之二法则”，作为低压配电线路无功优化补偿的基本模式。三分之二法则是把均匀分布在一段仅有首端一个电源的线路上的无功负荷，分为3等份，无功补偿设备最佳安装地点为线路的2/3处，最佳配置无功补偿容量为总无功负荷的2/3。如图1所示。
图l 线路无功负荷分布和优化前后无功潮流图
运用“三分之二法则”，经分析计算，可以把无功负荷引起的系统有功损耗减少89%；功率因数为0.7的系统，总有功损耗可降低45%，功率因数提高到0.95。
3 无功补偿时应考虑的问题
合理的无功补偿对于配电网的经济运行能够起到积极的作用，带来一定的经济效益，但在实际的无功补偿过程中也应注意相关问题。
3.1 注意谐波问题
电容器具有一定的抗谐波能力，但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏，并且由于电容器对谐波有放大作用，因而会使系统的谐波干扰更严重。对于谐波源的治理按“谁干扰，谁污染，谁治理”的原则，进行谐波源当地治理，即对于产生大量谐波的用户，在用户变的低压侧加装滤波装置，可采用无源电力滤波器和有源电力滤波器。同时通过改变部分运行、接线方式，减小谐波的危害。如：增加电网的短路容量、提高电气设备的短路比来降低谐波对同一电网上其他设备的影响；有意识地将配变中间相改接A或者C相，减少变压器群产生的谐波。在可能的情况下，接成三角形，将谐波在高压侧消化。
3.2 注意过补偿问题
过补偿时无功功率倒送在电力系统中是不允许的，过补偿会引起电网电压升高，危害电网和设备安全运行，增加网损，电压合格率降低，特别是在负荷低谷时，无功倒送会造成电压过高。预防过补偿最有效的方法是，采用电容器自动投切装置，通过检测电网中负荷的变化自动投入或切除电容器组。此外，还可以在设计中限制补偿容量，并在运行中加强对电容补偿装置的监视，根据负荷变化情况及时投切电容器组。
3.3 注意电压调节方式给补偿装置带来的问题
有些无功补偿装置是依据电压来确定无功投切量的，而线路的电压水平是由系统情况决定的，这就可能出现无功过补或欠补。针对电压调节方式给补偿装置带来的问题，对系统电压进行严密监视，并适当装设无功补偿容量或加装电容器自动投切装置以控制系统电压，电压的稳定是十分重要的。
3.4 注意补偿方式问题
无功补偿的出发点是就地补偿且不能向系统倒送无功，既要注意提高功率因数，也要立足于降低配电网的损耗。因此，在进行无功补偿时为了避免补偿方式带来的问题，加强配网系统无功潮流计算和理论线损计算是一种必要的手段，为合理规划无功补偿和设置补偿点提供一定的理论依据。
4 结语
我国配电网无功补偿还有大量工作要做，做好配电网无功补偿对于电力系统实现节能降损有着十分重要的意义。
参考文献
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论文作者:马少渊
论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期
论文发表时间:2017/1/9
标签：低压论文; 电压论文; 谐波论文; 负荷论文; 配电网论文; 线路论文; 电容器论文; 《电力技术》2016年第10期论文;