摘要：随着现在社会的现代化进程越来越快，对电能的需求量也在不断地增长，电力负荷越来越重，电网的结构也日趋复杂，电力企业要面对很多新的革新和技术创新，去提高配电网络的安全性和可靠性，降低网络的损耗，为用户提供合格的电能质量，使得用户可以安全放心的用电。为了跟随社会的进程，需要电力技术人员不断地对配电网进行技术改造。基于此，本文主要对无功优化对提升电网质量的影响进行分析探讨。
关键词：无功优化；电网质量；提升影响
1、前言
确保电网运行的安全性及提升电网运行的经济性成为了电力企业的重要追寻目标。电网无功优化成为了有效降低系统网损、提升电力系统电压稳定性、改变电能质量。对于电网展开无功优化，可以提升电网运行的效率，改变地域电网无功电压的水准。
2、无功优化对提升电网质量的影响
无功优化问题是一个复杂的非线性规划问题，因其目标函数与约束条件的非线性、控制变量的离散性与连续性相混合等特点，到目前为止，尚无一种切实可行、快速完善的无功优化方法。无功优化的关键集中在对非线性函数的处理、算法的收敛性和如何解决优化问题中离散变量的问题三个方面。由于无功优化问题本身的复杂性，对无功优化的分类殊为不易。首先，目标函数有可能因侧重点不一样而存在差别，主要有以下几种；保证最优电压质量使电压与额定电压值相差最小；系统有功损耗最小；无功补偿设备投资最小；变压器分接头和电容器投切次数最少；综合考虑以上几种目标的多目标无功优化等。其次，约束条件不尽相同，优化方法也有差异。其中普遍采用的是以系统有功网损最小为目标函数的优化模型。鉴于可以采用无功优化的一般性数学模型，以及研究工作大量集中在以改善收敛性能、提高计算速度为目的而提出的各种不同求解算法上，拟从优化方法角度对无功优化进行分类。
无功优化的主要方法有：非线性、线性、混合整数、动态规划法以及近几年兴起的一些方法，如：神经网络方法、专家系统方法和遗传算法等。传统数学优化方法依赖于精确的数学模型，但精确的数学模型较复杂，难以适应实时控制要求；而粗略的数学模型又存在较大误差。近年来，基于对延期界和人类本身的有效类比而获得启示的智能方法受到了研究人员的注意，其中以专家系统、神经网络、遗传算法、模拟退火方法、Tabu搜索方法、模糊集理论、粗糙集理论等为代表。人工智能方法（Artificialintelligence）在电力系统无功优化中的研究与应用正处于积极的进行中
3、当前社会倡导节能环保概念，无功优化问题成为了最优潮流的特别形式
电力系统无功功率的重要作用是指电气设施当中创立维持磁场，为系统供给电压支撑，达成电磁能量互相转化，让电源同负荷之间供应电压降落所要的势能。经过优化计算提供提升电网运行经济性和安全性的运行形式。无功优化作为提升电力系统安全运行水准的关键手段，它的作用渐渐受到人们的关注。无功优化数学模型、优化系统及控制措施等都具备了广泛的应用及研究，无功优化算法及更加准确的无功优化模型构成了电力系统专家对无功优化问题的关键研究对象。
4、无功优化所需的条件和补偿原则
无功优化目标函数包含了无功储备最大化、电力系统网损最小化、各约束的总越限量最小化、最优化控制设备动作两、最优化无功电压运行质量、多目标无功优化等。无功优化除了达成目标函数之外，还应当达成约束条件，要同时确保系统的安全运行及电能质量。无功优化数学模型包含了不等式约束及等式约束的约束条件无功补偿的原则。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当电网低谷或高峰时期，电力系统的无功负荷及无功电源，都要运用分区及分层的基本平衡准则，而且要具备灵活的无功调节方式，保证负荷集中区的最大容量无功补偿设施可以保证正常供电及电压的稳定，无功补偿适合采用变电站集中补偿及用户端分开就地补偿合二为一的方式，这样对于合理控制电压质量及降低电网损耗都是十分有利的。常用的无功补偿原则大致分为两种：首先，通过电压原则进行补偿，让电压运行在相应范围里，基本要求是达成负荷对武功电力的基础要求，以确保电力系统在执行方面的可靠性和安全性。这个原则适合于无功补偿容量小，不通过经济补偿原则的电力系统。其次，通过经济原则进行补偿，当电网执行管理水平良好，电力系统无功补偿设施充足的情形下，分层分区平衡，提升电力系统执行的经济性。
5、电网的无功优化的具体措施
电网的无功优化的具体措施大致分两种：变压器分接头调节及电力电容器的投切。电业变电站应当正确配置适当容量的无功补偿设备。对于500KV变电站，低压电抗器的容量不应当低于500KV线路充电功率的90%。针对220KV以下的电压等级变电站，无功补偿容量的匹配方法和电网构造、负荷性质、受电电压、负荷间的同时率等因素有关。针对很多地区电厂纳入不等的电压层，就应当降低该电压等级变电站的补偿容量。我国对于使用人员没有根据经济原则执行补偿的，使用人员应当在提升用电功率的基础上，装备无功补偿设施，以防无功电力倒送。
当前很多电网都具有变电站母线电压不符合规定的状况，原因分别包括综合自动化装置故障和有载调压手段受限两种。
由于综合自动化系统故障导致的母线电压不符合规定的故障现象主要体现在综合自动化系统装备死机方面，装备因为设置不正确引起闭锁现象。故障产生后大多可以及时修整，没有酿成很严重的后果，可是因为综合自动化站装备趋向老化，故障发生率会逐渐提升。对母线造成影响最为广泛的，属有载调压手段受限。有的电压不符合规定采样只针对母线电压合格率形成的影响，其他影响母线电压的缘由有变送器采样误差、交流采样误差、有载调压二次回路故障等，发生的电压坏点大多是偶发设施问题，大多是可以人为控制的。
6、对于电网的实际特性及本身条件，可向无功电压运行管理提出具体方案
对当地电网无功电压的工作人员强化管理，对无功补偿设施的运行执行规划的职责，让它可以达成监督无功补偿设施的投入使用，针对一些对于无功电压不了解的执行人员强化训练，让这些工作人员可以真正了解到无功电压对于电网运行的关键性。随时确保变电站的无功补偿设施可以及时使用，对无功补偿设施的保护加强管理。对电网使用人员的无功补偿设施强化管理，以免变压器长时间处在低负载运行的状态或者空载运行的状态。
7、结语
无功电压及无功优化的应用是不可或缺的，在电网中要加入无功电压及其优化的应用，对电网电压进行有效调整，以便达到电网利用率的最大化。
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论文作者:孟庆华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
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