（乌兰察布电业局 012000）
摘要：在我国目前的经济发展形势下，电力方面也有了全新的发展。随着人民群众生活质量的提高，各种功能的家用电器也逐渐成为家庭的标配，用电需求越来越旺盛，优化相关的供电技术也受到了高度重视。本文通过对无功补偿几种有效方式的详细了解，对其特点和优越性进行了深入分析，并对无功补偿的几种具体的方式方法进行了相关研究。
关键词：低压配电网；无功补偿；方式方法
供电问题是当前的社会热点和焦点问题，当前城乡低压用电对电网的负荷日益增加，电网的输电线受到的损坏情况日益严重，电网整体的供电能力和经济收益都受到了极大的影响。针对城乡低压电网出现的以上问题，无功补偿因为其特点和较大的优势逐渐应用到了电网中，目前已经开始应用无功补偿的方式解决低压供电过程中出现的问题。
一、无功补偿的优越性分析
无功功率补偿是当前应用在城乡供电系统的重要设备装置，在供电的整个过程中发挥着重要的作用。传统的补偿设备多使用交流接触式的开关，极易发生故障问题，在使用过程中需要经常进行维修，使用寿命也大大缩减，而当前供电系统中使用的补偿装置则得到了相关方面的技术优化，采用了智能自动控制开关，在运行上具有更好的优势。
无功功率补偿设备主要解决的是用电过程中的无功功率损耗问题，在提高功率因数和减少输电线路损失上有着良好的效果。
（一）可有效提高功率利用率
功率因数可以用以下公式来表示：
其中U和I分别表示电压和电流，P表示功率。由公式可以推断出，功率因数 在低压电网U和I恒定的情况下，会随着输出功率P的增加而提高。而无功补偿设备就能有效提高家用电器的利用率，继而达到提高功率因数的目的，当前供电系统中无功功率的浪费情况就能得到缓解，电网的供电整体效率就能得到有效提高，在供电方面就可以较好地满足用电的需求。由此可见，无功功率补偿装置在提高功率利用率方面可以达到良好的效果，其在供电系统中的优势和优越性显而易见[1]。
（二）可减少输电线路的损耗
低压电网往往会进行远距离和超远距离的电力输送，在其运输的过程中，损失一定的电压是必然发生的结果，输电线路在这个过程中就会产生相关的损耗。
电力在输电线路的损耗情况用公式表达为：
（三）可节省电网的资金投入
无功补偿装置的主要作用就是平衡电网中有功功率和无功功率的利用情况，主要方法就是在高压方面或低压侧进行补偿，保证电网供电的平衡和稳定。传统的补偿设备主要是对高压侧进行无功补偿，在低压方面的补偿效果较差，所以就须另外配备专门的变压器，还要经常进行线路的维修工作，目前的补偿装置在这个方面有着较好的优势，能节省电力方面在变压器和线路维修方面的资金投入。
二、电网无功补偿方式的研究
当前电网系统中应用的无功补偿方式主要有集中处理、分组处理和用户末端处理三种。具体来说就是在总供电站、杆上供电点和用户端三个地点进行无功补偿，其补偿方式的具体效果、适用对象、影响范围、资金投入和设备利用的情况将会以对比的形式用表格表现出来。
（一）电站集中补偿
目前我国的电力系统主要应用电站集中补偿的方式。这种方式主要是通过提高变压器的 （功率因数），对供电系统进行统一集中的平衡补偿。这种功率补偿的方式能较好地提高供电站变压器的功率利用率，可以有效降低变压器的损耗，并延长其使用寿命，从而保证供电总体的稳定和平衡，减少输电线路的损耗，节省相关部分的投资。另外，在供电站集中进行无功补偿可以方便维护和整修，安全系数较高。但集中补偿的方式在精准控制方面就没有非常大的优势了，对供电节点和用户端方面出现的无功功率失衡的情况就力所不及了[3]。
（二）杆上分组补偿
杆上分组补偿指的是在地区或小范围的居民用电场所进行分组补偿，主要是从供电系统的小节点出发，对这些节点范围出现的无功功率失衡的情况进行补偿，主要运作方法就是在这些节点的输电线架空杆塔部位装设无功功率补偿设备，精确控制地区或小范围内的失衡情况，杆上分组补偿也是通过对高压侧和低压侧进行补偿，从而达到控制功率平衡的目的。在应用方式上，分组补偿的控制较为简单，补偿的效率和达到的效果较好，在日常的维护和控制、维修方面具有较大的优势，在低压电网中可以广泛应用，但这种补偿方式周期较长，在运行过程中的适应性较差，在输电线路荷载电量过大或过小时，对无功功率的补偿度就会随之过少或过剩。综合来说，杆上分组补偿的方式较为适合标准、普通的输电供电系统，并不能实现精准实时的功率补偿。
（三）用户端补偿
当前我国在用户端进行功率补偿的方式还没有得到有效的应用。针对当前城乡居民家庭用电量的情况，从用户端进行功率补偿还是有较好的效果的，可以缓解供电系统的电压压力，保证用户用电的稳定性，提高用户家庭电器的功率利用率，提高用户端电力的供电效果。应用用户端功率补偿的方式，可以较好地减少供电系统的电压损耗，提升电压的质量，供电系统的能力还会得到优化，对输电线路的损耗也能降低。另外，应用用户端功率补偿的方式，就需要在用户端方面安装补偿设备，这种适合在用户端工作的设备往往体积较小，在安装上也较为简单，还有价格上的优势；但缺点同样也很明显，在用户端进行补偿似然可以达到非常好的效果，但总体来说仍然投资过大，在设备的利用总效率上低于其他两种功率补偿方式[4]。
（四）三种补偿方式的对比
由三种补偿方式在对象、范围、效果、资金投入和设备利用率等方面的对比可以发现，杆上分组补偿的方式在效果、投入和设备利用率方面都有较大的优势，电站集中补偿和用户端补偿的方式都存在相关的应用障碍，所以在这三种补偿方式中，应该优先应用杆上分组补偿的方式，再由特殊需要的地区或小范围的用户端可以采取另外两种方式进行补偿。
三、结束语
低压配电网当前承受了较大的用电压力，在满足城乡居民的用电需求方面越来越吃力，为了及时解决供电系统的这些问题，消除电网运行过程的相关问题，优化无功补偿的方式就尤为重要。本文详细分析了当前应用补偿设备在供电系统中的优越性，对电站集中补偿、杆上分组补偿和用户端补偿三种方式进行了说明和分析，并对这三种补偿方式在实际的应用效果、影响的范围和资金投入、设备利用率等方面进行了对比，对其在不同范围、不同地域和不同用户的实用性方面做了相关的说明。
参考文献：
[1]李勇，程汉湘，方伟明.无功补偿装置在电力系统中的应用综述[J].广东电力,2016(6):87-92.
[2]吕杨，王泓霖，张金平.浅析农村低压配电网无功补偿方式[J].工程技术:全文版,2016(8):00221-00221.
[3]欧阳森，耿红杰，陈欣晖.考虑综合效益的低压配网台区无功补偿评估方法及其应用[J].现代电力,2015,32(4):62-67.
[4]王仕东.低压配电网无功补偿及优化研究[J].工程技术，2016(37)：00261-00261.
作者简介：
刘文龙（1991-07-22），男，汉族，大学本科，助理工程师，输配电及用电工程方向
论文作者:刘文龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/16
标签：方式论文; 功率论文; 供电系统论文; 电网论文; 低压论文; 用户端论文; 效果论文; 《电力设备》2017年第21期论文;