摘要：由于人们的生产和生活对电力的需求量日益增大，那么对电力系统中的供电安全可靠以及电能的质量都有了更高的要求。而点昂符合的增大和电源增加，在改变电网结构的同时也改变了原有的电源分布，导致系统的无功分布不合理。而电力系统无功的分布合理与否直接关乎到用户用电的质量，更加对电网的经济和安全造成了影响。因此，解决好电网的无功补偿问题，对电力系统的自动化监测技术以及电网的安全运行有着重大意义。
关键词：10千伏；无功补偿装置；监控技术；应用
目前，电能在10kV配电网中损耗特别大，因此怎样节能降耗是目前研究的重点。减小电流是10kV配电线路降低损耗的有效方法，但是交流电路由于无功不平衡会出现大量的无功电流，运用无功补偿的方式能够使无功电流消除，从而使电能损耗大大降低。
1、10kV配电网运行现状分析
目前，城市和农村中10kV配电网的覆盖率非常高，但是在运行过程中，10KV配电网却存在许多问题，比如供电能力不足、损耗过大，不能解决这些问题和矛盾，就会影响正常的经济和生活，以下对10kV配电网的运行情况进行分析。
1．1、10kV配电网出现的问题
目前，10kV配电网在实际运行过程中，出现的主要问题包括：（1）10kV配电网运行设备落后，不能满足实际工作和生活中所需的电力要求，超负荷运行的情况频频出现，因此10kV配电网电能损耗特别大。（2）10kV配电网到达用户端的的电压很低，原因是供电线路过长、线路设计不合理。（3）10kV配电网的网点单一，变电所位置不合理。
1．2、10kV配电网电能损失大的原因
实际运行过程中，10kV配电网存在的问题包括：无功损耗大、电压低、线路损耗过高、电网容量低等，以上问题会引起10kV配电网的线路和设备电力损耗，使生产和生活都造成不便，电力企业效益受到影响。
2、10kV配电网无功补偿技术的应用方式
无功补偿技术在配电网中应用，可以使线路损耗大大降低，是一种高效节能的配电网施工方法。目前无功补偿技术在配电网中的应用方式包括：（1）变电站集中配网；（2）低压分散无功补偿；（3）用户终端分散补偿以及杆上无功补偿。
2．1、变电站集中补偿
要想使输电网降低线路的损耗，供电网络无功功率取得平衡，可以对变电站进行集中补偿。集中补偿方法需要的设备有：并联形式的电容器、同步调相机和静止补偿器等。变电站采用集中补偿方法的作用是，对输电网和输电线路的功率因数进行改善，选择集中补偿，补偿需要的设备要安装在变电站的主干线路上。集中补偿的优势为，设备安装在变电站内，管理方便、设备维护方便，缺点是降低线路损耗的效果不明显。
2．2、低压分散无功补偿
低压分散无功补偿技术，指的是变压器电压低的一侧安装补偿设备，对电容器采用分散固定容量补偿，它能够避免电容器并联集中补充方式由于容量太大导致涌流太大的问题，同时还能增强配电网输供电能力，有效降低损耗，节能明显。分散补偿的优点是，电压负荷比较低时，可以减少变压器运行组数，避免补偿过量，同时设备应用简单，可以节省经济成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缺点是操作需要人工进行投切，如果操作人员出现操作失误，就会发生补偿过量或者补偿不足的情况。
2．3、无功功率就地补偿
无功功率就地补偿指的是，把电力感应负载和电容器实施并联，这样就可以同电机运行和停止一起同步，电机在停止运行后，可以对电容器直接供电，这样就不用其他的供电方式。实际运行过程中，电机的无功由电容器直接供给。采用此种方法，优点是能量交换距离非常短，能够显著减少线路的电能损耗。在同样的运行条件下，线路损耗和电流大小是正比的，所以无功功率就地补偿的方式，能够起到最好的节能效果，效益非常明显。
3、自动化监控系统关键设计
由于有源电力滤波器能够有效动态对电力系统运行中产生的谐波进行抑制，同时对无功功率进行补偿，因而在电力工程中得到了广泛的实践及运用。而在监控系统中，硬件的设计时系统的基础，其运行稳定和合理布局等参数的正确配置影响到整个自动化系统的运行及监控效果。硬件的良好时系统进行功能操作的重要前提，也对效率的优化起到重大作用。
3.1、监控系统的工作流程
采用数据采集模块对电流电压进行信号采集，将采集到的数据传输至采样端口A/D进行数据的操作处理，其过程主要包括A/D及FFT频谱分析等，通过对幅值、相位的计算，算出基波无功电流值。在这个过程中会产生控制信号，驱动产生电压补偿的信号，确保产生信号与原谐波的等幅值和等频率的相位相差180度，将其数据结果返至电网进行无功补偿。监控系统的显示模块能够对参数进行实时显示，操作人员可以对其其进行操控。采用报警模块能够确保监控系统和远程PC间的数据交换。
3.2、控制核心部分
自动化的监控系统的信息具有实时性，包括了大量的数据且信号传输速度快，同时要完成大量的管理工作。在系统设计时处理器应当选择高端数字信号处理器，其优点在于将集微控制器和高性能的DSP合为一体，对信号的处理和功能控制，能够实现复杂的算法，从而实现电力系统运行的监控目标。
3.3、数据采集部分
为了消除电网中所产生的谐波进行无功补偿，已归档对多种数据进行采集分析。其中包括数据的采样和变换及处理。当被测信号进入系统之后，需要对信号进行预处理。首先对电平进行提升，同时采用精确时序捕捉过零，满足DSP的采用需求。
结论
10kV电网运行过程中，存在电能损耗过大的情况，选择合理的无功补偿方式，能够使配电网线路电能损耗大大降低，从而使配电网的运行更好的满足生产和生活需要，更好的保障电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益，值得进行推广。
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论文作者:唐成年,张忠社,赵明星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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