广西电网有限责任公司贺州供电局 广西贺州 542899
摘要：无功优化一直以来都是一个重要的研究课题，优化结果的好坏对电力系统的影响很大。无功补偿不合理，轻者导致损耗增加，重者可能会导致电压崩溃，极大的影响电力系统的安全稳定运行。本文介绍了不同电压等级下电网无功优化原则，提出具体的优化措施，为今后电网规划无功补偿配置及实际工作中调度调控电压提供参考依据，具有较好的推广作用。
关键词：电网；无功优化；策略
1 无功补偿的作用及无功补偿原则
1.1 电网中的无功电源
（1）同步发电机同步发电机既是有功电功率电源，同样也是电网无功功率的来源，额定功率因数一般为0.8。
（2）同步调相机同步调相机是连接在电力系统中的同步电动机。它的主要用途是产生无功功率，提高电力系统功率因数，提高电能质量和系统运行的稳定性。
（3）输电线路充电电容高压输电线路不仅产生电感，消耗无功，同时具有相线对地电容，产生无功。
（4）电容器静止电容器按照连接方式分为并联电容器补偿和串联电容补偿，采用电容器进行无功补偿是系统中广泛采用的一种方式。
1.2 无功补偿的作用
（1）在系统中三相负载不平衡的情况下（如电气化铁道等），应进行适当的无功补偿，这样可以平衡三项的负载。
（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。为了提高输电系统的稳定性和输电能力，输电线路应适当设置动态无功补偿装置；
（3）提高电力系统及其负载的功率因数，降低设备容量，减少设备功率损耗；
1.3无功补偿的原则
（1）无功补偿的方式有以下几种：高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主。
（2）无功补偿应合理布局，统一规划，分级补偿，就地平衡。
2 电网无功补偿的优化配置
电网无功补偿的平衡性，能够减少电网中的无功流动，降低电网的网损。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电网运行的过程中，考虑到负荷不恒定、峰谷因素的问题，采取无功补偿的方式，选用分组投切的路径，很难实现平衡，因此，在电网中安装无功补偿器，适当的增加电容器组分组，按照电网的经济性条件，在保障经济、效益的前提下，实现电网的无功补偿，最大化的实现就地无功平衡，配合电网的运行，优化电网无功补偿，实现电网无功补偿优化配置。
2.1 中低压配电网无功补偿优化配置
中低压配电网无功补偿的对象是线损、功率负荷，直接降低了电网的能量损失。无功补偿优化配置中，根据中低压配电网的实际情况，设计出方案，第一是最大程度的缩小中低压配电网的供电半径，适度增大导线的截面截面，目的是减少线路运行中的电阻；第二是控制导线中的电流，保持稳定的有功负荷，负荷不变，适度安装电容器，辅助降低中低压配电网中的无功电流。例如：某地区的城镇电网，其在用电高峰期时，电网负荷表示，中低压无功补偿电容器，安装在配电网线路的三分之二节点位置，无功补偿容量是无功负荷的三分之二，实现理想的降损效果，该城镇配网中，低压线路是三相负荷不对称的情况，安装电容器后，按照分相补偿的原则，保障三相线路达到无功平衡的状态。结合中低压无功补偿实践，提出优化配置中的几点原则，用于维护电网无功补偿的运用，具体原则如为：（1）无功补偿装置的无功平衡，应该确保电网在高峰负荷状态下实现负荷的平均分配；（2）无功补偿能够减少有功损耗，还能调整好电压；（3）优化配置中运用自动投切以及分相补偿的方法；（4）10kV电网不能出现倒送无功的现象，配电网变压器低压侧运行时，功率因数可以达到0.95左右；（5）用户根据电网负荷变化，设计无功补偿装置的投切，促使功率因数可以高于0.90，低估状态时，不能有倒送无功的问题；（6）配电变压器容量的20%～30%实现无功补偿分配；（7）主干线的三分之二，要在低压架空线的安装杆上进行电容补偿；（8）补偿电容器安装在变压器的出口位置。
2.2 高压配电网无功补偿优化配置
高压配电网的无功补偿优化配置，需要站在电网规划方面上，落实优化配置的措施。例如：某高压配电网选择辐射型的供电方式，配置在高压配电网的110kV和35kV线路上，运用变压器提供电源容量，同时按照变压器的容量，选择输电线路的供电截面。
高压配电网中，需要降低配电网的线路损失，无功部分实现就地平衡，经计算后，电容器的补偿容量，需高于变压器容量的比例，以高于10%位标准，一般情况下，电容器的最佳容量要在变压器的15%～25%之间，高负荷区域之间，补偿量要高于主变压器容量的20%，而且要实现投切处理。电容器在高压配电网无功补偿优化配置中，设计好分组的数量，不能引起无功倒送，保障补偿量的最佳状态。
2.3 高压输电网无功补偿容量的优化配置
高压输电网中，220kV是主要的供电网络，在分区的状态下进行运行，是由500kV变电站进行供电的。220kV运用大截面的架空线路，发送到中心变电站，完成输电，再由220kV的中心变电站经过架空线路，输送到变电站以及终端变电站。220kV输电线路无功补偿容量的优化配置上，综合考虑到技术、经济等因素，无功补偿容量的功率因素要达到0.98左右，可用的优化配置措施有：（1）终端变电站方面，选择全架空的进线方式，以主变容量的六分之一进行低压电容补偿，混入全电缆、电缆架空的方法，电缆长度配置低压电容器以及低压电抗器，主变配置无功补偿容量，不能超出主变容量的五分之一；（2）架空进线安装中间变电站，按照架空线路的实际长短，适当的配置电容器的补偿量，总补偿量约是主变容量的五分之一到四分之一之间，根据周围的220kV电网，优化无功补偿容量的配置。
3 结论
在电力系统中，无功电源的合理规划运行是电力系统安全经济运行的保障。衡量电能质量的一个重要指标是系统的电压水平，而系统的无功平衡是保证电压水平的基本条件。对电力系统进行无功优化就是通过调节相关控制变量，从而达到改善电压质量和降低系统网损的目标，以保证电力系统安全、经济地运行。
参考文献
[1]胡泽春, 王锡凡. 配电网无功优化的分时段控制策略[J]. 电力系统自动化, 2002, 26(6):45-49.
[2]李晶, 李建林, 许洪华. 基于配电网无功优化的变速恒频双馈风电机群控制策略[J]. 电网技术, 2006, 30(15):59-64.
论文作者:韦晓明
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
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