摘要：伴随着我国社会科学技术水平的高速发展，人们生活质量水平在不断的提高，近年来，人们对于环境的保护问题的关注度逐渐提升，同时对于社会当中的电力系统提出了更好的要求。当前阶段，我国低压配电网中的用电负荷在逐年上涨，因此，对电力系统进行无功补偿对于提高能源的利用效率具有非常重要的作用。本论文通过对低压配电网无功补偿进行概述，论述了低压配电无功补偿的主要方式，并且提出了低压配电网无功补偿的优化措施，旨在为电力系统低压配电网无功补偿相关研究人员提供一定的参考。
关键词：低压配电网；无功补偿；优化措施
为了进一步降低电力系统中的能源损耗，我国逐渐开始在电力系统中推广低压配电网的无功补偿技术。基于无功补偿技术，能够在一定程度上帮助电力系统提高能源的利用效率，减少电量的传输距离，减少电力系统发电的经济成本，同时也能够确保电网的安全性以及稳定性。然而，就目前而言我国电力系统在低压配电网中使用无功率补偿技术仍然存在一定的问题，例如，在实际操作阶段，经常出现投运率比较低，设备安装不足或者分布不均匀的问题，较大程度的影响了配电网的发展速度。而研究人员希望通过其他的方式对低电压配电网的容量进行增加，以谋求降低能源损耗的方法，但是都没有达到预期的目标。因此，为了促使无功补偿技术能够真正实现其自身的价值，需要加强对电网的投资力度。
1 关于低压配电网无功补偿的概述
如果电网处于感性功率负荷过多时，则会造成电网功率因素不断加强，最终会影响电压的稳定性。而此时为了保证电力系统的稳定运行，需要借助于无功补偿技术促使两负荷之间的能量能够相互的流通，进而实现电力系统稳定性的调节。通过此种方式，可以利用无功功率装置对感性电荷进行无功功率的补偿。一般而言，对低压配电网进行科学合理的无功补偿能够在一定程度上保证电力系统的稳定运行，但是也存在部分问题，即如果补偿的过多则会导致电力系统电压升高，电压的合格率不断降低，进而不能够支持人们日常生活工作所需的电力设备，造成电力系统的损耗。此外，一旦大量的安装电力电子组合设备则会产生谐波，进而产生谐波污染问题，不利于电力系统的稳定性，并且需要增设滤波电路解决谐波问题，增加了系统的建设成本。
2 低压配电网无功补偿的主要方式
2.1 随器补偿
随器补偿通常是指基于低压熔断器设备，将电容器进行并联操作，并且将其安装在配电变压器的两侧，通过此种方式对配电变压器的空载无功功率的损失或者消耗问题进行补偿处理。因为，低压配电网通常会发生轻载现象，即当电力系统的负荷处于最低值的时候，系统运行则会接近空载，而当电力系统在轻载或者空载的状态时，则会造成配电变压器出现无功损耗。因此，可利用随器补偿的方式补偿配电变压器的空载无功功率损耗，从而确保配电变压器的稳定运行。
2.2 低压集中补偿
低压集中补偿方式通常是指在配电电压器380V侧面进行集中补偿。设备安装过程中，通常是将低压并联电容器进行分组，即固定连接组以及可投切连接组，进而加强对电力系统危机因素的控制力度。其中，固定连接组能够起到随器补偿的作用，实现对用户自身无功需求的补偿。而可投切连接组则主要是对无功峰荷进行补偿。在实际的操作过程中，可以根据用户的实际无功需求，选择合适的数量的无功补偿装置，进而提高变压器用户的功率因数。、，实现电力系统无功需求的协调平衡。当然，利用低压集中补偿的方式，也能够帮助配电变压器降低自身的损耗，稳定了电网的电压系数。
2.3 随机补偿
随机补偿方式通常是指将异步电动机与补偿电容器进行并联操作，而后基于控制保护装置以及电动机，实现同时投切操作。一般来说，电动机的容量影响着电容器的投切使用。假设电动机的容量比较小，则电容器就能够直接与电动机进行并联实现无功需求的补偿。而假设电动机的容量过大，则不能够支持电容器进行无功补偿操作，而是通过电动机直接进行补偿操作。与其他补偿方式进行比较，随机补偿的接线较为简单，并且用户在后期的维护以及管理方面都比较简易。
3 低压配电网无功优化模式
当前阶段，我国的大部分高压配电网以及中压配电网已经融入并开始运用诸多先进的无功优化方式，但是对于低压配电网无功优化而言，仍然存在一定的难度。造成这种现象的原因是由于低压线路存在节点的数量比较过，支路也随之增加，非常容易产生未知因数。所以，为了降低有功的损耗，可以依照高压或者中压配电网线路补偿方式，借助于“三分之二法则”，针对低压配电线路进行无功优化。
“三分之二法则”是指在线路仅有首端一个电源的情况下，对线路上的所有无功负荷进行均匀分布为3份，根据研究表明，在线路的三分之二处进行无功补偿设备的安装能够取到最好的效果，并且优化之后的总无功符合为原来的三分之二。具体由图1所示。基于“三分之二法则”，对线路包含的负荷进行计算，发现能够将原有无功负荷所造成的系统消耗减少将近百分之九十左右，而对于功率因数为0.7的系统来说，其总有功损耗能够降低百分之四十五，能够将功率因素增加至0.95，提高了电力资源的利用效率。
图1 线路无功负荷分布以及优化前后无功潮流图
4 低压配电网无功补偿优化配置
4.1 低压配电线路接线优化
工作人员需要预先了解接线的相关特征，明确低压配电网当中负荷最大并且线路最长的方向，而后依照该方向对一回低压线路分解为无分叉主线状态或者仅仅存在一、二分叉主线，促使其他支线成为无功负荷。
4.2 明确最大无功总负荷
工作人员需要明确低压电网线路的最大无功总负荷，为了确保数值的精确度以及准确定，可以借助于实测法或者推算法。其中，实测法则是工作人员对线路进行数据的实际测量方式。而推算方式则是基于配电变压器的总容量，预测总容量或者实际总容量，而后根据实际的最大负荷同时率以及功率因数作为参考进行计算得出。
4.3 优化无分叉主线配置
由于低压配电线路无功补偿的最有配置需要按照“三分之二法则”实现，即
的数值为
数值的三分之二。值得注意的是，低压线路无功补偿的相关设备安装的最佳区域为主线
无功负荷的三分之二处，并是不主线长度的三分之二。
4.4 单个分叉主线优化配置
第一，需要对主线各个区域的无功负荷分布情况进行了解，可以用
表示，而后将原有的单个分叉线路基于线路负荷的分布状态转换为两个分叉线路的主线。如图2所示。当转换完成之后，则可以根据相关计算方法对转换之后的无功负荷进行计算，从而得到低压线路的无功补偿优化配置。
图2 线路分叉转换图
5 结束语
综上所述，与高压或者中压配电网进行比较，低压配电网的线路分布相对复杂。为了能够更加高效的对低压线路进行简化，工作人员需要借助于“三分之二法则”方式，对现有的低压配电网的无功补偿进行优化处理。但是，仅仅依靠对低压配电网线路的接线优化处理，不能满足社会发展的实际需求，不利于提高电力资源的利用效率。因此，需要相关部门在对低压配电网无功补偿的研究当中，不断融入先进的技术以及设计理念，促使“三分之二法则”能够与每一位用户之间建立联系，进而提出更加合理的无功补偿措施。
参考文献
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作者简介
班诗淇（1989-）男，布依族，本科双学士 工程师，主要从事配电运检及自动化管理相关工作。
论文作者:班诗淇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
标签：低压论文; 配电网论文; 线路论文; 电力系统论文; 负荷论文; 方式论文; 变压器论文; 《电力设备》2018年第6期论文;