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论配电网的无功优化论文论配电网的无功优化论文摘要:当今,电力已作为现代社会的主要能源,与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系,越来越多的用户对电压质量提出了更高的要求,如何提高电压质量已经成为电力企业的一个重要目标,而其中无功优化又是提高电压质量的重要手段。关键词:电压质量;配电网;无功补偿;线损;优化电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响,无功则是影响电压的一个重要因素。对确定规模的10kV配电网络终端系统,无功过剩时一方面会提高系统运行电压,导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况,缩短设备的使用寿命;另一方面,无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性,导致系统的输送容量下降,给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时,一方面会降低电网电压,另一方面,电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗,加大了电网的运行成本,电力系统无功潮流分布是否合理,不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。因此,解决好配电网络无功补偿的问题,优化无功,对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。1无功与线损的关系因此合理的选择无功补偿点以及补偿容量,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功的远距离传输,从而降低有功网损,减少发电费用。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏,尤其造成的线损相当大,因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。2配电系统无功补偿方案2.1变电站集中补偿方式针对输电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、电抗器等,主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电站的电压和补偿主变的无功损耗。这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上,通常无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合有载调压抽头来调节,通过两者的协调来进行电压/无功控制,然而操作上还是较为麻烦的,需要运行人员根据实时电压及有、无功进行分组投切。并且这种方案对配电网的降损起不到什么作用。VQC装置的投入运行能有效地调节系统的电压和做到无功平衡,并减少运行人员日常调整电压、投切电容器组的工作量。但是目前一些厂家的电压无功综合控制系统仍存在较多的问题,以至于不少的`变电站中虽然安装有VQC装置,但是实际却没有投入运行,或者虽然投入运行,却存在较大的事故隐患。2.2杆上补偿方式目前10千伏配网上很大的无功缺口需要由变电站来填补,大量的无功沿线传输使得配电网网损仍然居高难下。因此可以采用10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上(或另行架杆)进行无功补偿,以提高配电网功率因数,达到降损升压的目的。由于杆上安装的并联电容器远离变电站,容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等工程问题。因此,杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行:(1)补偿点宜少,一条配电线路上宜采用单点补偿,不宜采用多点补偿,安装位置的确定线路出口电压较高,无需进行补偿,线路末端电压偏低,电容器运行困难,可以将自动补偿装置安装在距线路电源侧2/3处。如果线路较长,可根据负荷情况选择两处补偿点,一处安装在线路2/5处,另一处在4/5处;(2)控制方式从简。杆上补偿不设分组投切;(3)补偿容量不宜过大。补偿容量太大将会导致配电线路在轻载时的过电压和过补偿现象;另外杆上空间有限,太多的电容器同杆架设,既不安全,也不利于电容器散热;(4)接线宜简单。最好是每相只采用一台电容器装置,以降低整套补偿设备的故障率;(5)保护方式也要简化。主要采用熔断器和氧化锌避雷器分别作为过流和过电压保护。显然,杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上沿线的公用变所需无功进行补偿,这种补偿方式具有投资小,回收快,补偿效率较高,便于管理和维护等优点,适合于功率因数较低且负荷较重的长配电线路,但是因负荷经常波动而该补偿方式是长期固定补偿,故其适应能力较差,主要是补偿了无功基本负荷,在线路重载情况下补偿度一般是不能达到0.95。应该开发电容器组能自动投切的杆上自动无功补偿技术,可以根据配网无功潮流分布情况实时补偿,达到最佳效果。2.3用户终端分散补偿方式《供电系统设计规范》指出,容量较大,负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。故对于企业和厂矿中的电动机,应该进行就地无功补偿,即随机补偿;针对小区用户终端,由于用户负荷小,波动大,地点分散,无人管理,因此应该开发一种新型低压终端无功补偿装置,并满足以下要求:①智能型控制,免维护;②体积小,易安装;③功能完善,造价较低。与前面三种补偿方式相比,本补偿方式将更能体现以下优点:①线损率可减少20%;②减小电压损失,改善电压质量,进而改善用电设备启动和运行条件;③释放系统能量,提高