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摘要：在我国配电网普遍具有网损大、电压合格率低的特点，电容器优化配置问题是在满足各种不同负荷水平的所有等式及不等式约束条件的情况下，确定配电系统中配置电容器的位置、大小以及数目以获得最大的收益。目前，供电企业在无功补偿方面，存在“重高压、轻低压”现象，未能真正实现无功的就地平衡，主要表现在：注重了变电站补偿、线路补偿的投资管理力度，而在中低压配电网络中广泛存在无功补偿不合理的现象。
关键词：电力系统；配电网；电容器；优化调整
0 引言
中低压配电网处于电力网络的末梢，是无功需求最大的地方。同时，中低压配电网也是距离无功电源最远、无功保障最困难的地方。目前电网的无功电源，包括发动机、调相机、电容器都处于远离配网的位置上，而中低压配电网由于其电压等级低，传输相同电能造成的电能损耗和电压降落要远高于其他电压等级下。中低压配电网配置无功补偿电容器，在改善电网构架、提高供电质量、提高电压稳定、降损增益各方面都不失为一个不错的选择。合理的无功补偿还将减小在配网馈线中的无功电流的流动，潜在的增加了配电网的容量。
目前，电容器自动投退装置已经成熟，其无论在智能投退，还是在动作寿命上都有了大幅度的提高，从而解决了由于配网无功补偿，安装点分散，安装数量大，控制难度大，控制能力差等诸多困难。但目前，在配电网络无功优化方向的研究对象主要集中于中高压配电网。一般采用并联补偿电容器为控制手段，以降低有功损耗为目标。由于这一等级配电设备的自动化程度相对较高，并联补偿电容器可以遥控或自动调整。而在我国中低压配电网中，广泛使用的是固定补偿电容器，因此中低压配电网的无功调整问题具有一定的特殊性，需采用不同的处理方法。
1 中低压配电网各种无功补偿方式的补偿容量
目前，虽然经过城网改造和农网改造，中低压配电网的无功补偿已经得到了较好的改善，但是仍然不够理想，其原因可以从两种情况分析。一是低压电网无功补偿容量按照传统的百分数来确定，补偿容量未能按照实际的无功缺额补偿；二是低压电网中虽装有无功补偿设备，但由于配置不尽合理，集中补偿过大，忽略了随机、随器等最有效的补偿，就地补偿的容量过小。
随着网络供电量增加，网络损耗的问题日益突出。降损的关键手段之一就是配电网无功补偿设备容量的优化配置。因此，应该合理的选择补偿容量，从根本上能改善当前电网的现状。
1.1 集中补偿
负荷的无功需求是补偿的重点，因为负荷需求变化较大，其补偿容量也是不定的，所以必须采用可投切电容器组作为补偿配置。配变二次侧 2）、配变无功损耗
配变无功损耗由励磁无功损耗、漏磁无功损耗组成。励磁无功损耗是固定损耗，与负荷电流无关。漏磁无功损耗与负荷电流成正比，已在上面负荷处进行补偿。配变的励磁无功损
1.2 随器补偿
其补偿容量满足配电变压器在轻载或空载时的无功负荷和未被补偿的无功，按实际运行中流通的平均无功负荷确定。
SN--变压器额定容量，Kva ；β-变压器负载率，
UK%--变压器阻抗电压
1.3 随机补偿
容量按0.9倍电动机空载无功功率配置，即：
式中：Qcom--电动机所需的补偿容量（kvar）；
UN--电动机额定电压（kV）；
IO--电动机空载电流（A）。
对于排灌电动机等所带机械负荷轴惯性较大的电机，（切断电源后，电动机转速迅速下降的）可适当加大补偿容量：
式中：Qcom--电动机所需的补偿容量（kvar）；
QO--电动机空载无功功率（kvar）。
1.4 分散补偿
分散补偿在实际配置过程中，应根据无功负荷分布情况来考虑，以最大限度降低无功损耗为原则进行容量确定，具体补偿容量按照集中补偿方式的计算方法确定。
1.5 10kV线路补偿
10kV线路补偿容量按照线路的最大实时力率、加权力率、最小实时力率、供电负荷确定，补偿容量分为静态无功补偿容量和动态无功补偿容量。当最大实时力率、最小实时力率、加权力率三者基本相同时，只安装静态无功补偿容量，实行固定容量补偿；当三者相差较大时，安装动态无功补偿容量和静态无功补偿容量。静态无功补偿容量根据最大实时力率、补偿后力率标准值、线路负荷计算，动态无功补偿容量根据线路最小实时力率、最大实时力率、线路负荷计算。
2 中低压配电网补偿流程
2.1流程图
2.2流程说明
中低压配电网络无功补偿调整应按自下而上分散-集中优化补偿方式，从低压配电网到中压配电网顺序逐层实施无功优化调整。先从无功负荷源头进行补偿，努力做到无功就地平衡。各种补偿方式的补偿容量選择上梯级配置，上一级补偿容量不包括下一级补偿方式已补偿的无功，最大限度地减少重复投资。
低压优化调整后，根据低压用户的无功优化补偿实施情况及实施后线路实时力率判断是否进行线路优化补偿。在实施过程中，如果大部分低压用户优化补偿方案已实施，少部分用户未实施，高压线路最大和最小实时力率仍然较低，实施高压线路补偿，如果低压补偿全部实施到位，线路最小实时力率较高，不进行高压线路补偿。
3 低压无功优化调整
低压配电网络无功补偿现应根据各个配变台区负荷特点和性质，本着以下三条原则：一是优先考虑投入率高的补偿方式，二是补偿设备安装在消耗无功的发源地，三是随机补偿、低压分散补偿、低压集中补偿、随器补偿容量梯级配置，逐个台区制定低压网络无功优化补偿方案。
3.1企业配变
根据配变所带感性负荷所占比例和单台电动机用电容量确定。对于所带负荷中电阻性负荷所占比例较大，感性负荷很小的配变，只采取随器补偿方式；对于所带负荷中感性负荷所占比例较大的，分以下几种情况确定补偿方式：感性用电设备单台容量超过4kW的配变，采取随器补偿和随机补偿相结合的方式；感性用电设备单台容量在4kW以下的，采取随器补偿、低压集中补偿、低压分散补偿相结合的方式，其中低压集中补偿容量不包括随器补偿和低压分散补偿容量，防止过补偿；感性用电设备单台容量大小不一的，采取随器补偿、低压集中补偿、低压分散补偿、随机补偿相结合的方式，其中低压集中补偿容量不包括低压分散补偿容量和随机补偿容量，同一回线路上的低压分散补偿容量不包括随机补偿容量。
3.2公用配变
由于低压集中补偿虽然便于维护，但投资大，投入率低，不能降低低压网络损耗，公用配变的补偿一般不适宜采取这种方式。应根据配变所带负荷性质采取随器补偿、随机补偿、低压分散补偿相结合的补偿方式。
公用配变所带负荷中电阻性负荷（白炽灯照明）所占比例较大的情况，只采取随器补偿公用配变所带负荷中电感性负荷比例较大，且单台用电容量较小的，采取随器补偿和低压分散补偿相结合方式；公用配变所带负荷中电感性负荷比例较大，且单台用电容量大小不一的，采取随器补偿、低压线路分散补偿、随机补偿相结合方式，同回线路上低压线路分散补偿容量将随机补偿已补偿容量扣除。
3.3农灌配变
农灌电机单台容量较大或有专门农灌机井屋的，采取随机补偿方式；对于农灌电机容量较小或没有专门农灌机井屋的，采取低压集中补偿方式。
3.4 10kV线路
线路补偿安装位置选择要合理，改变以往传统的"三分之二"法则选择安装地点，根据实际情况在无功潮流大的地方安装，安装容量也要合适，防止倒送无功。对原有补偿容量不足或者安装位置不合理的，根据优化计算结果，进行补装和安装位置调整，对动态补偿容量安装自动投切装置。静态补偿容量不需要自动投切，动态补偿要合理设置投运定值，实行自动循环投切方式。
4结束语
对中低压配电网进行电容器进行优化配置，可以从全局角度考虑补偿容量、补偿地点和补偿分组。中低压配电网电容器优化调整后，可大大降低线损、提高电压质量，对保障电网的安全稳定运行起到了重要的作用，同时也创造了可观的经济效益。
参考文献
[1] 李世林，左强.无功补偿装置标准应用手册.中国标准出版社，2008.
[2]王正风，胡晓飞，陈实.无功功率与电力系统运行.中国电力出版社， 2009 .
[3] 刘金声.供用电节能使用技术.中国水利水电出版社，2009.
[4] 勒龙章.电网无功补偿实用技术.中国水利水电出版社，2008.
关键词：电力系统；配电网；电容器；优化调整
0 引言
中低压配电网处于电力网络的末梢，是无功需求最大的地方。同时，中低压配电网也是距离无功电源最远、无功保障最困难的地方。目前电网的无功电源，包括发动机、调相机、电容器都处于远离配网的位置上，而中低压配电网由于其电压等级低，传输相同电能造成的电能损耗和电压降落要远高于其他电压等级下。中低压配电网配置无功补偿电容器，在改善电网构架、提高供电质量、提高电压稳定、降损增益各方面都不失为一个不错的选择。合理的无功补偿还将减小在配网馈线中的无功电流的流动，潜在的增加了配电网的容量。
目前，电容器自动投退装置已经成熟，其无论在智能投退，还是在动作寿命上都有了大幅度的提高，从而解决了由于配网无功补偿，安装点分散，安装数量大，控制难度大，控制能力差等诸多困难。但目前，在配电网络无功优化方向的研究对象主要集中于中高压配电网。一般采用并联补偿电容器为控制手段，以降低有功损耗为目标。由于这一等级配电设备的自动化程度相对较高，并联补偿电容器可以遥控或自动调整。而在我国中低压配电网中，广泛使用的是固定补偿电容器，因此中低压配电网的无功调整问题具有一定的特殊性，需采用不同的处理方法。
1 中低压配电网各种无功补偿方式的补偿容量
目前，虽然经过城网改造和农网改造，中低压配电网的无功补偿已经得到了较好的改善，但是仍然不够理想，其原因可以从两种情况分析。一是低压电网无功补偿容量按照传统的百分数来确定，补偿容量未能按照实际的无功缺额补偿；二是低压电网中虽装有无功补偿设备，但由于配置不尽合理，集中补偿过大，忽略了随机、随器等最有效的补偿，就地补偿的容量过小。
随着网络供电量增加，网络损耗的问题日益突出。降损的关键手段之一就是配电网无功补偿设备容量的优化配置。因此，应该合理的选择补偿容量，从根本上能改善当前电网的现状。
1.1 集中补偿
负荷的无功需求是补偿的重点，因为负荷需求变化较大，其补偿容量也是不定的，所以必须采用可投切电容器组作为补偿配置。配变二次侧 2）、配变无功损耗
配变无功损耗由励磁无功损耗、漏磁无功损耗组成。励磁无功损耗是固定损耗，与负荷电流无关。漏磁无功损耗与负荷电流成正比，已在上面负荷处进行补偿。配变的励磁无功损
1.2 随器补偿
其补偿容量满足配电变压器在轻载或空载时的无功负荷和未被补偿的无功，按实际运行中流通的平均无功负荷确定。
SN--变压器额定容量，Kva ；β-变压器负载率，
UK%--变压器阻抗电压
1.3 随机补偿
容量按0.9倍电动机空载无功功率配置，即：
式中：Qcom--电动机所需的补偿容量（kvar）；
UN--电动机额定电压（kV）；
IO--电动机空载电流（A）。
对于排灌电动机等所带机械负荷轴惯性较大的电机，（切断电源后，电动机转速迅速下降的）可适当加大补偿容量：
式中：Qcom--电动机所需的补偿容量（kvar）；
QO--电动机空载无功功率（kvar）。
1.4 分散补偿
分散补偿在实际配置过程中，应根据无功负荷分布情况来考虑，以最大限度降低无功损耗为原则进行容量确定，具体补偿容量按照集中补偿方式的计算方法确定。
1.5 10kV线路补偿
10kV线路补偿容量按照线路的最大实时力率、加权力率、最小实时力率、供电负荷确定，补偿容量分为静态无功补偿容量和动态无功补偿容量。当最大实时力率、最小实时力率、加权力率三者基本相同时，只安装静态无功补偿容量，实行固定容量补偿；当三者相差较大时，安装动态无功补偿容量和静态无功补偿容量。静态无功补偿容量根据最大实时力率、补偿后力率标准值、线路负荷计算，动态无功补偿容量根据线路最小实时力率、最大实时力率、线路负荷计算。
2 中低压配电网补偿流程
2.1流程图
2.2流程说明
中低压配电网络无功补偿调整应按自下而上分散-集中优化补偿方式，从低压配电网到中压配电网顺序逐层实施无功优化调整。先从无功负荷源头进行补偿，努力做到无功就地平衡。各种补偿方式的补偿容量選择上梯级配置，上一级补偿容量不包括下一级补偿方式已补偿的无功，最大限度地减少重复投资。
低压优化调整后，根据低压用户的无功优化补偿实施情况及实施后线路实时力率判断是否进行线路优化补偿。在实施过程中，如果大部分低压用户优化补偿方案已实施，少部分用户未实施，高压线路最大和最小实时力率仍然较低，实施高压线路补偿，如果低压补偿全部实施到位，线路最小实时力率较高，不进行高压线路补偿。
3 低压无功优化调整
低压配电网络无功补偿现应根据各个配变台区负荷特点和性质，本着以下三条原则：一是优先考虑投入率高的补偿方式，二是补偿设备安装在消耗无功的发源地，三是随机补偿、低压分散补偿、低压集中补偿、随器补偿容量梯级配置，逐个台区制定低压网络无功优化补偿方案。
3.1企业配变
根据配变所带感性负荷所占比例和单台电动机用电容量确定。对于所带负荷中电阻性负荷所占比例较大，感性负荷很小的配变，只采取随器补偿方式；对于所带负荷中感性负荷所占比例较大的，分以下几种情况确定补偿方式：感性用电设备单台容量超过4kW的配变，采取随器补偿和随机补偿相结合的方式；感性用电设备单台容量在4kW以下的，采取随器补偿、低压集中补偿、低压分散补偿相结合的方式，其中低压集中补偿容量不包括随器补偿和低压分散补偿容量，防止过补偿；感性用电设备单台容量大小不一的，采取随器补偿、低压集中补偿、低压分散补偿、随机补偿相结合的方式，其中低压集中补偿容量不包括低压分散补偿容量和随机补偿容量，同一回线路上的低压分散补偿容量不包括随机补偿容量。
3.2公用配变
由于低压集中补偿虽然便于维护，但投资大，投入率低，不能降低低压网络损耗，公用配变的补偿一般不适宜采取这种方式。应根据配变所带负荷性质采取随器补偿、随机补偿、低压分散补偿相结合的补偿方式。
公用配变所带负荷中电阻性负荷（白炽灯照明）所占比例较大的情况，只采取随器补偿公用配变所带负荷中电感性负荷比例较大，且单台用电容量较小的，采取随器补偿和低压分散补偿相结合方式；公用配变所带负荷中电感性负荷比例较大，且单台用电容量大小不一的，采取随器补偿、低压线路分散补偿、随机补偿相结合方式，同回线路上低压线路分散补偿容量将随机补偿已补偿容量扣除。
3.3农灌配变
农灌电机单台容量较大或有专门农灌机井屋的，采取随机补偿方式；对于农灌电机容量较小或没有专门农灌机井屋的，采取低压集中补偿方式。
3.4 10kV线路
线路补偿安装位置选择要合理，改变以往传统的"三分之二"法则选择安装地点，根据实际情况在无功潮流大的地方安装，安装容量也要合适，防止倒送无功。对原有补偿容量不足或者安装位置不合理的，根据优化计算结果，进行补装和安装位置调整，对动态补偿容量安装自动投切装置。静态补偿容量不需要自动投切，动态补偿要合理设置投运定值，实行自动循环投切方式。
4结束语
对中低压配电网进行电容器进行优化配置，可以从全局角度考虑补偿容量、补偿地点和补偿分组。中低压配电网电容器优化调整后，可大大降低线损、提高电压质量，对保障电网的安全稳定运行起到了重要的作用，同时也创造了可观的经济效益。
参考文献
[1] 李世林，左强.无功补偿装置标准应用手册.中国标准出版社，2008.
[2]王正风，胡晓飞，陈实.无功功率与电力系统运行.中国电力出版社， 2009 .
[3] 刘金声.供用电节能使用技术.中国水利水电出版社，2009.
[4] 勒龙章.电网无功补偿实用技术.中国水利水电出版社，2008.