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[摘要]随着经济和信息技术的快速发展，电力行业越来越普遍，电力系统补偿和无功功率平衡是保证电压质量的基础，对无功补偿进行合理控制可保证电压质量，提升系统运行的安全稳定性，减少电能损耗，以发挥出低压无功补偿技术的经济效益。
[关键词]低压配电网；电压补偿；方法探究
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0071-01
0引言
低压配电网处于电力系统的末端位置，由于低压配电网的电网结构相对薄弱，供电半径大；导线截面小；自然功率因数低，导致了台区线路压降增加。随着国家减免农业税、家电下乡、降低农村到户电价等一系列惠农政策的实施，使得农村地区用电需求快速增加，进一步导致用电高峰时期的低电压问题。由此，对于解决农村低压配电网的低电压问题显得日益突出。
1配电网无功补偿简述
城市配电网具有负荷密集、负荷电流大、日负荷变化大等特点。城市电网经过改造后，城市配电线路的主干线路一般不长，但所带的10kV配电变压器较多，一般每隔200～300m就装有一台配变，配变容量较大。对城市配电线路来说，由于线路所带的配电变压器很多，配电变压器所固有的空载无功损耗就很大，再加上重负荷时的漏磁无功损耗和用户的无功消耗，导致线路功率因数偏低。如果不进行适当合理补偿，配电线路和配电变压器产生的电量损失较大，将直接影响配电网自身运行的安全性和经济性。从用电需求侧用户终端角度看，随着配电网用电容量的增加，用户家用电器负载不断增加，使城市配电网公用变低压侧功率因数较低。过低的功率因数导致公用变低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。用电高峰期，可能出现用户末端电压远低于国家标准，而用电低谷期，用户末端电压又远高于国家标准，不仅造成电能浪费，而且影响用户端设备的使用寿命。因此，在公用变低压侧进行无功功率补偿已成为目前提高供电水平、降低无功损耗通用做法。从电源供应侧角度看，整个电网的无功潮流分布不平衡，影响用户供电质量及可靠性，对配电网自身运行的安全性和经济性造成影响。若配电网无功电源容量不足，系统运行电压将难以得到保证。由于配电网用电容量的增加，对配电网无功的要求也相应增加。此外，配电网的功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用，降低了配电网传输能力，并引起损耗增加。
2低压配電网低电压问题分析
2.1配电线路线径过小
在农村配电网规划建设时，由于对农村负荷的增长没有科学的预测，选用了小线径导线敷设，从而导致在负荷增加过程中配电线路供电能力不足的现象。小线径导线阻抗大，在承载较重负荷时同样容易导致末端电压过低。
2.2运维工作不到位
（1）供电所设备维护人员巡视维护工作不够到位，部分台区因为封堵不够严密，让小动物进入无功箱内，进而破坏设备。（2）目前配网无功补偿装置内并无通信能力，在设备损坏、故障时，管辖所发现不够及时，对无功补偿装置的巡视力度明显不够。（3）无功设备厂家较多，运维管理不便，且发现设备异常后修理周期过长。因此，为加强无功补偿设备运行管理，通过建设配电网低压无功补偿设备运维管理系统，能有效解决低压配电网无功补偿的运维管理存在的问题，可以实现无功补偿设备在线监控，及时发现设备异常状态，提高供电所设备维护人员巡视管理效率。
2.3缺乏无功补偿
农村低压配电网处于电力系统的末端位置，其无功电源往往无法充分满足无功就地平衡需求。同时由于对无功补偿认知的缺乏，导致农村供电所普遍存在重有功、轻无功的现象，使得配电网在大方式运行下其无功储备量无法支撑电网电压维持在合理的运行范围内。
3低压无功补偿类型
3.1静止无功补偿器调节
静止同步无功补偿器（DSTATCOM）是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿量的快速、平滑调节，它不再采用电容、电感器来产生所需无功功率，实现了电力系统中的动态无功补偿。静止无功补偿器是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组）并联使用，通过双向连续、平滑投切维持电力系统的电压运行水平。与同步调相机相比，静止无功补偿器没有旋转部件，使其在运行维护时较为简便，同时由于静止无功补偿器的快速调节特性，使其具有很大的优越性。由于内部电力电子器件的运用，静止无功补偿器在电压调节过程中将产生谐波，一般需要同时加装配套的电力滤波器。
3.2无功电压调节器调节
无功电压调节器（QVR）主要解决当前农网基础薄弱、供电半径大、电力设备陈旧、低压线路线径偏小等原因引起的电网低电压问题。QVR主要功能模块由调压器模块、无功补偿模块、协调控制模块以及通信模块共同构成。QVR将调压器和无功补偿器件集成，协调互补，标本兼治，改善单一调压器功率损耗严重、单一无功补偿器件调压范围窄的问题，适用于电压损耗大，以及由于电压问题而产生大量用户投诉的低压（电压越下限）或高压（电压越上限）台区，也可用于电网电压波动幅度大、电压调控困难的低压线路。
3.3光伏、储能装置并网调节
随着我国对新能源发电的扶持与大力发展，以屋顶光伏发电为主的小型分布式发电装置正逐渐在配电网末端为用户提供高效且清洁的电能。通过小型光伏发电装置在配电网末端以即发即用的方式供电，一方面可以避免电能通过低压配电线路时所产生的电压损耗与能量损耗；另一方面，随着低压配电线路末端储能技术的发展，使之由天气、季节制约所带来的光伏发电随机性与波动性及其与用户负荷之间的不平衡问题得以解决，最大程度地利用了光伏发电的潜能，缓解了用电高峰时段所带来的配电变压器过负荷运行与输电线线径过小、供电能力不足所带来的低电压问题。
结语
综上所述，配电网低压无功补偿设备运维管理系统的建立和应用减少了日常运维工作量，也提升了设备运行维护的安全可靠。其中，无功补偿设备运行网管理是电力系统运维、巡视组织活动中的关键环节，所以，在无功补偿设备发生故障时需立即处理，准确判别故障类型，及时隔离故障，从而保证配电网运行功能正常，为提升经济效益奠定基础。
参考文献
[1]沈彦君.低压配电网无功补偿设备故障在线监测系统应用研究[D].广州：华南理工大学，2012.
[2]翁志杰.试析低压配电网线损率高的原因及解决措施[J].中国高新技术企业，2017，（12）
[3]谢惠藩，张尧，钟庆，等.可视化配电网管理系统的编程实现[J].中国电力，2006，（8）.
[关键词]低压配电网；电压补偿；方法探究
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0071-01
0引言
低压配电网处于电力系统的末端位置，由于低压配电网的电网结构相对薄弱，供电半径大；导线截面小；自然功率因数低，导致了台区线路压降增加。随着国家减免农业税、家电下乡、降低农村到户电价等一系列惠农政策的实施，使得农村地区用电需求快速增加，进一步导致用电高峰时期的低电压问题。由此，对于解决农村低压配电网的低电压问题显得日益突出。
1配电网无功补偿简述
城市配电网具有负荷密集、负荷电流大、日负荷变化大等特点。城市电网经过改造后，城市配电线路的主干线路一般不长，但所带的10kV配电变压器较多，一般每隔200～300m就装有一台配变，配变容量较大。对城市配电线路来说，由于线路所带的配电变压器很多，配电变压器所固有的空载无功损耗就很大，再加上重负荷时的漏磁无功损耗和用户的无功消耗，导致线路功率因数偏低。如果不进行适当合理补偿，配电线路和配电变压器产生的电量损失较大，将直接影响配电网自身运行的安全性和经济性。从用电需求侧用户终端角度看，随着配电网用电容量的增加，用户家用电器负载不断增加，使城市配电网公用变低压侧功率因数较低。过低的功率因数导致公用变低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。用电高峰期，可能出现用户末端电压远低于国家标准，而用电低谷期，用户末端电压又远高于国家标准，不仅造成电能浪费，而且影响用户端设备的使用寿命。因此，在公用变低压侧进行无功功率补偿已成为目前提高供电水平、降低无功损耗通用做法。从电源供应侧角度看，整个电网的无功潮流分布不平衡，影响用户供电质量及可靠性，对配电网自身运行的安全性和经济性造成影响。若配电网无功电源容量不足，系统运行电压将难以得到保证。由于配电网用电容量的增加，对配电网无功的要求也相应增加。此外，配电网的功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用，降低了配电网传输能力，并引起损耗增加。
2低压配電网低电压问题分析
2.1配电线路线径过小
在农村配电网规划建设时，由于对农村负荷的增长没有科学的预测，选用了小线径导线敷设，从而导致在负荷增加过程中配电线路供电能力不足的现象。小线径导线阻抗大，在承载较重负荷时同样容易导致末端电压过低。
2.2运维工作不到位
（1）供电所设备维护人员巡视维护工作不够到位，部分台区因为封堵不够严密，让小动物进入无功箱内，进而破坏设备。（2）目前配网无功补偿装置内并无通信能力，在设备损坏、故障时，管辖所发现不够及时，对无功补偿装置的巡视力度明显不够。（3）无功设备厂家较多，运维管理不便，且发现设备异常后修理周期过长。因此，为加强无功补偿设备运行管理，通过建设配电网低压无功补偿设备运维管理系统，能有效解决低压配电网无功补偿的运维管理存在的问题，可以实现无功补偿设备在线监控，及时发现设备异常状态，提高供电所设备维护人员巡视管理效率。
2.3缺乏无功补偿
农村低压配电网处于电力系统的末端位置，其无功电源往往无法充分满足无功就地平衡需求。同时由于对无功补偿认知的缺乏，导致农村供电所普遍存在重有功、轻无功的现象，使得配电网在大方式运行下其无功储备量无法支撑电网电压维持在合理的运行范围内。
3低压无功补偿类型
3.1静止无功补偿器调节
静止同步无功补偿器（DSTATCOM）是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿量的快速、平滑调节，它不再采用电容、电感器来产生所需无功功率，实现了电力系统中的动态无功补偿。静止无功补偿器是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组）并联使用，通过双向连续、平滑投切维持电力系统的电压运行水平。与同步调相机相比，静止无功补偿器没有旋转部件，使其在运行维护时较为简便，同时由于静止无功补偿器的快速调节特性，使其具有很大的优越性。由于内部电力电子器件的运用，静止无功补偿器在电压调节过程中将产生谐波，一般需要同时加装配套的电力滤波器。
3.2无功电压调节器调节
无功电压调节器（QVR）主要解决当前农网基础薄弱、供电半径大、电力设备陈旧、低压线路线径偏小等原因引起的电网低电压问题。QVR主要功能模块由调压器模块、无功补偿模块、协调控制模块以及通信模块共同构成。QVR将调压器和无功补偿器件集成，协调互补，标本兼治，改善单一调压器功率损耗严重、单一无功补偿器件调压范围窄的问题，适用于电压损耗大，以及由于电压问题而产生大量用户投诉的低压（电压越下限）或高压（电压越上限）台区，也可用于电网电压波动幅度大、电压调控困难的低压线路。
3.3光伏、储能装置并网调节
随着我国对新能源发电的扶持与大力发展，以屋顶光伏发电为主的小型分布式发电装置正逐渐在配电网末端为用户提供高效且清洁的电能。通过小型光伏发电装置在配电网末端以即发即用的方式供电，一方面可以避免电能通过低压配电线路时所产生的电压损耗与能量损耗；另一方面，随着低压配电线路末端储能技术的发展，使之由天气、季节制约所带来的光伏发电随机性与波动性及其与用户负荷之间的不平衡问题得以解决，最大程度地利用了光伏发电的潜能，缓解了用电高峰时段所带来的配电变压器过负荷运行与输电线线径过小、供电能力不足所带来的低电压问题。
结语
综上所述，配电网低压无功补偿设备运维管理系统的建立和应用减少了日常运维工作量，也提升了设备运行维护的安全可靠。其中，无功补偿设备运行网管理是电力系统运维、巡视组织活动中的关键环节，所以，在无功补偿设备发生故障时需立即处理，准确判别故障类型，及时隔离故障，从而保证配电网运行功能正常，为提升经济效益奠定基础。
参考文献
[1]沈彦君.低压配电网无功补偿设备故障在线监测系统应用研究[D].广州：华南理工大学，2012.
[2]翁志杰.试析低压配电网线损率高的原因及解决措施[J].中国高新技术企业，2017，（12）
[3]谢惠藩，张尧，钟庆，等.可视化配电网管理系统的编程实现[J].中国电力，2006，（8）.