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摘要 文章就中低压配电系统中的无功补偿优化技术的一些实施方式和特点进行论述，对目前无功补偿技术在中低压系统中的应用情况进行介绍，并根据情况提出对于优化技术应用上应该注意的一些基本问题，指出了实施无功补偿优化技术能够提高电网的安全运行水平和经济运行水平，提高电网中的电压质量，达到配网节能降耗的目标。
关键词 无功补偿；系统优化；中低压配电系统；优化解析
中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0172-02
1 在中低压配电系统中实施无功补偿优化的原因
现代社会经济快速发展，人民生活质量不断提高，电能的应用也日益扩大，需求日益增长，客户对供电的质量和电的安全性提出了更高的要求。但是随着用电负荷的不断增加，电量的需求不断增加，不但影响了电力系统中的网络结构，而且也改变了电源在电力系统中的分布，使得系统中的无功分布不合理，造成局部地区电压水平偏低，无功分布不足的情况。而随着系统结构的日益复杂，在这样的供电情况下，如果系统再额外受到较大的干扰，系统就有可能在电压薄弱的地方崩溃，影响供电。而无功补偿这时就能作为一个重要的手段，来提高供电系统的功率因数，改善供电系统的电压质量，成为电网建设中的一个重要的组成部分。在中低压配电系统中实施无功补偿优化主要用就是在优化配电系统中的经济运行的同时进一步提高系统中的电压质量和系统的安全运行能力，节约能源，降低消耗，提高无功电压自动化控制的水平。无功补偿优化技术对提高电网的安全运行水平、经济运行水平以及电网质量都有非常重要的作用。
2 无功补偿及其特点
1）无功补偿就是指为了满足电力网、负荷端电压水平、经济运行的要求，在负荷端和电力网设置的无功电源，比如调相机、电容器等等。
2）用户使用的低压端的无功补偿装置经常是按照用户自己无功负荷的系数变化来自动的进行投切以补偿电容器，进而达到对电压的动态控制，不再需要将无功电能反送向高压线路。当然，如果在配电网里，每个用户的低压侧都配置了足以使用的无功补偿装置，那么配电线路中的有功功率损失消耗就能达到最少，无功电流达到最小，达到理想中的效果。在线路中流动的电流，当无功电流比较小的时候，线路的压降就会减少，电压的波动也会相应的减少。在低压配电系统中的无功补偿装置具有下面的一些优点：①装置安装位置灵活方便。装置的安装对环境的要求并不高，相应配套设备也不多，损坏时维修起来方便，安全性也比较好。②使用该装置的投资少。因为电压的等级比较低，所以投资也仅是同等容量高压类补偿装置的一半甚至更少。③投切灵活。该装置能够根据线路中无功电流的变化来自动的对电容进行投入或者切除，达到平衡。④与高压补偿装置高投入的投切成本来说，低压装置更适合普通用户的使用。
3 低压配电系统的无功补偿优化
1）对动态补偿控制的优化方案。目前大多说商户和居民使用的是节能型的日光灯照明和空调等一系列感性的用电设备，使用的功率比较低。这时如果使用性能比较好的小型的动态无功补偿装置，并且将这些装置安装在用户集中使用的供电箱中，就能够构成新的动态的补偿优化方案。采用这种新的改进措施以后，能够有效地补偿电路中的电流从变压器到用户所使用的集中配电箱的这一段电路中所造成的线路损失。
2）采取就地补偿的措施。在用户使用的端口采用低压就地补偿的措施是比较符合科学的一种无功补偿方式，采用这种自动控制装置能够提高线路中电流的功率因数，进而达到动态管理和无功补偿的优化目的，减少电流在线路中的损耗。不然的话，即便在线路关口的功率因数非常高，线路的有功功率损耗也不会有效地降低。
3）动态补偿新技术的应用推广。①采用自动化的控制器。在一些地区，低压用电系统采用的是工业微电脑自动化控制器来自动的控制电容进行投切。这样的控制器内部设计有电压保护，可以防止因为系统过电压而引起的损坏电容器的情况，还能够进行投切限制、投切时间的设定。对无功补偿的实际容量也能够根据现场的需要临时现场配置，在实际的使用中，我们能够根据仪表的测量数值或者通过理论上的计算方式来确定应该补偿的容量。应用起来十分方便灵活，特别是适合低压用户随机补偿使用，能够有效地提高用电设备的用电效率，大大降低电流在线路中的消耗。②采用智能低压无功补偿装置。该装置内部具有经过优化的无功补偿程序，它可以对功率因素和投切时间等参数进行设置，可以按照用户需求进行动态无功补偿，同时，可以将共补和分相分组补偿集合。采用这种装置，能够解决电容器投入时出现的浪涌电流问题，不会产生谐波，能够提高中低压配电系统的可靠性。
4 中压配电系统的无功补偿优化
1）中压配电网中无功补偿的一些特点。中压配电网使用无功补偿必须注意系统的相关特点，不能因为电网中的电压补偿容量小、等级低就忽视补偿设备在系统中对系统侧的一些影响。如果能够设计一个比较完善的、合理的补偿方案对需要降低损耗的线路进行配置，那么电网系统得到的收益就会比分散的单纯的用户行为的无功补偿方式多得多。中压配电系统线路的分散补偿主要是根据每一条线路的负荷选取一个到三个位于配电线路末端中心的端点来进行补偿。在每个点上安装一台大容量的电容器。这种补偿最主要的是对配电线路的本身以及它所在的变压器产生的无功损耗进行补偿。它的作用主要是降低损耗，在此同时，又能够提高电源线路的末端电压。如果线路的电容器在固定安装的时候不需要投切，那么容量就不宜选择的过大，要防止线路在低谷负荷时输送无功功率到变电站。
2）中压配电系统的无功补偿优化。在中压配电网中的无功补偿系列装置的调整和优化应该依照无功负荷的相关需求进行，这里主要包括下面的几点：①增加母线的电容器。传统的无功补偿进行优化的方法就是在母线上添加一组或者几组线路电容器，然后再利用断路器来进行电容器的投切操作。这种传统的补偿方法在进行断路器投切时十分的麻烦，特别是断路器进行频繁操作时；不能快速对无功负荷进行跟踪；当电容器分组比较少的时候，就容易发生欠补或者是过补的现象，而电容器分组多的时候断路器和保护等一些附属的设备就要相应的增加，进而也增大了电容器所占的面积。②使用电压无功补偿自动控制技术。VQC使用“井”字型的原理进行无功电压控制时，测量的精度比较准确，功能比较齐全，效果也很好。但是这种方法要求电容器的每段母线至少要分成两组，不然就会失去意义；而且这种方法因为需要频繁的对变压器的分解开关以及电容器上的投切开关进行调整，所以降低了安全性与可靠性。
5 对目前社会上中低压无功补偿优化的认识
中压配电网中的无功补偿应该主要对配电变压器的低压侧进行集中补偿，辅助以中压补偿。低压配网中应该用静止型的无功补偿装置这一类先进的无功补偿手段进行补偿。在中压配电中变压器单元的电容器组在装设时应该以电压作为一个约束条件，并依照无功功率进行分组投切的系统控制装置。而对于低压电网的无功装置的相关配置，在长期的运行和管理实践中，已经积累了一些成熟的经验，能够达到最好的补偿效果。
6 结束语
中低压配电系统无功补偿优化技术的应用不仅能够实现显著的经济效益和社会效益，而且能够进一步完善电网系统，减少输电过程中电网的无功输送，提高系统节能降耗的效果，保障电网的安全运行水平和电压质量。提高用电效率，降低生产时投入的成本，增加经济效益。
参考文献
[1]彭治桂.浅谈农村配电网的无功补偿[J].硅谷，2011（13）.
[2]张彤薇.无功补偿，用电节能新方案[J].中国技术市场报，2011.
[3]蔺峰.10 kV线路的无功补偿和谐波治理[D].天津大学，2010.
关键词 无功补偿；系统优化；中低压配电系统；优化解析
中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0172-02
1 在中低压配电系统中实施无功补偿优化的原因
现代社会经济快速发展，人民生活质量不断提高，电能的应用也日益扩大，需求日益增长，客户对供电的质量和电的安全性提出了更高的要求。但是随着用电负荷的不断增加，电量的需求不断增加，不但影响了电力系统中的网络结构，而且也改变了电源在电力系统中的分布，使得系统中的无功分布不合理，造成局部地区电压水平偏低，无功分布不足的情况。而随着系统结构的日益复杂，在这样的供电情况下，如果系统再额外受到较大的干扰，系统就有可能在电压薄弱的地方崩溃，影响供电。而无功补偿这时就能作为一个重要的手段，来提高供电系统的功率因数，改善供电系统的电压质量，成为电网建设中的一个重要的组成部分。在中低压配电系统中实施无功补偿优化主要用就是在优化配电系统中的经济运行的同时进一步提高系统中的电压质量和系统的安全运行能力，节约能源，降低消耗，提高无功电压自动化控制的水平。无功补偿优化技术对提高电网的安全运行水平、经济运行水平以及电网质量都有非常重要的作用。
2 无功补偿及其特点
1）无功补偿就是指为了满足电力网、负荷端电压水平、经济运行的要求，在负荷端和电力网设置的无功电源，比如调相机、电容器等等。
2）用户使用的低压端的无功补偿装置经常是按照用户自己无功负荷的系数变化来自动的进行投切以补偿电容器，进而达到对电压的动态控制，不再需要将无功电能反送向高压线路。当然，如果在配电网里，每个用户的低压侧都配置了足以使用的无功补偿装置，那么配电线路中的有功功率损失消耗就能达到最少，无功电流达到最小，达到理想中的效果。在线路中流动的电流，当无功电流比较小的时候，线路的压降就会减少，电压的波动也会相应的减少。在低压配电系统中的无功补偿装置具有下面的一些优点：①装置安装位置灵活方便。装置的安装对环境的要求并不高，相应配套设备也不多，损坏时维修起来方便，安全性也比较好。②使用该装置的投资少。因为电压的等级比较低，所以投资也仅是同等容量高压类补偿装置的一半甚至更少。③投切灵活。该装置能够根据线路中无功电流的变化来自动的对电容进行投入或者切除，达到平衡。④与高压补偿装置高投入的投切成本来说，低压装置更适合普通用户的使用。
3 低压配电系统的无功补偿优化
1）对动态补偿控制的优化方案。目前大多说商户和居民使用的是节能型的日光灯照明和空调等一系列感性的用电设备，使用的功率比较低。这时如果使用性能比较好的小型的动态无功补偿装置，并且将这些装置安装在用户集中使用的供电箱中，就能够构成新的动态的补偿优化方案。采用这种新的改进措施以后，能够有效地补偿电路中的电流从变压器到用户所使用的集中配电箱的这一段电路中所造成的线路损失。
2）采取就地补偿的措施。在用户使用的端口采用低压就地补偿的措施是比较符合科学的一种无功补偿方式，采用这种自动控制装置能够提高线路中电流的功率因数，进而达到动态管理和无功补偿的优化目的，减少电流在线路中的损耗。不然的话，即便在线路关口的功率因数非常高，线路的有功功率损耗也不会有效地降低。
3）动态补偿新技术的应用推广。①采用自动化的控制器。在一些地区，低压用电系统采用的是工业微电脑自动化控制器来自动的控制电容进行投切。这样的控制器内部设计有电压保护，可以防止因为系统过电压而引起的损坏电容器的情况，还能够进行投切限制、投切时间的设定。对无功补偿的实际容量也能够根据现场的需要临时现场配置，在实际的使用中，我们能够根据仪表的测量数值或者通过理论上的计算方式来确定应该补偿的容量。应用起来十分方便灵活，特别是适合低压用户随机补偿使用，能够有效地提高用电设备的用电效率，大大降低电流在线路中的消耗。②采用智能低压无功补偿装置。该装置内部具有经过优化的无功补偿程序，它可以对功率因素和投切时间等参数进行设置，可以按照用户需求进行动态无功补偿，同时，可以将共补和分相分组补偿集合。采用这种装置，能够解决电容器投入时出现的浪涌电流问题，不会产生谐波，能够提高中低压配电系统的可靠性。
4 中压配电系统的无功补偿优化
1）中压配电网中无功补偿的一些特点。中压配电网使用无功补偿必须注意系统的相关特点，不能因为电网中的电压补偿容量小、等级低就忽视补偿设备在系统中对系统侧的一些影响。如果能够设计一个比较完善的、合理的补偿方案对需要降低损耗的线路进行配置，那么电网系统得到的收益就会比分散的单纯的用户行为的无功补偿方式多得多。中压配电系统线路的分散补偿主要是根据每一条线路的负荷选取一个到三个位于配电线路末端中心的端点来进行补偿。在每个点上安装一台大容量的电容器。这种补偿最主要的是对配电线路的本身以及它所在的变压器产生的无功损耗进行补偿。它的作用主要是降低损耗，在此同时，又能够提高电源线路的末端电压。如果线路的电容器在固定安装的时候不需要投切，那么容量就不宜选择的过大，要防止线路在低谷负荷时输送无功功率到变电站。
2）中压配电系统的无功补偿优化。在中压配电网中的无功补偿系列装置的调整和优化应该依照无功负荷的相关需求进行，这里主要包括下面的几点：①增加母线的电容器。传统的无功补偿进行优化的方法就是在母线上添加一组或者几组线路电容器，然后再利用断路器来进行电容器的投切操作。这种传统的补偿方法在进行断路器投切时十分的麻烦，特别是断路器进行频繁操作时；不能快速对无功负荷进行跟踪；当电容器分组比较少的时候，就容易发生欠补或者是过补的现象，而电容器分组多的时候断路器和保护等一些附属的设备就要相应的增加，进而也增大了电容器所占的面积。②使用电压无功补偿自动控制技术。VQC使用“井”字型的原理进行无功电压控制时，测量的精度比较准确，功能比较齐全，效果也很好。但是这种方法要求电容器的每段母线至少要分成两组，不然就会失去意义；而且这种方法因为需要频繁的对变压器的分解开关以及电容器上的投切开关进行调整，所以降低了安全性与可靠性。
5 对目前社会上中低压无功补偿优化的认识
中压配电网中的无功补偿应该主要对配电变压器的低压侧进行集中补偿，辅助以中压补偿。低压配网中应该用静止型的无功补偿装置这一类先进的无功补偿手段进行补偿。在中压配电中变压器单元的电容器组在装设时应该以电压作为一个约束条件，并依照无功功率进行分组投切的系统控制装置。而对于低压电网的无功装置的相关配置，在长期的运行和管理实践中，已经积累了一些成熟的经验，能够达到最好的补偿效果。
6 结束语
中低压配电系统无功补偿优化技术的应用不仅能够实现显著的经济效益和社会效益，而且能够进一步完善电网系统，减少输电过程中电网的无功输送，提高系统节能降耗的效果，保障电网的安全运行水平和电压质量。提高用电效率，降低生产时投入的成本，增加经济效益。
参考文献
[1]彭治桂.浅谈农村配电网的无功补偿[J].硅谷，2011（13）.
[2]张彤薇.无功补偿，用电节能新方案[J].中国技术市场报，2011.
[3]蔺峰.10 kV线路的无功补偿和谐波治理[D].天津大学，2010.