探究配电网低压无功优化及无功管理

谢锦杭（国网福建上杭县供电有限公司，福建 龙岩 364200）

探究配电网低压无功优化及无功管理

谢锦杭
（国网福建上杭县供电有限公司，福建 龙岩 364200）

摘要：我国过去在35kV及以上的高压网络中，对电压无功优化的应用较为集中，并取得了一定的成就，而在10kV及以下（中低压）的电压无功监控和优化管理方面还存在着很多的问题，尤其在低压配电网方面经常会出现有电不能及时送出、用户用不上电的情况。在配电网低压中加入了对电压无功优化的功能和管理，避免了低压配电网在配置和输送电能过程中的诸多问题，也大大提高了低压配电网的运行效率。本文旨在对配电网低压的无功优化进行分析说明，并且想出了控制配电网低压无功优化的一些措施，针对无功管理方面做了进一步讨论说明。

关键词：配电网低压；无功优化；无功管理

无功优化是电力行业的一个专业术语，在高压配电网和中低压配电网中都有所应用，一般常说的无功优化主要体现在两个方面，一方面是在无功补偿的装置上，另一方面则是对电压的无功优化控制。

无功管理：无功管理是相对于无功优化来说的，同样应用在高压配电网和中低压配电网中，对无功补偿装置以及电压的无功管理。

一、配电网低压无功优化的分析说明

电网的输出功率包括有功功率和无功功率两种。有功功率是直接消耗电能的，并且可以把电能转化为机械能、化学能、热能和声能等，而无功功率恰好和有功功率相反，它是不消耗电能的，只是把电能转换为另一种形式的能量，转换的这种能量可以使电气设备做工，在电网运行和电能之间形成了周期性的运转。无功补偿最大的特点就是不消耗能量就可以使电气设备运转做工来产生电能，配电网低压的无功优化就是利用这一原理。

配电网低压无功优化的功能多种多样，其中数据管理、运行分析控制、规划优化、报表管理是它主要的四大功能，这四大功能基本上已经概括了配电网低压无功优化所涉及到的各个环节。首先来讲一下数据管理，它的管理方式有图形化管理和表格化管理这两方面，涉及到了对设备台账数据的管理和对设备运行数据的管理这两方面内容；运行分析控制主要用于对电网主要设备的运行情况以及经济效益的分析，可以为电网的技术改造提供更多依据；规划优化可以产生很多效果，比如对于各种规划方案的优化、可以模拟方案来改善电压质量、提高功率因数、降低损耗等方面；最后一个报表管理功能可以自动生成标准电压的无功报表，在这里包括了电压合格率情况报表、补偿设备投切记录情况报表等，方便记录，以便读取更多的数据。

二、配电网低压无功优化的控制

在低压配电网实际运行的过程中，由于一些因素的不确定性以及一些约束条件，需要对配电网低压的无功优化进行一定的控制，从而实现优化进行的目的，下来罗列出几项控制配电网低压无功优化的措施：

1 重构低压配电网网络

通过选择分段开关、联络断路器的开合状态，可以改变网络的一些结构，实现低压配电网网络的重构。这是一个较为复杂的问题，但是可以起到减少损失、平衡负荷、提高电压质量的效果，使其达到最佳运行的状态。

2 投切电容器

在配电网低压无功优化中，电容器投切起着很大的作用，它可以改善电能质量，也可以降低网络损耗，某种程度上对配电网低压无功优化起着至关重要的作用。在低压配电网中，三相负荷不是固定的，而是随机变化的，且很少出现平衡的情况，运用电容器优化投切的方式可以使电荷尽量处在一种平衡的状态，实现配电网低压无功优化的最大效益。

3 综合优化的方法

如果将第一种方法和第二种方法相结合，也就是说，实现低压配电网络的重构和电容器投切的组合形式，这样在某种意义上是可以对配电网低压的无功进行更大限度的优化的。但是配电网络重构已经很复杂了，再加上电容器的投切这种非线性整数的规划，组合起来复杂程度和难度随之增加，但是这种综合优化的方式是有它自己可取之处，在选择时要结合实际情况，最大限度的发挥它的优点。

三、配电网低压的无功管理

在配电网低压无功运行中经常会出现一些问题，诸如用户无功补偿不足、功率因数低、电力负荷的使用以及低压配电网自身所存在的一些不足之处，都会对配电网低压无功优化的运行造成一定的影响，所以需要对配电网低压进行无功管理，具体管理措施如下：

1可以改变变压器分接头调压

在配电网低压无功充足的情况下，可以采取改变变压器分接头进行调压的方式来达到经济、有效的目的。变压器的样式很多，具体可以归为两种：普通变压器和有载变压器。一般情况下，有条件的话人们会优先选择有载变压器，这样可以更方便的对变压器分接头进行调压。

2改变无功功率分布调压

在低压配电网中，改变无功功率分布调压也可以对配电网低压进行无功管理控制。方式多种多样，有静止补偿器补偿，这种补偿方式多用于变化剧烈的负荷所引起电压大幅度变化的情况，采用静止补偿器补偿的方法减小负荷的波动。还有并联电抗器补偿和并联电容器补偿的方法。这三种方法在不同情况下改变无功功率分布调压是很有效果的，可以有效的达到降低损耗、提高线路功率因数的作用。

3改变参数调压

这种无功管理控制措施是通过减少线路参数的方法来实现的，具体的操作可以是通过增大导线截面、线路串联电容补偿的方法来较少配电网低压的损耗。从多方面综合的治理、规划和管理配电网低压的无功控制，使其达到更好的调压效果。

结语

面对我国配电网规模巨大、负荷情况复杂以及使用环境较差的现状，需要对电压进行无功优化。在低压配电网系统中，无功优化可以更大限度的保障电网的安全运行，同时也能配送出更多优质、经济的电能。在配电网低压无功优化的过程中，要时刻对配电网低压的无功优化进行分析和控制，选择出最适合的无功优化方式，并且对配电网低压无功进行优化管理，争取达到电压合格率最高、配电网输送电能损耗最小的综合优化目标，提高我国配电网低压的无功优化能力，使配电网低压整体的无功优化效果更明显，力争在取得更大的收益。

参考文献

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[3]张殿明．创新电网无功管理 提高企业经营效益[J]．科技信息，2012（27）：457，474．

中图分类号：TM72

文献标识码：A