低压配电线路无功补偿装置治理技术

于荃

摘 要：通過低压变配电的自动无功补偿装置的应用和控制，我们知道无功补偿在供电系统中使用时，能够将电网的供电功率有效地提高，还能降低在电压传输的过程中对变压器的耗损。同时，在进行无功补偿装置的控制使用上，还有效提高了供电的效率，使供电环境有了改善，这说明在电力系统的运行过程中，对低压变配电的自动无功补偿装置的管理和应用综合自动化的管理措施非常重要，从根本上改善了电路装置的应用效率。

关键词：低压配电线路；无功补偿；谐波治理技术

中图分类号：TM714.3 文献标志码：A

随着社会经济的发展，人们的生活水平逐渐提高，对电能的需求也更多，电力系统在运行的过程中怎样进行自动化的装置控制也越来越被看重，尤其是供电系统与各种技术相融合之后，对自动无功补偿装置的实现、控制、运行与管理等方面的综合自动化装置，为供电设备提供了安全的技术保障。

1 低压变配电自动化的特点

低压变配电自动化的特点主要体现在以下几方面：1）功能综合化。低压变配电的自动化是将多种科学技术手段融合在其中以保证二次系统功能可以使用。一般都使用微机系统多继电器设备进行保护，微机的监控装置具有无功补偿、信号系统以及调压等功能，还能实现故障录波、小信号报警等功能。2）实现运行智能化管理。变配电自动化的系统不仅能完成自动报警以及实现对故障进行判断的功能，还可以利用在线功能进行自我诊断，对本身的功能实时监控等特点。3）电脑化结构的实现。在变电所内自动化系统都是通过电脑CPU结构进行将变电所内部的插件和功能都进行微机化的处理方式，使其分工合作，利用网络让各个系统之间形成有机整体的形式。4）屏幕化操作模式。在变电所都实现系统综合自动化之后，一些常规的操作屏以及仪表屏都会被CRT取代，变电所的电压运行人员完全可以在运行中心的显示屏上对远方的电压设备进行操作，并且可以全方位的实施监控。

2 无功补偿方式的特点

在配电系统中，通常情况下无功补偿主要可以分为动态补偿和静态补偿这2种形式。这2种形式各有其特点。动态补偿主要是根据负载感性及容性变化来随时切换补偿电容容量或者是电感量的。与动态补偿不同，静态补偿主要是通过观察负载情况来安装固定容量的补偿电感或者是补偿电容的。在实际工作中由于针对配电系统的无功补偿通常并不是一样多的，无功本身在工作过程中也是不规则快速改变着的。为了适应实际需要，在今后的工作中就应该积极采用动态补偿方式。

动态补偿方式有其自身的特点和优势，这种补偿方式的特点主要是表现在其实时性和快速性上。在实际补偿过程中动态补偿速度非常快，同时用电负载需要多少无功就能够补偿多少无功。从组织结构上来看，动态无功补偿装置主要是由高压开关柜、放电线圈、并联电容器、氧化锌避雷器、框架以及串联电抗器等组成的。在实际工作中，动态无功补偿装置主要是根据改善及提升公路因素来达到降低线路损耗、充分发挥发电功能的目的。通常情况下在动态补偿方式下供电设备效率功能强大、性能也比较可靠稳定。

近些年来我国的电力系统获得了较快的发展，在人们生活水平不断提高的背景下，人们的供电要求也越来越高。为了适应实际需要就必须要加强对配电系统的研究。配电系统在实际工作过程中通常会吸收大量感性无功功率，在系统输送电能容量中无功功率成分增加的背景下就必然会影响到有功功率的输送。为了有效解决这个问题，今后工作中就需要对其进行无功功率补偿。为了达到这一目的就需要应用到动态无功补偿装置。

3 配电网无功补偿优化方法

在发电过程中电压不稳、线路长、末端电压低。从配电网无功补偿的灵敏度进行分析，工作人员可以将具备高灵敏度的节点提取出来作为待补偿点，一定程度上释放空间，但这种取点的方法更适用于同属一条支路的几个相邻节点且具有很高灵敏度的情况，再加上这种适用度较低，通常只有几个节点真正在该节点上，还会对其他节点的灵敏度产生影响。采用灵敏度分析方法通常比较难确定补偿点的具体个数，如果采用节点无功裕度值的大小来确定补偿点，同样遇到一定的问题。还有的学者会通过N点分散补偿的方法通过判断面积和等长度作为依据来确定补偿点容量和个数，但这对负荷数据的精确度要求非常高，而从负荷点峰值无功电流的计算来确定的话，配电网又有实时数据不足的问题。延时投切方式即俗称的“静态”补偿方式。延时投切的目的在于防止过于频繁的动作使电容器造成损坏，更重要的是防止电容不停地投切导致供电系统振荡，这是很危险的。

由此可见，即便理论基础存在，但在实践的过程中实施困难重重。本研究通过无功电流损耗最小算法的方式来确定补偿点的补偿容量和个数以及位置等信息，能够很好地减少空间维数，在应用算法过程中实现逐渐改进和利用的目的，最终就能将无功规划的优化方法提出来。

4 动态无功补偿装置

4.1 TCR型SVC

这种装置又叫作晶闸管相控电抗器，从该装置中可以发现晶闸管相控电抗器主要是由一个电抗器及两个反并联的晶闸管并同交流电源相连组成的。实际工作中这种装置主要是通过调整晶闸管触发角大小来改变无功分量，从而达到调整无功功率的目的。需要注意的是，混合型SVC是通过晶闸管相控电抗器同固定式电容器相互配合使用形成的。

这种装置的补偿方式，首先是要把需要补偿的容量以及对应的晶闸管触发角及等值电抗值计算出来以后才能够对其进补偿。在计算出来之后还要利用电容器投切换算法以及查表法等多种方式来计算出触发角及投切电容的开关状态。只有这样才能够满足实际需要。同其他类型的补偿装置相比，采用这种装置后就能够实现连续可调补偿，但是在看到这一优点的同时也要意识到，频繁地投切电容器组也会减少装置寿命。

4.2 TSC型SVC

这种装置是一种比较实用的装置，在今后工作中对于这种装置应该保持高度重视。实际工作中这种装置主要是通过双向晶闸管或者是晶闸管反并联来构成交流无触点开关的。通过这个开关就能够把单相或者是多相电容器投入电网中。采用这样一种方式更有助于适应无功功率的变化。同上述装置不同，TSC实际控制过程中主要是利用整数半周的方式来进行控制的。通过这样的一种方式就有助于改变投入电容器容量。

4.3 MCR型SVC

这是磁控电抗器型静止无功补偿装置，在实际工作过程中主要是把三相饱和电抗器工作绕组并联到电网上来进行工作的。为了实现补偿目的，实际工作中主要是通过改变励磁电流来达到改变铁芯饱和性这一目的。从该装置中就可以看出该装置本身是不能够输出容性无功功率能力的，为了实现有效利用，实际工作中需要把这种装置同并联电容器FC结合起来使用。对于无功功率的大小，该装置主要是通过改变电抗器饱和度来改变电抗器电抗值来达到目的。需要注意的是这种装置在实际调整过程中自身损耗也是非常大的。

5 结语

近些年来我国的电力系统获得了较快发展，在人们生活水平不断提高的背景下，人们的供电要求也越来越高。为了适应实际需要就必须要加强对配电系统的研究。配电系统在实际工作过程中通常会吸收大量感性无功功率，在系统输送电能容量中无功功率成分增加的背景下就必然会影响到有功功率的输送。为了有效解决这个问题，今后工作中就需要对其进行无功功率补偿。为了达到这一目的就需要应用到动态无功补偿装置。

参考文献

[1]张文.SVG动态无功补偿和谐波治理装置的研究与应用[J].华北电力大学，2017（1）：11-12.

[2]韩丰，范高锋.大规模风电接入电网的相关问题及措施[J].中国电机工程学报，2017（139）：36-37.