电力调度无功补偿技术研究

程可

摘要：电力企业对于电力运行中如何降低成本、提高效率尤为重视，本文理论结合实际分析了无功补偿技术在配电网电力调度管控中的使用。

关键词：电力调度;无功补偿

1 配电网电力调度无功优化自动控制系统

随着社会科技的持续发展，人们越来越重视无功补偿技术的使用，尤其是配电网电力调度管控。目前变电站调度自动化系统（SCADA）的使用比较广泛，所以能够利用SCADA系统中的有限线路运行参数和补偿电容器，自动切换控制电容器，从而实现动态步长的功能（图1）。因为变电站中的每个馈线会同步运行多台补偿器，并且设置独立化补偿器，在此过程中不交换信息。所以要根据实际线路运行情况，利用上位机对自动控制系统进行优化，从而对补偿器协调。

10kV配电网中的主要因数为馈线首端功率因数，能够充分展现电网实际运行的情况。在无功优化自动化控制系统中安装补偿电容器，并且计算补偿的相应参数，包括补偿位置、补偿量等。在明确馈线首端功率因數过程中，一般都是利用变压器相关的功率参数计算，得到功率因数。在10kV配电网运行过程中，虽然馈线首端功率因数为补偿电容器投切操作主要因数，但因为电网结构和成本因素的影响，一般都是通过无功功率来控制补偿电容器投切操作。在部分特殊情况中，假如无法有效获取馈线首端功率因数，就要利用电压控制补偿电容器进行投切控制。所以，要通过馈线首端功率电压、因数与无功功率等设计补偿电容器投切参数，从而实现无功优化自动化控制系统的补偿电容器投切控制（图2）。

2  配电网电力调度无功优化自动控制系统的使用

2.1 补偿点、补偿容量及补偿位置的确定

补偿点与补偿容量在10kV 配电网电力调度无功优化自动化控制系统中具有重要作用，重点为配电网线损。10kV配电网线路损耗主要包括无功电流与有功电流所产生的线路损耗，在整体10kV配电网无功损耗，主要包括配电线路和无功功率损耗创建的无功线路损耗。针对无功线路损耗，使用有效措施降低无功电流和线路的损耗。通过补偿装置，在线路安装配电线路中，从而实现无功补偿，得出补偿容量与补偿点。降低线路补偿点的设置数量和容量，从而避免出现过补偿的情况。预期目标能够确定补偿点和容量，通过基于非节点的补偿算法实现并行寻优，确定最佳补偿容量与位置。通过相关研究表示，并不会提高无功补偿设备的成本，利用非节点补偿方式能够提高电压的水平、降低线损。

在选择配电网无功补偿位置的过程中，预期目标的实现尤为重要。基于就地平衡原则进行安装，从而降低主干线中无线电流。通过10kV配电网自动化能够有效控制无功补偿技术，每个线路中都要在线路负荷中安装无功补偿装置。合理配置无功补偿的容量，选择安装电容器的寻优点，对电压质量进行改善，从而降低线路损耗。

2.2 无功补偿技术要求及管理维护

利用无功补偿技术进行分析，在配电网中设置无功补偿技术参数中的要求为：泄露比距大于24mm/kV;使用单星型接线方式，中点不接地;使用高压真空接触器实现投切开关;设置额定电压为10.5kV，保持最高工作电压不超过12kV;电容器组在5分钟内带自放电电阻，调节电容器组剩余电压不超过50V，在10分钟内完成放电;使用LZKW-10型开启式电流互感器;使用镀锌铁构件;在保护电容器过程中，要实现过流、零序、过电压、过流速断、欠电压等禁合，测量精度设置为±0.5%。

在对无功补偿技术设备进行维护与管理时，会影响到补偿的预期效果。所以，在配电网中安装无功补偿设备，进一步的加强现场在线动态管理，深入考察无功补偿装置，保证无功补偿装置根据设置的方式与参数进行自动投切，另外加强无功补偿装置日常管理与维护。

3 无功补偿技术使用的经济效益

3.1 补偿方式的效益

电网中无功功率增加或者减少导致出现有功损耗减少或者增加的无功经济当量，无功经济当量的公式为： 公式中的C是无功经济当量，Q1是电网无功功率，R是电网电阻，U是电网额定电压。。以此表示，无功功率、电网电阻和无功经济当量具备正比关系，通过相关规定表示，无功经济当量电动机和发电机的二次变压设置为0.05～0.07，两者的直连中值一般设置为0.02～0.04;三次电压值为0.08～0.10。变电器系统通过经济数据的计算表示，一次侧位无功补偿的当量零点具备不同种的经济当量（表1）。以此表示，随机补偿的经济当量比较高。在实现无功补偿的过程中，通过配电网末端位置能够提高经济位置。

3.2 补偿方式单位投资的效益

不同补偿方式具有不同的补偿设备型号与容量，通过实际的工作经验中的投资效益也各有不同（表2）。以此表示，随机补偿与随器补偿的投资最低，此补偿方式经济方式的经济效益最好。通过10kV电网管理的工作分析，低压的分散补偿投资小于高压分散补偿投资，并且降低损耗效果。所以，在实现配电网无功补偿过程中，将低压变配电区作为基础，能够有效统计变压器终端的电力容量、负荷、类型，与电网配电结构特点相互结合，实现低压变压器的补偿与补充，辅以高压与线路的集中补偿，完善电网无功补偿的管理体系，从而能够降低损耗。

参考文献

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