电力系统无功补偿点的确定及其补偿方法冯远

电力系统无功补偿点的确定及其补偿方法冯远

冯远

（国网江苏省电力公司无锡供电公司江苏无锡214601）

摘要：随着社会的不断发展，对用电量的需求越来越大，电力系统的负荷不断增加，无功需求也随之加大。无无功补偿装置的应用，依靠其功能可以大大的减轻电力系统和相应设备在运行过程中产生的过高压力和荷载，提供给电力系统更多的能量用来持续运转，无功功率的设备通过将无功作用的部分加以抵消或者吸收，电力系统的设备在运行时就可以更加顺畅与安稳，减轻了一直压在输电设备和线路上的运转压力。本文分析了现行电力系统无功补偿和优化应用等方面的不足，并且提出了相应的改进措施。

关键词：电力系统；无功补偿；方法运用

随着我国经济的不断发展，国民对于电力的需求也在此过程中得到了较大的提升，基于此，如何有效保证电力资源的持续、稳定供应，优化电力供应整体环境便成为了电力系统亟待解决的问题。无功补偿在这一背景下应运而生，它对于有效降低电力输送过程中相关硬件设施的损耗、提高整体电力工作效率以及完善电力供应的基本环境等具有重要意义与价值。可以说，无功补偿为保证电力资源的安全、有效输送、满足广大人民群众对电力的需求作出了重要保障，是整个电力系统中十分关键的一环。

1无功补偿的内容

通过对无功功率优化处理及补偿，可以保障使整个电力系统的运行安全，此外，保证无功的合理性补偿是提高无功补偿的一个重要的方式，合理选择无功补偿点，从而可以实现整个电力系统的合理配置，为保证电力系统能够安全稳定运行打下了坚实的基础。在实际操作的过程中，合理选择对电力系统进行无功补偿及其不断优化，以防止出现无功功率的远程传输问题，能够有效地控制有功功率及无功功率的损耗大小，从而为电力系统安全有效运行和提高经济效益提供有利条件。

对于电力系统无功规划的具体情况大致可分为下面两点：①无功补偿点的确定；②无功补偿点的补偿容量确定。需要特别注意的是，是否合理选择无功补偿点，将直接影响电力系统的经济性和安全性以及稳定性。

2无功补偿的基本配置规范与要求

2.1整体与部分无功补偿平衡相适应

进行无功功率补偿相关设备设施的配置过程中，必须做到整体与部分无功补偿平衡相适应，以局部无功补偿平衡为立足点，通过不断地调整与改进，使得局部无功补偿平衡的范围与效果不断扩大，进而形成具有一定规模的无功补偿平衡，从而实现整体范围内的无功补偿平衡。只有这样，才能有效保证整个系统网络内部的整体无功功率补偿的科学性，同时又能够对各个环节的无功功率补偿平衡提供保障。

2.2电力部门与使用者无功补偿相适应

除了做到整体与部分无功补偿平衡相适应之外，在生产实践过程中，还要实现电力部门无功补偿与使用者无功补偿两者的相互适应。事实上，在实际的配电网络之中，使用者对于无功功率的消耗占比一般维持在一半左右，剩下近一半的无功功率，往往会被配电系统内部所消耗、利用。因此，一旦在进行无功功率补偿的过程中，不注意对具体数据的把握，随意进行无功功率的补偿将会带来一系列的负面效应，例如，造成电力网络满载时，无功功率的轻补偿；而电力网络轻载时，无功功率的过补偿等等。为了减少这些情况的发生，降低整体电力网络系统的运营成本，相关部门必须结合实际情况，对电力部门无功补偿与使用者无功补偿进行同时供补，满意既定的无功功率补偿要求。

2.3集中与分散无功补偿相适应

在满足上述的相关无功功率补偿的相关要求与规范时，还要实现集中与分散无功补偿相适应这一原则。具体做法是：将分散性的无功功率补偿作为主导性无功功率补偿，即在配电网络的分布较为分散的区域，进行相关无功功率补偿，同时，对于一些负载较为集中的区域，例如一些大型的变电站点等等，进行有效的无功功率补偿。通过这一操作，能够对远距离的无功功率补偿进行控制，最大限度地分散远距离补偿项目。

3电力系统无功补偿方法的控制

3.1无功优化

（1）无功补偿设备优化：无功功率的产生和电机、加热器、配电变压器以及其他电力设备的运行密切相关，所以选择补偿装置的合理性可以有效地减少电网线路损耗，从而提高电网的配电质量。一般来说，可以对负载造成的武功电流使用电容器进行补偿，至此出现无功补偿。简单来说就是，在电网运行的过程中将产生无功和有功功率，过大的无功功率会增加电网线路的损耗，不过电机类设备造成的负荷属于感性负载，其需要消耗无功功率来保障运行，这就需要对电网进行无功补偿，以确保感性负载的水平。

（2）电网电压的无功优化控制：无功优化闭环控制必须先要使用调度自动化系统和设备，采集每个节点的电压合格数据和遥测数据等等，并把它设置为优化控制约束的条件，同时在线实现分析电压无功优化项目以及设定其控制措施，进行调整主要变电站分接开关最少次数，进行最合理的投切控制电容器，以实现最小电网损耗率和最高电压合格率的目标，从而以基于优化目标而形成指令，通过自动控制系统进行执行指令。

3.2节点无功裕度值计算方法

实践证明，无功裕度与无功补偿容量二者呈现负相关，也就是无功裕度越高，那么无功补偿容量就呈现越小的状态，反之亦然。因此，采取合理措施，加强对无功补偿点的合理选择，就会明显提升无功裕度的精准计算。具体来说，计算方法可以分为以下几种情况：①就电力系统自身而言，依据电网结构以及相关线路的参数特点，对电网潮流予以有效计算，以便得出不同的节点功率和节点电压；②依据计算公式，能够精准得到不同节点的rq、rQ和D；③通过电网拓扑结构，并结合无功裕度概念和计算方式，以便实现对各节点无功裕度值的计算；④在对无功裕度值进行计算的过程中，应依据由小到大的顺序排列，并据此选用相应的无功补偿措施。在整个电力系统的运行过程中，无功补偿是一个有关数学方面的优化问题，在对电力系统的实际规划时，然而可微性与连续性却表现的不明显，并涉及多个方面的优化，十分复杂。具体来说，无功补偿主要是通过目标函数进行的，并以此来达到提升电压水平和降低功率损耗的目的，使得无功容量的附加成本也随之降低，最终导致使得电力系统的整体成本的大大下降。

3.3无功补偿方案的确定

目前，实现我国的无功补偿的技术的具体方案主要为以下的种类：①固定的电抗和电容器的过滤谐波方法，该种方法可以明显降低系统负序，提升电气自动化系统的功率因数，然而在实际操作过程中，因谐波指定的精准程度比较低，所以很难消除谐波影响；②电容器被真空断路器所投切，方案在实际的应用时，一旦电容器的连接点被闭合，便会形成了同流。从而避免出现电容性涌流的情况，具有操作简单、成本低廉等优势，然而在实际应用过程中，短时间内频繁投切会对设备使用寿命产生严重影响；③滤波器配合其他设备滤波，可以将TCR与滤波器配合使用，从而实现对电路负载的调整和功率因数的提升。

综上所述，结合实际生产实践，合理地选择对应的无功功率补偿方式、配置相应的无功功率补偿设施将更为有效地服务于电力供应。因此，相关工程技术人员必须密切关注该项技术的发展动态，做到与生产实践相结合、与时代发展趋势向适应，为电力系统的不断进步与发展而努力，使之更好地服务于广大人民群众。

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