（国网浙江遂昌县供电公司323300）
摘要：介绍了配电网无功补偿技术的现状，分析了配电网无功补偿技术的基本理论，指出从电力系统角度进行综合考虑的线路无功补偿是配电网降损节能的有效手段，并提供了有关技术分析。
关键词：配电网络；无功补偿；优化
随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求，其中配电网无功补偿的重要性日益增强，难度也日益增加。无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网损以及安全运行所不可缺少的部分。配电网消耗的无功功率主要靠上级电网远距离输送，由于大量的无功功率在电网中流动，造成线损、电压降增大，降低了电能质量、电网的经济效益和配电变压器的供电能力。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，可以提高功率因数，对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。
1，无功补偿在配电网中的作用
1.1，无功补偿提高设备供电能力
2，配电网无功补偿技术方案
2.1，集中补偿
2.1.1，线路集中补偿指在多负荷点线路上一点或若干点并联补偿电容器进行补偿。如配电线路上的补偿，这种补偿方式的节能效果与补偿地点和补偿容量有关，应科学地选择。
a，在线路上取一点补偿。补偿点在线路首端时，线路中的无功电流分布无变化，没有节能效果；在线路末端，可能存在无功倒送。只要补偿点不在首端，补偿点之前各段无功电流就会发生变化，从而电能损耗也发生变化，变化的大小和范围与补偿容量有关。最优补偿地点从首端起线路总长的2/3处，补偿容量取全补偿的2/3，这时节电效率最高，达丝80％以上。在一般清况下，取补偿地点在线路的1/2～4/5，补偿容量为全补偿的1/2一4/5，这时的节电效率在80％左右。
b，多点补偿。如果线路分支较大或线路较长，负载自然功率因数低，可采用分支线分段补偿方式，在每一补偿段或分支中的补偿地点和补偿容量的选择，按前述原则选取，可取得更高的节电效率。
c，负载波动大的线路补偿。应按平均负载和平均功率因数进行选择。在最小负载时可能出现过补偿现象，但对整个节能效果影响不大。线路集中补偿方式简单、可靠、投资少、设备利用率高，能改善线路电压质量，是应普及推广的一种补偿方法。
2.1.2，变电站集中补偿是目前在变电站10kV母线上设置一组或多组电容器组，根据电压和功率因数需要进行投切。这种补偿方式节能效果不如其他补偿方式显著。但系统电压低时，能改善电压质量，一般应作为其他补偿方式的补充。
2.2，随器补偿
2.2.1，随器补偿是指将低压电容器通过低压保险装置，接在配电变压器二次侧来补偿配电变压器空载无功的补偿方式。一是补偿负载所需无功，二是补偿配电变压器无功需求。配电变压器在轻载或空载运行时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配电变压器空载无功是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的配电变压器面言这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加，不利于电费的同网同价：由于大多数负载是随时间、随季节变化的，采用自动补偿或分组补偿较好，在采取固定补偿时．低负载会产生过补偿现象，使电压升高，所以固定补偿容量不应选择过大，应为平均所需无功容量的1/3一2/3为宜。
2.2.2，随器补偿的优点是：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配电变压器空载无功，限制农网的无功负荷，使该部分无功能就地平衡，从而提高配电变压器利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前补偿无功最有效的手段之一。补偿容量可根据负荷大小和性质来确定，一般为配电变压器容量的30％一40％。这种补偿属低压集中补偿，适合负荷比较集中供电距离不大，装设场所环境较好的县城工业和农村工副业用户，主要是对低压电器设备的无功损耗进行补偿的效果较好，一般通过补偿可达到0.95％以上。采用自动投切装置，还可防止无功倒送。
2.2.3，虽然随器补偿方式能有效降低配电线路及以上线路设备的电能损失，但对补偿点以下线路无降损作用。
2.3，随机补偿
2.3.1，随机补偿是指将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机同时投切随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补偿励磁无功为主，该方法可较好地限制农网无功峰荷。
2.3.2，随机补偿的优点是：用电设备运行时无功补偿投人，用电设停运时补偿设备退出，不需频繁调整补偿容量。因此，具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。同时，随机补偿方式节能效果好，但是补偿设备利用率低、投资大，所以适用于运行时间长的大容量用电设备或由较长线路供电的清况。
2.4，跟踪补偿
2.4.1，跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。适用于100kVA以上的专用配电变压器用户，可以替代随机随器两种补偿方式，补偿效果好。
2.4.2，跟踪补偿的优点是运行方式灵活．运行维护工作量小．比前述两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂首期投资相对较大，当这三种补偿方式的经济性接近时．应优先选用跟踪补偿方式。
3.配电网无功负荷优化
配电网一般可认为不输送无功功率．其无功功率的缺额主要依靠‘就地补偿”来解决。
3.1，变电站无功负荷的最优补偿
根据就地补偿的原则，变电站补偿应以本身的无功损耗为主。要结合网内无功潮流的分布以及配电线路，用户的无功补偿水平来考虑。由于变电站一般均设两台变压器，二次侧接线，又可分两段接线，为了适应变压器分台运行和二次侧分段运行及检修方便补偿电容器组以分成两组为宜。其容量一般均能适应轻载无功负荷（接近主变压器空载运行）及平均无功负荷（接近主变压器正常无功负荷、一般可按主变压器容量的10％一15％确定。
3.2，配电线路无功负荷的最优补偿
当配电线路网络结构已定，输送有功功率一定时，总的功率损耗完全决定于输送无功功率的变化。输送无功功率的大小，主要取决于负荷功率因数的高低。负荷功率因数越低，则负荷所需要无功功率越大。因此，无功补偿的最优补偿容量可以直接通过功率因数的变化来分析无功功率，有功功率和线损之间的关系并进行计算确定。而最佳装设位置可根据电容器不同装设组数的最佳位置进行比较确定。在配电线路上装设电容器，具有投资省、见效快、投运时间长和降损效果显著的优点，而且安装简便，维护工作量小，事故率低，特别适应于农村配电线路等负荷点多的供电状况。
3.2.2，低压配电线路无功优化补偿
a，简化低压配电线路接线。根据配电线路接线特点，将一回低压网络沿负荷最大、线路最长的方向，简化成无分叉主线或仅有一、二分叉主线，其他支线等效成一个无功负荷。各段不同截面的主线不必等效为同一导线截面，末端单相或两相线路不算主线。
b，确定最大的无功总负荷。最大的无功总负荷可用实测法和推算法两种方法确定。
l）实测法的实测数据可从配电网监测仪的数据库中读取，或从记忆最大值的电流表读取，以实际功率因数进行换算。也可以功率因数等于0.7进行换算。
2）推算法的推算数据可根据报装用电总装机、预测用电总装机或实际用电总装见的实际最大负荷同期率和功率因数进行推算。也可以最大负荷同期率为0.5、功率因数为0.7进行推算。
c，无分叉主线的最优配置。按无功补偿装置最佳配置容量为总无功负荷容量2/3，无功补偿设备最佳安装地点为主线的2/3无功负荷分布处（不是主线长度）进行配置。
d，有分叉主线的最优配置。确定各段主线的无功分布负荷；将有分叉主线等效转换成两条无分叉主线；转换后的两条无分叉主线的最优配置按无分叉主线分别进行。
合理地选择无功补偿设备、确定补偿位置以及补偿容量，采用优化设计的方法，改善系统的运行状态，有效地降低系统的网损，同时使全网的电压质量得到显著提高，实现最优运行。对配电网进行无功补偿，提高功率因数和搞好无功功率平衡，是一项建设性的降损技术措施。
参考文献
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