配电网规划中的无功功率补偿方法探讨

国网枣庄供电公司 崔大明 侯庆雷 李 超

前言

在电力工程项目当中，在电网环境内部使用用电设备的过程中，所消耗的除了有功功率之外，还包括无功功率。为此，在电力网络环境中，为了能够更为科学、合理的限制用电设备功率，就应当对无功功率进行补偿，从而满足电力系统环境中对无功功率的要求。在配电网规划当中，应当选择一种效果良好，同时成本较低的方法来补偿无功功率。

1 无功功率补偿方法概述

1.1 无功功率的性质

无功功率是指在一定时间内，电气设备中产生的能量，并且在没有电磁能量的情况下，为电源装置补充感应电流。在理想状态下，无功功率并不会消失，它只会在电气设备、电源之间进行电磁转换。从性质方面来说，无功功率主要可以分为容性和感性两种。具体来说，电容器设备的消耗，就是容性无功功率，而电动机设备的消耗就是感性无功功率。在电力工程项目当中，容性和感性无功功率的区分，具有十分重要的意义[1]。这是由于在电网当中，存在着很多电感元件，这些电感元件会消耗较大的无功功率。所以，在配电网规划的过程中，应当采取相应的措施对无功功率进行补偿，从而确保电网工程建设和运行的稳定性与安全性。

1.2 无功功率补偿方法

在我国电力系统中，采用了很多方法来对无功功率进行补偿。具体来说，主要可分为三种类型。其一是单台电动机设备补偿方法，将一台特殊的无功功率补偿装置添加在配电网核心设备中，这样能够在改造处理配电网系统的过程中，降低成本，并且能够显著的提高系统功率因数。在这种模式下，无功功率的补偿方法叫做单项补偿方法。其二是分组式补偿方法，将补偿电容器并联在配电变压器的低压侧，形成一种理想化的排列方式，分组进行无功功率的补偿，实际应用效果较为良好。其一是集中式补偿方法，在电力系统环境内部，将电容器组并联在高低压配电线路设备中，能够使系统供送电工作运作效率得到明显的提高。而在配电网规划中，可以应用第一种方法进行无功功率的补偿，不但能够取得良好的补偿效果，同时也有助于成本的控制。

2 无功功率补偿在配电网规划中的应用

对于配电网经济、安全的运行来说，无功功率补偿有着不容忽视的重要意义。一般来说，配电网具有的规模越大，就会存在越大的载荷压力。因此，在配电网规划的过程中，应当选择相应的无功功率补偿方法，来补偿电网的无功功率，从而实现配电网的良好运行。

2.1 无功功率因数的提升

通过实际应用和测试能够得知，在电力系统当中，如果想将用电设备的无功荷载降低，就需要合理的置换一些具有较大无功负载量的电力设备。这样，及时保持系统当中原有的补偿装置数量，也能够使电力系统的自然因数得到提高。在此基础上，在配电网系统当中，就能够将电力输送的损耗降低和弱化。根据相关的经验能够看出，对于各项无功指标来说，电动机参数具有十分重要的作用和意义[2]。对于电动机消耗无功功率的实际达成情况来说，电动机参数对其能够产生直接的影响。在配电网规划当中，通过无功功率补偿所使用的设备，能够得知，在不同的使用环境当中，适用于不同的设备，因此，在实际进行补偿的过程中，应当根据电力网络性质的不同，来选择不同的补偿方法和设备。例如，在配电网规划中，对高压装置进行无功功率补偿，可以在主变压器侧安装高压装置，以此来降低主变压器的无功损耗，并且在很大程度上，也能够将功率因数进行优化和提升。

2.2 低压无功功率补偿

在我国当前的电力系统工程当中，基于配电网规划过程中合理范围内的变低压补偿，是一种应用较为广泛的无功功率补偿方法。在配电网低压无功功率补偿的过程当中，较为常用的低压无功补偿技术方法主要包括跟踪补偿、随器补偿、随即补偿等。在实际应用中，这些无功补偿方法都具有各自不同的作用效果和特征。其中，跟踪补偿具有最为灵活的应用，其基本原理是通过组合处理传统型变压器和小容量配电变压器，在配电网规划中实现补偿无功功率的效果。随器补偿需要对高压熔丝等设备和物品进行应用，在需要进行无功补偿的变压器设备中，将其进行并联接入[3]。这种方法通常在农网电力系统环境中的系统改造当中较为常用。随机补偿主要是对无功消耗技术进行综合利用，在电力系统网络中，能够对异步电动机设备的无功功率要求进行即时监控，从而提高无功功率补偿的精确度，对于系统内部设备的运行效能来说，具有极大的提升和优化作用。在实际应用中，应当根据不同的电力系统情况，以及配电网规划情况，选择最为适当的无功功率补偿方法进行补偿。

3 结论

在当前社会中，电力能源是最为重要的能源之一，因此配电网的运行状态有着至关重要的意义。在配电网规划当中，基于无功功率的损失情况，应当采取适当的无功功率补偿方法进行补偿，从而确保配电网的安全运行。在实际应用中，应当根据实际情况进行不同的选择和应用，从而得到更好的效果。

[1]王超,张永东,滕杰,杨鸿斌,李峰,龚文杰.地区高压配电网无功规划分析和应用[J].电力系统保护与控制,2009(22):68-70+76.

[2]张程,王主丁,张宗益,霍佳丽,翟亮.一种规划态配网无功补偿估算方法[J].电力建设,2010(11):24-27.

[3]周强强,陈杰明,杨波,王晨.配电网中磁控电抗器的无功补偿控制方法探讨[J].机电信息,2013(33):82-83.