高压输电线路无功补偿的电气特性研究与分析

黄国伟（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516000）

高压输电线路无功补偿的电气特性研究与分析

黄国伟
（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516000）

摘要：电力系统，作为国家的关键命脉，是核心的产业部门。随着改革深化的逐步推进，各个行业都步入了经济快行车道，电力产业也跨向了一个新的起点。在电力系统中，高压输电线路问题也重新纳入新的课题研究中。积极开展其有关的特性分析工作，掌握电线路无功补偿方面的知识，对高压输电线路做进一步的说明了解，是本文论述的重点。

关键词：高压输电线路；电线路无功补偿；电气的特性；波阻抗与自然功率；传播的系数

从某种意义上说，国家就是一部大型机器，而且是一部高速运转的大型机器，电力系统就好比这部大型机器的核心，如果离开了这个核心，机器就将不能运转，或者出现运转不灵活等情况，这就是电力系统在国家中所起的作用。电力系统是一个大系统，是由各个小的系统组织构成的。其中包括：发电系统部分、输电系统部分、配电系统部分。这三个部分是分别独立的，但有相互交织，在功能与作用上相辅相承，缺一不可，有着内在的和必然的联系。

1　电力系统正常运行的根本要求

系统的运行必然要遵循一定的规律，这个规律很多时候是以要求的形式出现的。电力系统作为国家的核心系统，同样有着自身的根本要求，这些要求都是最其本的，都是必须要达到的，如果达不到这些要求，就不能保障系统的正常运行，系统会出现各种问题，影响到其它行业的生产与工作。所以，对于保障电力系统正常工作的这些要求，电力工作者一定要透彻了解，领悟其内涵和外在关联性。根据输电线路电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行提出三点基本的要求。

第一，保证可靠地持续供电。

中国地域广阔，人口众多，各地区人口密度分布不均衡，由于复杂的历史和社会原因，电能资源也发展不同步，有些地区出现电能短缺现象十分严重，所以节约使用电力资源，也是需要注意的问题。近年来，随着经济的发展，用电量更是有增无减，如何合理保证各地区用电，成了摆在电力系统面前的首要任务。中国对于电的供应量和使用量均较大，而且年复一年居高不下，保证可靠持续供电，这一点勿庸置疑，停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。

第二，保证良好的电能质量。

我国地形复杂，各地区电能质量有较大差异，技术水平发展速度各不相同，在保障各地区、各部门都能正常供电的情况下，电能质量也是要考虑的问题，良好的电能质量，才能保障产业部门生产和需要，生产才能有序进行。电力系统人员要随时进行检查，包括设备、技术、测试等各个环节，如果有问题要及时处理，做好电能质量的基础工作。电能也是商品，理所当然有质量的要求。电能质量具体表现为：频率偏移不能超过定值、电压偏移不能超过定值，另外还有波形质量的要求。

第三，保证系统运行的经济性。

一个项目是否具有价值，其经济性和经济价值占有很大的比重，尤其是经济效益日渐突出的21世纪，经济性就代表着金钱、代表着利益，电力系统同样有着其独特的经济性。电力系统只有保证供电的持续正常进行，电量的高质量，才能为其它系统行业节约成本，最大限度提高经济效益。如果哪项工作做不好，对其它行业就会带来经济损失。对于输电环节就是降低线损率；对于发电厂，火电厂而言就是降低煤耗率，水电厂而言就是降低耗水率。

任何一个历史时期的兴盛，都离不开兴修电力这项工程。所以，电力系统的重要意义是深远的。随着我国改革开发的进一步深化，加快“一带一路”的发展建设，电力事业又要发挥其重要的作用。对于电气性能的论证，以及输电线路补偿的论证，在这种国家大环境下是非常有必要的，也是势在必行的。

2　输电线路电气的基本特性分析

我们认识电力系统，只有了解其基本特性后，才能对系统内部结构做更深入的分析。系统构成大部分都是复杂的，当开始分析的时候，要能从复杂的构成中看到本质，这就要找到其最基本的部分。那对于输电线路的分析，还是要从分析电气特性开始，因为电气的特性是最能体现其功能的地方，如果不了解输电线路最基本的特性，那对于其它方面就更无从谈起了。

2.1电力线路数学模型

在电力系统稳态分析中，电力线路数学模型就是以电阻、电抗、电纳、电导来表示的等值电路。电力线路是均匀分布的，一般情况下，仅仅分析其两端电压、电流、功率的关系，而不考虑线路的分布参数特性。输电线路精确的描述是分布参数的输电线路模型。

2.2输电线路特征量

关于输电线路特征量的问题，也有几个方面，分析的时候要从这几个方面来考虑。其中既有波阻抗的问题，也有自然功率的问题，还有关于传播系数相关的问题，几方面问题纵横交错，有联系又有差异，需要理清思路，一个一个地进行分析。

2.2.1波阻抗和自然功率

波阻抗和自然功率是输电线路的第1个特征参数。波阻抗自然或波阻抗负荷当一条输电线路终止于它的特性阻抗，它传输的功率称之为自然功率。

2.2.2传播常数、电气长度和最大传输功率

（1）传播常数。其中α为衰减系数，β为相位系数。γ只与线路的参数和频率有关，而与线路的电压和电流无关。

（2）电气长度。

（3）最大传输功率。线路的最大传输功率反映的是线路的输电能力，在一定条件下，合理的增加线路的最大传输功率可以增加线路的输电能力，以最小的消耗来满足用户端最大需求。

前面论述了输电线路与补偿的相关知识，并对其性能进行了深入分析。这其中掌握其基本特点是非常重要的，然后再根据特性展开分析和对比，最后才能得出准确的结论，采取有效的措施，既是重要的理论依据，也是首要的论证依据。

结语

以上对电气相关知识进行了分析，无论是输电线路，还是无功补偿，其论证的落角点都是要从基本性能出发，只有这样才能从根本上为解决问题提供思路。电力系统的运行与稳定，是其它系统正常运行的有力保障，包括各部门管理者，各岗位技术人员，要意识到肩负的责任，把电力系统每项基础工作做好、做实。全方位提高业务技能，加强专业知识学习，理论联系实际，从本职工作出发，做好电力的各项保障工作，为电力系统的高效快速发展而努力。

参考文献

[1]任煜峰.水轮发电机组值班[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2]程时杰，等.电力系统分析（第2版）[M]. 北京：中国电力出版社，2011.

[3]丁毓山，等.电网无功补偿实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

中图分类号：TM726

文献标识码：A