区域电网中无功补偿优化措施

林泓键

摘 要：随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的提升，供电企业和个人的用电需求量和质量都在不断提升，而电压的合格率作为一项重要的电力考核指标，受到了相关企业调动重视，而无功补偿优化措施就成了提升电压合格率的重要措施。基于此，本文就主要围绕区域电网中的无功补偿的优化措施进行分析。

关键词：区域电网；无功补偿；优化措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.131

0 前言

在电力系统中，使用无功补偿措施不仅可以保障电力运行的稳定性，而且对区域电力企业的经济发展有着一定的推动作用，同时对配电网的发展有着积极影响。另外，在地区的配电网发展中，适当的进行无功补偿，还有助于降低网络损耗、提高功率、稳定电压，在满足人们对电力质量和需求方面有一定的作用。

1 无功补偿概述

1.1 概念

无功补偿，是指可以减少变压设备以及电气线路负担，在一定程度上提高变压设备和电气线路利用率，能够使电气线路发热量降低，并且在电气线路上安装补偿电容器，用来降低无功功率的方式，同时也是一种提高供电系统电网功率因数，降低变压器和电力输送线路损耗，改善电力系统供电环境的方式。由此可见，无功补偿装置在电力系统中具有非常重要的意义，对电力企业的发展具有积极的促进作用。因此，在使用无功补偿措施时，要选择合理的补偿装置，这样有助于实现最大限度的电网损耗降低，有利于提高电网的质量。

1.2 类型

在电网中常用的无功补偿类型有五种：配电线路补偿、随器补偿、变电站补偿、随机补偿和跟踪补偿。其中，配电线路补偿是指在线路杆中安装电容器，来实现无功补偿的措施；随器补偿，指的是将低压电容器，利用低压熔断器接在配电变压器的二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式；变电站补偿是指针对电网系统中的无功平衡，在变电站实施集中补偿的方式；随机补偿指的是将电动机和低压电容器组进行并接，通过对相应装置和电动机控制、保护；跟踪补偿是指用无功补偿的投切装置，作为一种控制保护装置，使用低压电容器组补偿用户的配电变压器低压侧的方式[1]。

1.3 区域电网中无功补偿存在的主要问题

在区域电网中，使用无功补偿系统是主要有两方面的问题。一方面是，系统是硬件问题，在电力系统中变电站的主控室和电容器室还存在一定的距离，这一段距离中的电缆线与控制电缆的较长，受变电站强电磁因素的干扰，使得电缆会存在很高的感应能力，会在一定程度上干扰电平的耦合，这就导致在使用一些信号进行采集时，存在信息错误或变化的现象，影响了对区域电网的无功补偿控制效果。另一方面，是系统的软件问题，在产品的设计初期，对于无功补偿的判断，主要是以主变高压侧的功率因素和低压侧的母线电压安全边界，最为主要的控制判断依据，这种方式存在一定的不合理性。

2 区域电网中无功补偿优化措施

2.1 控制升级的方式

在考虑到电力系统变电站的3圈变使用中，容易出现的一些问题，需要对无功控制装置的控制调节判断依据，进行重新优化，可就是基于原本的3圈变，用主变低压侧母线电源与主变高压侧功率的因素，作为控制调节模式的判断依据，并将控制调节模式转換成主变电补偿侧和母线电压边界的无功控制模式，利用这种方式可以解决35kV的侧无功缺额大的问题。另外，在进行无功侧补偿措施优化时，使用这种方式可以保证电力系统的的电压稳定，电压质量符合电力要求。同时还可以使变电站在使用无功补偿措施时，补偿更加合理，对整个电力系统中电力的运行具有一定保障作用，提升了电网整个运行的安全性和经济性。

2.2 改进硬件电路

在对电力系统中使用无功补偿措施时，除了注意控制升级的方式之外，还需要重视对电路设备的改进。在改进电路硬件设备的过程中，需要考虑到输电线路电缆线过长，而形成的影响信号质量问题，对此可以从以下几方面进行改进：

第一，在电源装置方面进行冗余升级设计。在电力系统中，对配电模件进行设计时，都会在设计中加入独立的自动断路器过留装置和截峰二极管过压装置等，对电力系统的硬件设备进行保护。同时电力的供电系统最好可以选择隔离变压器，使用这种变压器，可以实现电力系统中的强电力系统和弱电力系统之间相互独立，两者互不干扰。另外，这种冗余设计还需要利用电源低通滤波器，对高次谐波进行消除，进行促进对电力系统电路硬件设备的改进。

第二，对静电流的干扰问题进行优化改进。在进行电力系统的硬件改进中，静电的干扰问题也是影响供电效益的重要因素，因此需要使用合理的措施，来尽可能的避免静电对电力供应的影响。对于静电的干扰问题，可以使用从旁路进入地表的方式，避免静电侵入到内部影响电路。然后使用金属机箱对静电进行屏蔽处理，降低静电的入侵力度，同时还要保持机箱与地面有合理良好的接触，这样就可以保障在对接地电阻的有效控制下和允许的范围内，将产生的静电电荷，利用机箱设备的外流层，导入到地面，消减静电量，这样静电就不会对电力系统的内部电路产生影响。

第三，优化滤波电路。在电路系统中，为了进一步对电路的硬件设备进行改进，可以使用阻止干扰电平耦合到器件中的方式。在实际的工作中，需要在I/O的接口处串接电阻，或者是在正负电源端并联二极管；然后可以将100Ω的电阻串接在MOS集成电路的输入端，并在输出端串接一个1kΩ的电阻；再串接22-100Ω电阻在TTL集成电路的输入端，与输出端串接一个22-47Ω的电阻；另外，串接100Ω-100kΩ电阻在模拟集成电路器中，将二级管并联分流到电源的正极或者是负极，并串接一个100Ω的电阻在模拟集成电路的输出端[2]。

3 结束语

总而言之，在实施区域电网的无功补偿措施时，不仅需要考虑电力系统本身的电压质量，还需要注意平衡无功率和有功率之间的关系。在电力系统中使用多种无功补偿的方式，是这些方式相互结合，对满足无功率的平衡有着积极作用，同时还可以促进电压的稳定性，确保电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]周慧.配电网无功补偿优化配置方法[J].科技与创新，2016（15）：158.

[2]徐雄风.配电网无功补偿优化研究[J].电子世界，2017（22）：149+151.