
关键词:配电网;无功补偿;优化
1概述
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。由于负荷的不断增加,以及电源的大幅增加,不但改变了电力系统的网络结构,也改变了系统的电源分布,造成系统的无功分布不尽合理,甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。随着系统结构日趋复杂,当系统受到较大干扰时,就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。
电力系统无功潮流分布是否合理,不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。这在与用户直接相关的配电网中显得同样的重要。若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证。由于电网容量的增加,对电网无功要求也与日增加,此外,网络的功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用,降低了网络传输能力,并引起损耗增加。因此,解决好配电网络无功补偿的问题,对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。
合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功的远距离传输,从而降低有功网损,减少发电费用。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏,尤其造成的网损相当大,因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。一般配电网无功补偿方式有:变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和用户终端分散补偿方式。
2配电系统无功补偿方案
2.1变电站集中补偿方式
针对输电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿(如图1的方式1),补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等,主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗。这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上,因此具有管理容易、维护方便等优点,但是这种方案对配电网的降损起不到什么作用。
为了实现变电站的电压控制,通常无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合有载调压抽头来调节。通过两者的协调来进行电压/无功控制在国内已经积累了丰富的经验,九区图便是一种变电站电压/无功控制的有效方法。然而操作上还是较为麻烦的,因为由于限值需要随不同运行方式进行相应的调整;在某些区上会产生振荡现象;而且由于实际操作中抽头调节和电容器组投切次数是有限的,但九区图没有相应的判断。而现行九区图的调节效果也不是数学上证明的最好效果,因此九区图的应用还有待进一步改善。