浅析农村配网无功优化方案

引言：近些年我国国民经济得到快速发展，我国已经逐渐由农业大国转变为工业大国，在这个转变过程中起到主要作用的还是电力能源。供电企业如果在市场经济下立于不败之地，就不能仅仅局限在供电量上，还要进一步提高供电质量和服务，要顺应时展需求。但是在我国农村电网中还是存在着一大批传统配电网，这些配电网电力设施已经老化，供电线路复杂，经常容易出现电网短路事故，其中最为严重的问题是传统电网的高耗能问题，每年供电企业都要为此付出大笔经济费用。对于农村电网这一问题供电企业在近些年采用了无功补偿优化的对策，但是在进行农网无功优化过程中也出现了许多问题，接下来在本文中就详细介绍下出现这些问题的主要原因有哪些？供电企业在今后的工作中应该从哪些方面加强农村配电网无功补偿优化工作，并提出具体的优化措施，从而保证无功平衡和降低电网耗损率的实现。

一、无功补偿的作用

众所周知，对于有功功率其实就是电能的有效利用率，但是对于无功功率大多数人并没有一个深刻的认识。对于无功功率主要是产生在电网设备中的各种负载，这些无功功率经过发电机的长距离传输所发生损耗。其实在电网运行过程中无功功率不仅影响着供电厂的电能产量和质量，也严重损耗了电网线路传输过程中的线损，这不仅造成了电力能源的浪费，还直接影响着供电企业的经济效益。如果无功功率在电网运行过程中不断增大，那么电网中的功率因素也就越低，这样对电网产能所造成的影响也就越大。供电企业所做的无功补偿其实就是通过科学技术手段提高供电厂的供电能力，改善电能质量，实现补偿装置与配电网系统中电力设备的无功功率抵消，实现整个电网运行产能的最大化。

二、浅析农网无功补偿的现状

（一）农村配电网对于电容器的选择不合理现状

在我国农村电网建设中主要采用的是变电站二次侧集中补偿和用户低压补偿两种。根据我国电网的主要特性表明，电网线路中的负荷波动如果较大就容易造成电网产能的耗损，更多的电能在做无功功率，针对这一现状供电企业经过研究发生是由于农村配电网对于电容器的选择安装不合理，应该在我国电网母线支路上尽量安装分散式补偿电容器，这一就能实现“分级补偿，就地平衡”，确保电网正常运行。

（二）农村配电网存在无功功率额度大的现状

在我国农村地区经常会发生配电网无功功率额度过大的情况，这种情况产生的最大原因就是补偿容量不足，在供电企业对于无功考核的相关规定中，只是针对那些大功率的电力设备进行了补偿电容器的安装，只有安装了补偿电容器才能对其运行功率进行考核。但是对于电网设备中较小功率的那些就不用考核功率因素，这样长此以往下去就造成了电网设备无功功率额度的漏洞越来越大。其次在我国农村配电网中一些小功率的电力设备虽然也安装了补偿电容器，但是在运行过程中这些小功率的电力设备根本不能适应电网的自动化程度，这样就会与之不协调，无法正常工作，统计数据也极其不准确。

（三）农村配电网无功补偿装置较为落后

在传统电网设备中经过多年运行都已经老化，无功补偿装置都已经过时，无法完成与电网线路的自动化运算，同时也没有实时监测系统对电网运行进行备注。如果想要无功功率过度的问题首先要对电网设备进行更换，实现智能电网自动化能力。

三、对于农村配网无功优化的具体措施

（一）变电所集中补偿

通常在电网设施中的补偿装置主要有静止补偿器、同步调相机、并取电容器等。这些装置的主要作用就是可以通过相互间的结合改变电网线路中输送无功功率的因数，通过因数的改变实现变压器和供电厂的无功损耗功率的减少。在我国电网设施中最为常见的就是在10KV配电网中安装这些补偿装置，同时还要在电网母线上集中安装电容器组，这样补偿装置就会增大补偿容量，尤其在我国农村地区用电高峰期时电网负荷能力较大，也就造成电力设备负荷较低，如果电网长期不间断运行就会造成无功负荷的持续增加，容易出现电网事故。针对这些问题供电企业采用了大容量无功补偿装置自动投切，降低了电网的无功损耗，实现了变电所集中补偿。

（二）补偿方向和电容器投放重点

在低压电网中供电厂对于功率因数的设定会稍微大一些，这样就使得无功补偿的考核点在合理潮流方向上转移到变电所的二次母线上。根据供电企业的具体研究计算表明，在配电网二次母线下的无功负荷占总无功负荷的大部分。所以这时就要认真选择电容器的投放点，要保证高压侧始终比低压侧略高一些，这样就能满足电网运行过程中所需的无功功率因数。

（三）电网无功与电压综合治理措施

在我国电网设计中经常是采用并联电容补偿的方式，这样设计的目的就是为了降低电网损耗率，可是这也就会对电网电压产生副作用。如果按照这种情况，在此电网中的网络电压水平将会比平时电压水平提高3%左右，这可以在一定程度上提高电压质量，但是也会使低谷时段的电压发生改变。根据电容器主要特性来看，这种运行方式将会对电容器的使用寿命造成影响，还会加剧变压器铁损率。所以在选用电网时必须要对无功与电压进行综合协调，这样才能更好地实现无功补偿的最大化。

（四）低压电动机的随机补偿优化

在我国工业生产企业中基本都使用的是三相异步电动机，这主要是由于三相异步电动机本身是电感性负荷，在正常运行过程中功率因数就会很低，这就需要从电源中吸收大量的无功功率来实现正常工作，这样就会给企业带来严重的电能损耗。如果想使三相异步电动机避免这类问题的发生就需要加强对于三相异步电动机的运行功率因数的改变，通过科学技术手段减少三相异步电动机的线路损耗，实现低压电动机的随机补偿。

四、总结

在我国农村配网运行过程中一直将无功功率作为研究的难点，因为无功功率涉及到工业生产和日常生活中的方方面面，想要减少无功功率的损耗就要通过科学技术手段提升变压器的利用率，改善用户功率因数，进而实现无功补偿的最大化。

参考文献

[1]张永军，任震，本河等，于配网潮流计算的杆上无功补偿优化算法研究[J]，华南理工大学学报，2001

[2]戴晓亮，无功补偿技术在配电网中的应用[J]，电网技术，1999.

（作者单位：国网山东鄄城县供电公司）