无功电压电网技术论文

【导语】“每天都要遛狗”通过精心收集，向本站投稿了15篇无功电压电网技术论文，下面是小编给大家带来无功电压电网技术论文，一起来阅读吧，希望对您有所帮助。

篇1：无功电压电网技术论文

无功电压电网技术论文

1无功电压所存在的问题

目前的科学设备投入力度小，大部分还是通过人工监视。这种传统的管理模式很难保证电压合格率，所以电网无功电压在目前看来最典型的就是技术和设备上存在的问题，深入加大电压管理也势在必行。

1.1技术和设备上存在问题

技术和设备上常出现的问题主要包括以下几种：

①无功补偿容量不足，例如在新上工程中不安装电容器或容量偏小，甚至为提高其设备档次而牺牲电容器的做法，这类问题就会使无功补偿容量不足。

②电容器配置不合理，例如只在低压使用并联电容器或电容器的全部投入使用都可能会导致电容器不能正常投入使用，无法发挥应有的效益。

③变压器的额定限压不合理，由于网路增强供电半径的减小，就会导致配电网的电压很难满足要求且无法投入运行中。

1.2无功电压管理上的问题

未从源头上规划好无功设备、运行管理之中的管理不到位和管理用户难度大是电压管理上存在的三大问题。要解决首要的源头问题，首先要采取环网布置，开环运行，同时侧重于电能质量和线损的管理。所以不能只考虑对电压的要求，还要进行科学配置。管理用户方面，用户配置不够合理，未规范管理电容器运行，未及时向供电部门提供信息导致变压器扩容时无法同期建成无功补偿设备。

2无功电压的管理

2.1实现目标

为保持电网内被控电站低压侧母线电压在合理方位内，减少网损，减少变电站电容器投停和调整次数，实现自动管理，减轻人员劳动强度，迎合电力市场运营，但以深入开展为目标，各公司会越来越注重经济效益，而探寻到一条适合自己的管理途径，以此提高电压质量，保障电网安全。

2.2解决措施

2.2.1充分发挥无功优化系统的作用为最大范围地实现电压合格，减小电能损耗，保证设备使用次数，使整个运行过程安全进行，要以保证设备安全为前提，合理投入设备，使主变分接开关调节次数达到最小，提高电网调度水平，提高系统的稳定性，保证安全性，达到质量过关损耗降低的理想状态。

2.2.2建立一个完善的网络结构规划、设计、建设一个完善的网络构建，首先要支持最高级的电压网络；其次是要优化低一级的电压网络，做到分层供电，采用环形布置的科学结构；再次是中、低压电网的相互配合，控制好供电半径在合理范围内；最后要保证无功负荷与无功电源之间的平衡。

2.2.3注意电容器运行间存在的问题电容器在运行时会出现以下问题：在低压时，调度所并未下令使用所有的容器，而且功率因数和电压合格率的考核均未到达各变电站的标准。又因向主系统倒送之中，出现电压不正常、功率因数偏低等问题，未及时采取功率因数调节措施。所以一定要重视电容器的运行情况，及时采取功率因数调节的措施，加强对用户电容器的管理力度，定时询问电容器装置的状况。

2.2.4加强对电压质量的管理加强电压质量，首先就是要对主要送电线路的导线进行检查和改造，扩大线径，提高受电电压，降低损耗。同时，调整配电线路，消除因线路过长对电压质量带来的不良影响。重视调压设备的.建设对无功容量的配置，对变压器有载调压改造工作是刻不容缓，也是从根本上改变的途径。加强对无功电压的运行中的管理，明确职责，各部门员工各司其职。制订有效的考核管理办法，提高综合电压合格率，确保上传下达指标的达标。

2.2.5加强无功优化补偿对变电站进行集中补偿，并利用并联电容器，最后通过有载调压主变进行调压。有载调压灵活、调压幅度大，且在电网无功不足的情况下能改变电压分布，尽管其对提供无功无济于事，但这一缺陷正好可由并联电容器加以弥补。投入电容器的使用不仅增加了网络的无功电力，还能提高网络电压。但如果进行较大幅度的调压，就会造成一定的浪费，成果并不经济，所以在应用并联电容器的情况下，调压应注意以下四点问题：

①在高峰负荷时，应首先投入电容器组的使用；在低谷负荷时，应先考虑电压的调整。

②一般变电站应以变压器调压为主要调压方式，并联电容器手段做好辅助调压的工作。

③利用并联电容器调整电压时，应保证电压突变幅度，还要对电容器容量较大时采取分组安装的方式，分组投切。

④对容量较大的电容器，其自动投切方式要采用电压控制为主的方式，从而保证能自动、适时地控制无功潮流和电压的变化。

3结束语

电网的电压质量决定着电力部门所生产的产品质量。电网技术中的电压和无功管理两层面是电压质量和功率因数好坏的根基，同时也是电力企业的重要考核指标。电网无功系统提高了电网电压合格率，降低了网损，减轻了工作人员的劳动强度，所以要做好对无功电压的管理，提高供电的质量，解决好发展之中的各类问题是供电部门的职责，这样可以在加大对无功电压的管理力度的同时，提高电网技术水平。

篇2：变电站电压无功控制论文参考

变电站电压无功控制论文参考

论文关键词：电压无功VQC

论文摘要：介绍了变电站电压和无功控制的方法和调控原则，以及电压无功自动控制装置（VQC）的原理以及应用。

前言

随着对供电质量和可靠性要求的提高，电压成为衡量电能质量的一个重要指标，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大影响。无功是影响电压质量的一个重要因素，保证电压质量的重要条件是保持无功功率的平衡，即要求系统中无功电源所供应的无功功率等于系统中无功负荷与无功损耗之和，也就是使电力系统在任一时间和任一负荷时的无功总出力(含无功补偿)与无功总负荷(含无功总损耗)保持平衡，以满足电压质量要求。

1电压控制的方法和原则

变电站调节电压和无功的主要手段是调节主变的分接头和投切电容器组。通过合理调节变压器分接头和投切电容器组，能够在很大程度上改善变电站的电压质量，实现无功潮流合理平衡。调节分接头和投切电容器对电压和无功的影响为：上调分接头电压上升、无功上升，下调分接头电压下降、无功下降（对升档升压方式而言，对升档降压方式则相反）；投入电容器无功下降、电压上升，切除电容器无功上升、电压下降。

变电站电压无功管理调控原则如下：

1.1变电站电压允许偏差范围为：220kV变电站的110KV母线:106.7～117.7kV；220kV、110kV变电站的10kV母线10.0～10.7kV。

1.2补偿电容器的投退管理原则：以控制各电压等级母线电压在允许偏差范围之内，并实现无功功率就地平衡为主要目标，原则上不允许无功功率经主变高压侧向电网倒送，同时保证在电压合格范围内尽量提高电压。一般情况下：峰期（7:00--23:00）应按上述要求分组投入电容器组，谷期（23:00--次日7:00）应按上述要求分组退出电容器组。

2电压无功自动控制装置的特点

过去老式变电站通常是人工调节电压无功，这一方面增加了值班员的负担和工作量，另一方面人为去判断、操作，很难保证调节的合理性。随着用户对供电质量要求的不断提高和无人值班变电站的增多，由人工手动调节电压无功的方式已不能适应发展的需要，所以利用电压无功自动控制装置（VQC）是实现电压和无功就地控制的最佳方案。

VQC可以自动识别系统的一次接线方式、运行模式，并根据系统的运行方式和工况以及具体要求，采取对应的.优化措施，使电压无功满足整定的范围。同时VQC具有丰富的闭锁功能，保证系统安全运行，而且用户可以根据需要灵活配置相关遥信作为闭锁信号。对于电容器组的投切，用户可以自行定义投切的顺序。

3VQC的控制策略

VQC根据低压侧电压和无功（或功率因数）的越限情况，将控制策略划分为不同区域，在各个区域内采取相应的控制策略。除了常规控制模式，一般采取电容器优先模式，在实施调节策略之前，VQC根据给定的参数预测调节的结果，如果调节后会造成低压侧无功/功率因数越限、低压侧电压越限，则后台VQC会调整动作策略或不动作。

当电压越上限，无功正常/功率因数正常时：下调分接头，如果分接头不可调则切除电容器；电容器优先模式：切除电容器，若切电容器会导致无功/功率因数越限或者无电容器可切，则下调分接头，如果分接头不可调，则强切电容器。当电压越上限，无功越上限/功率因数越下限时：下调分接头，如果分接头不可调则切除电容器。当电压正常，无功越上限/功率因数越下限时：电压未接近上限时，投入电容器，若无电容器可投，则不动作；电压接近上限时，如果有可投的电容器则下调分接头，否则不动作。当电压越下限，无功越上限/功率因数越下限时：投入电容器，如果投电容器会导致无功/功率因数反方向越限或者无电容器可投，则上调分接头，如果分接头不可调，则强投电容器。当电压越下限，无功正常/功率因数正常时：上调分接头，如果分接头不可调则投入电容器；电容器优先模式则投入电容器，如果投电容器会导致无功/功率因数越限或者无电容器可投，则上调分接头，如果分接头不可调，则强投电容器。当电压越下限，无功越下限/功率因数越上限时：上调分接头，如果分接头不可调则投入电容器。当电压正常，无功越下限/功率因数越上限，电压未接近下限时，切除电容器，若无电容器可切，则不动作；电压接近下限时，如果有可切的电容器则上调分接头，否则不动作。当电压越上限，无功越下限/功率因数越上限时切除电容器，若切电容器会导致无功/功率因数反方向越限或者无电容器可切，则下调分接头，如果分接头不可调，则强切电容器。当电压正常，无功正常/功率因数正常时，中压侧越上限，下调分接头；中压侧越下限，上调分接头；中压侧电压正常则不动作。

4VQC的应用效果及问题

VQC的应用，对保证电网良好的电压质量、优化电网无功潮流和电网经济运行等方面发挥了较大的作用。和传统的调压方式相比，具有以下明显优点：按“逆调压”进行电压调整，提高电压合格率；平衡无功、使无功潮流合理，达到降损节能的目的；大大减小了运行人员日常调整电压、投切电容器组的工作量。但由于硬件问题、设备工艺、功能问题以及受系统运行方式的改变等问题，VQC有时会出现误动或者拒动，需要人工进行电压和无功的调节，有时甚至会影响正常的设备运行。随着产品设计制造的改进以及运行管理水平的不断提高，VQC将更广泛的应用于各级变电站中，为复杂电网经济运行提供可靠的保障。

参考文献

【1】严法军，“变电站电压无功控制策略的改进”《电网技术》1997(10)

【2】蔡学敏，蔡益宇．浅谈变电站VQC装置应用中存在的问题及对策浙江电力，2005，(2)：51-53．

【3】曾鉴．电网电压无功综合控制中若干问题的探讨[J]．四川电力技术，2003，26(4)：23—24．

【4】吴钟飞，刘涤尘．电压无功功率控制装置在变电站中的应用．广东电力，2005，(4)：56—59．

篇3：电网电压调整论文分析

电网电压调整论文分析

论文关键词：输配电网无功补偿电压调整

论文摘要：由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，因此无功补偿是电力部门和用户共同关注的问题。合理选择无功补偿方案和补偿容量，能有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发输电设备的利用率，降低有功网损和减少发电费用。本文按照电网无功补偿的基本原则是，重点介绍了输配电网中各种无功补偿的原理及方法，以达到改善功率因数、调整电压及补偿参数等作用。另介绍了电网电压调整的几种方法

前言

目前世界范围内掀起环境保护的热潮，电力系统是一种特定的环境，在输配电网中出现的无功功率，是电网本身的运行规律所决定，但同时它给电网运行带来了许多麻烦。无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率，所以在电网中要加入无功功率补偿的装置，同时对电网电压进行调整，达到电网利用效率最大化。

二、输配电网的无功补偿

2．1输电网的无功补偿

电网无功补偿的基本原则是：按电压分层，按电网分区，就地平衡，避免无功功率的远距离输送，以免占用线路输送容量和增加有功损耗。输电网多数无直供负载，一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路。具体补偿方法如下：

2．1．1电抗器补偿

电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备，用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率，以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择，其补偿度(电抗器容量与线路充电功率之比)国外统计大多为70－85，个别为65，一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两湍，且不设断路器。

2．1．2串连电容补偿

串联电容用来补偿输电线路的感抗，起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成，并联支数由线路输送容量而定，串联个数则由所需的串联电容补偿度(串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比)而定。串联电容补偿一般在50以下，不宜过高，以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时，也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。

2．1．3中间同步或静止补偿

在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，利用这些装置的无功调节能力，在线路轻载时吸收线路充电功率，限制电压升高；在线路重载时发出无功功率，以补偿线路的无功损耗，支持电压水平，从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点，若设在线路首末端，则调节作用消失。

输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点，常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置，或者二者都有，以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。

电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同步调相机和静止无功补偿装置辅以适当的调节控制，是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。近年来，国内外均注重静止补偿装置的应用。

2．2配电网的无功补偿

配电网的无功补偿主要以相位补偿和保证用户用电电压质量为主。具体方法为相位补偿。

2．2．1相位补偿(亦称功率因数补偿)

用电电器多为电磁结构，需要大量的励磁功率，致使用户的功率因数均为滞相且较低，一般约为0.7左右。励磁功率——滞相的无功功率在配电网中流动，不仅占用配电网容量，造成不必要的损耗，而且导致用户电压降低。相位补偿是以进相的无功补偿设备(如并联电容器)就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率，减少在配电网中流动的无功功率，降低网损，改善电压质量。中国对大电力用户要求安装无功补偿装置，补偿后的功率因数不得低于0.9。

三、电网电压调整

为保证用电电器有良好的'工作电压，避免受到配电网电压波动影响而损坏用电设备，配电电网需要进行电压调整。电网的电压调整方法有：中心调压、调压变压器调压和无功补偿调压。

3．1利用地区发电厂或枢纽变电所进行中心调压

这种措施简单而经济方便，但它只能改变整个供电地区的电压水平，不能改善电压分布。当供电地区的地域比较广阔、供电距离长短悬殊时，中心调压措施往往不能兼顾全区，有顾此失彼的缺点。

3．2调压变压器调压

可弥补中心调压方式的不足，进行局部调压。调压变压器有有载调压变压器、串联升压器和感应调压器三种。有载调压变压器与感应调压器一般用于特定负荷点，串联升压器则用于供电线路。

调压变压器的调压作用是靠改变电力网的无功潮流来实现的。它本身不仅不产生无功功率，而且还因本身励磁的需要而消耗无功功率。当电网的无功电源不足时，调压变压器的调压效果不显著。相反地，若调压变压器装设过多，将加重配电网的无功功率消耗，拉低全网电压水平，增大网损，降低并联电容器的无功出力，严重时有可能造成恶性循环的趋向。

3．3无功补偿调压

由于增加了电力网的无功电源，能起到改善电网电压的作用。装设于变电所内的无功补偿装置，还可采用分组投切的办法，对供电地区实行中心调压。

3．4串联电容补偿调压

串联电容补偿可用于配电网中进行局部调压。在距离较长的重载线路，因其调压作用是通过线路滞相电流流过串联电容而产生的电压升高来实现的。故线路负载愈重，功率因数愈低，串联电容补偿调压的作用愈显著。这种调压作用随线路负载的变化而变化，具有自行调节的功能

篇4：变电站电压无功模糊控制论文

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本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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作者签名： 年 月 日

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武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书

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设计(论文)题目:变电站电压无功模糊控制分析与仿真设计

设计（论文）主要内容：

变电站电压无功控制是变电站综合自动化一项重要任务，同时变电站电压无功综合控制也是一个多变量、强耦合的'复杂控制问题。该课题主要内容是掌握变电站电压无功控制的基本原理，研究变电站电压无功模糊控制的基本理论。针对一个具体供电系统，实现变电站电压无功模糊控制的仿真设计。

要求完成的主要任务：

1. 查阅不少于15篇与本选题相关的资料，其中英文文献不少于2篇，完成开题报告；

2. 研究变电站电压无功控制的基本原理和模糊控制的基本理论；

3. 研究电压无功模糊控制器的设计步骤和方法；

4. 针对一个具体实例，建立系统仿真模型，设计电压无功模糊控制器；

5. 给出仿真系统接线图，VQC仿真模型图和仿真程序清单，以及仿真结果的分析；

6. 完成不少于20000个外文印刷符并且是指导教师指定的外文资料翻译工作；

7. 完成一份不少于12000字毕业设计说明书；

必读参考资料：

[1] 王 葵.电力系统自动化.北京:中国电力出版社,2007.

[2] 李 升.变电站电压无功控制理论与设计.北京:中国水利水电出版社,2009.

[3] 蒋建民.电力网电压无功功率自动控制系统.沈阳:辽宁科学技术出版社,2010.

[4] 李维波.MATLAB在电气工程中的应用.北京:中国电力出版社,2006.

[5] 于 群.MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真.北京:机械工业出版社,2011.

[6] J.Duncan Glover,Mulukutla S.Sarma,Thomas J.Overbye.Power System Analysis and Design.Thomson Leraning,2008.

指导教师签名： 年 月 日

系主任签名： 年 月 日

院长签名（章）： 年 月 日

篇5：春节期间电网无功电压与功率因数的控制分析与研究论文

春节期间电网无功电压与功率因数的控制分析与研究论文

1.引言

电压、频率、波形是电能质量的三要素，而电压又与电力系统中的无功功率密切相关。

某地区是国家AAAAA级风景旅游区，同时该地区电网是典型的受端网络，80%的负荷由周边7座500kV变电站受入。城区电缆覆盖率高达83%，低谷负荷期间，电缆产生大量容性无功，致使地区整体电压偏高，功率因数难以控制在合格范围。

2.现状调查

某地区正常网供负荷大约为800万千瓦，随着工厂企业逐步停工，地区网供负荷逐步下降。1月29日，地区网供负荷已下降至390万千瓦，春节期间负荷将进一步下降，2月1日（大年初二），地区网供负荷将达到全年最低点220万千瓦左右，约为正常负荷的30%。

负荷的大幅下降，导致地区电网220kV母线电压超233kV，按照地区功率因数考核规定，当220kV母线电压在233kV～236kV之间，功率因数应控制在0.94～0.97。 20春节期间省公司将继续采用负荷功率因数考核管理办法，主要内容包括：

（1）功率因数考核关口为单座220kV变电站主变高压侧总加值。

（2）关口无功不得向上级系统倒送。

（3）关口功率因数需全天控制在0.97以下。

3.采取措施

3.1 220kV无载调压变压器分接头调整

春节期间是全网电压最高时段，受可靠性指标影响，地区将不安排220kV无载调压变压器分接头调整档位，各无载调压变压器下送的110kV和35kV变电所低压侧母线电压依靠其主变有载开关调整。同时需要加强对无功电源的管理和输变电设备的监视，来保证部分电压偏高的无载主变电压质量。

3.2 电抗器和电容器投切

3.2.1电抗器：

地区各220kV、110kV变电站电抗器春节前集中投运一批电抗器（目前地区电抗器总容量已达81万千乏，接近全省的一半）并完成集中消缺工作，确保春节期间电抗器能正常使用，按要求投入运行。同时要求客户中心安排用户电抗器投入运行。

3.2.2电容器：

原则上，所有地区配网的电容器装置在春节期间全部停用。春节期间用户的容性无功补偿装置原则也应全部停用，如确需在春节期间组织生产，应根据电压情况及时正确投切，停产用户的无功补偿装置要一律退出，要求地区及各县（市）供电公司及时通知用户在节前做好电容器停用工作，春节后根据负荷、功率因数实际情况（要求功率因数低负荷时不高于0.95）逐步投入运行。

3.3 停役轻载主变和充电功率较大的110kV电缆

地区调度应根据负荷情况，做好轻载主变停用，春节前共完成17座110kV轻载主变停役。

市区电缆覆盖率高，在低负荷期间将向系统倒送无功，致使系统电压偏高。春节期间共停役110kV轻载电缆16条次，约减少无功50MW。

3.4 地方电厂出力控制

3.4.1市区及各县（市）供电公司须严格控制小火电出力。春节期间，燃油机组及不供热的燃煤机组一律调停；供热机组严格按以热定电方式运行，并严格控制无功，要求功率因数不低于0.98。对不按规定调停的机组，调度要求机组解列，直至拉停并网线路。

3.4.2对于地区电网水电站：

春节期间根据来水情况，机组进相运行。进相运行工况根据各机组进相曲线运行，原则上进相运行深度功率因数小于-0.97以下（吸收的无功为有功出力四分之一以上占比）。若发电机组不能进相运行，则机组不能发电。

3.4.3地区及各县（市）供电公司热电机组仍需以热定电方式发电，有进相运行条件的机组在春节期间需进相运行，原则上进相运行深度功率因数小于-0.97以下。

3.5 无功电压控制系统（AVC）

3.5.1春节期间，省调AVC系统将关闭省地互联，地调AVC系统将独自运行。

3.5.2春节期间地调AVC系统将投入春节小负荷运行模式，接入地调AVC系统的各个变电站（包括市区及各县（市）供电公司已接入地调AVC的220kV变电站、市区已接入地调AVC系统的110kV、35kV变电站）内未闭锁的电容器、电抗器将自动投切，主变有载档位将自动调节，届时电容器将自动全切除，电抗器将自动全投入，有关运行人员仍需加强电压监视，同时需加强AVC系统投切及调档情况监视，若接入地调AVC系统的变电站电容器、电抗器投切及主变调档出现异常请及时消缺。当220kV变压器在AVC系统调节主变有载分接头次数满的情况下需根据电压情况及时调整220kV有载分接头。

3.5.3地区及各县（市）供电公司AVC系统根据电容器全切除、电抗器全投入的春节无功电压策略投入运行，各个变电站仍需加强电压监视。

3.5.4地区及各县（市）供电公司及市区未接入AVC系统的变电站、AVC系统已闭锁投切的变电站或站内新投运未接入AVC系统的.无功补偿设备由人工实施电容器全切除、正常电抗器全投入的策略，值班人员应加强电压监视，及时调整有载变压器的分接头。各县（市）调对调度管辖范围内需调整分接头的无载主变请及时安排。

3.5.5 地区及各县（市）供电公司需按供电关口将关口功率因数控制在0.96以下。

4.控制成效及后续整改措施

4.1控制成效

考核时间为2014年1月22日～2月6日，对于春节期间同业对标指标电压全时段控制在233kV以下评判标准。考核期间地区功率因数总合格率为61.307%，电压标准的总合格率为99.907%，但仍有3座220kV变电站出现长时间无功倒送，且无功倒送量均较大，最大值达到了-10Mvar，2座220kV变电站存在短时无功倒送。

从电压标准统计情况来看，春节期间地区电网220kV母线电压均控制在233kV以内，较出色的完成了春节母线电压控制的任务。

从传统功率因数统计标准可以看出，春节功率因数控制水平较去年基本持平，但是无功倒送点较为集中和突出，单个220kV变电站的倒送量超去年水平。

4.2后续整改措施

为了在将来的春节能够更好的控制功率因数，提高合格率，建议采取以下措施：

1、对110kV新出电缆线路及线路“上改下”需同步校核无功平衡，及时增装电抗器。尤其是新出110kV用户电缆线路，在变电站侧需配套增加无功补偿装置。

2、从春节及日常功率因数控制角度出发，首先在可能出现无功倒送的部分220kV变电站增装电抗器。

3、春节期间仍需加强对用户及配网的电容器管理，这是决定春节期间无功情况的关键。

结束语

无功电压控制既要保证对用户供电的电压质量，降低线损，又要保证电网的安全、经济运行。因此，地区及各县（市）公司按照无功功率分层分区和就地平衡的原则，合理建设无功电源，强化运行管理，优化无功潮流，使整个地区的无功潮流基本平衡，提高了地区电网的电能质量和经济运行水平。

篇6：智能电网技术论文

智能电网技术论文

1.智能电网的主要技术体系

智能电网相对于传统的电网技术有着更高的信息化、自动化和互动化水平，智能电网的独特优势和智能化的功能需要一系列的技术体系进行支撑。本部分从智能电网的发电环节的关键技术、输电环节的关键技术、变电环节的关键技术、配电环节的关键技术以及用电环节的关键技术五个方面对智能电网的主要技术体系进行阐述。

1.1发电环节的关键技术

发电环境的关键技术主要是指新能源技术，包括新能源安全可靠运行的保障技术和电网大规模的存储技术两大部分。新能源安全可靠运行的保障技术是智能电网中可再生清洁能源电源安全可靠运行必须解决的重大关键技术问题，首先针对大型的集中的可再生清洁新能源而言，主要研究其出力的'随机不确定性和突变等问题对智能电网的影响，并在此基础上形成科学合理的智能电网构架和电网运行策略等方案；对于分布式的可再生清洁能源而言，主要研究其并网过程中的问题，通过对电网接受分布式可再生清洁能源的能力、分布式可再生清洁能源的供电可靠性等关键技术进行研究，以此来制定配电网可靠性评估体系以及相关的故障检修和运行维护等方案。智能电网的大规模储能新技术的应用主要包括：电网的抽水蓄能技术、锂离子电池储能和超导储能等。

1.2输电环节的关键技术

输电环节的关键技术主要是针对智能电网输电线路运行状态的监测技术，该环节的关键技术只要是依靠最近的信息集成技术，其中也存在着一定的技术难点需要解决。例如，输电线路由于部分路段所处的自然环境比较恶劣，这会造成无限通信过程中存在一定的盲点，使得传输线路上的监测数据的传输存在障碍；智能电网传输线路的监测设备通信规则不同意，给累输电线路的监测设备没有统一的标准和规范，这也会造成能电网输电线路运行状态的监测存在一定的困难。

1.3变电环节的关键技术

智能变电站是构建智能电网的最重要的基础和前提保障。智能变电站相对于传统的变电站而言，有着可靠先进和低碳环保的智能变电设备，同时其信息化、数字化、网络化和标准化程度高，可以实现电网的自动控制和实时智能决策等高级功能。因此，变电环节的关键技术主要包括系统分层和智能化的变电组件两个方面。首先，由于智能变电站可以分成相对独立的过程层、间隔层以及站控层三个部分，这三个相对独立的子系统之间应该实现实时的网络共享，实现智能变电站各智能设备之间的畅通无阻的互联互通；变电站中智能变电组件是实现其智能变电功能的基本保障，主要包括测量、控制、状态监测以及相关的计量保护等功能，这些组建要具有数字化的测量、网络化的监控、可视化的运行状态以及信息的互动化等特征。

1.4配电环节的关键技术

配电环节的关键技术主要包括配电自动化和智能化、配电网的保护控制以及分布式新能源接入等方面，其中配电的自动化和智能化是该环节中的关键技术。在配电过程中，依靠最新的通信技术和网络技术，采用智能的控制方式，对配电管理系统进行技术升级，实现配电网的各状态下的保护监测、用电管理和配电管理的自动化。需要注意的是，配电网的保护和控制对智能电网中的配电网有较强的环境适应能力，可以在不同介质和接口之间进行信息传输，同时还要求实时监控配电网的各类运行数据。配电网的保护和控制技术要求配网

1.5用电环节的关键技术

用电环节的关键技术可以保障用户可以使用智能电网的各项功能，其中主要包括用户的用电信息采集和智能用电服务系统。用户的信息采集要求可以实时地全面地采集用户的用电信息，同时实现对所采集到的信息进行各种分析和管理；智能用电服务系统可以实现用电客户和智能电网之间实时地交互，可以提高智能电网的综合服务质量。

2.结束语

现代化的信息技术、通信技术以及智能控制技术构建智能电网已经成为一个共识，前文所分析的智能电网技术主要也是针对上述各类技术在构建智能电网的实际应用中所需要处理的关键技术。

篇7：电力系统电压质量及无功电压管理措施论文

从中国进入改革开放以来，经济的发展非常迅猛，社会的转型升级的进程加快，使得社会生活越来越好。随之而来的是整个社会用电量的剧增，家庭的生活、社会的运转，都需要进行大负荷的电量来维护和运转。电能作为基本能源被广泛应用于各行各业。从市场经济角度，电能也属于商品，有着质量好坏之分，而衡量电能质量的指标，就是频率与电压。虽然近几年国家加大了对电网设备的投入力度，提高了电压质量，但是由于设备运行情况等因素，局部的电压质量并不稳定，主要表现在用电低峰和高峰。电压质量与人民的生活息息相关，因此必须做好电力系统电压质量及无功电压管理，提高电压质量，维护电网安全，促进经济稳定运行。

篇8：电力系统电压质量及无功电压管理措施论文

3.1强化组织管理，做好电网规划

电压质量管理工作关系着社会生产以及人民生活，所以要求供电企业、相关部门加强组织管理：一是制定电压质量考核标准，严格按照标准进行电压工作的考核，明确划分电压管理职责，要求相关人员积极负责地进行电压质量管理；二是要规划电网布局，根据具体实际考虑无功、有功负荷，做好无功平衡和无功补偿工作。

3.2加强对设备的周期维护以及无功补偿装置的增设

一般来说，配网电容设备长期在露天存放，很容易因为日晒雨淋造成损坏，影响电网稳定，对于配网电容设备或者无功补偿设备，必须进行定期的维护，以免设备损坏而造成对电压调节、无功补偿功能的作用无法发挥。所以要求相关部门供电运维部门根据规定，进行周期或者定期维护检修，确保设备的正常运行。再者如果有些地区的无功不足，就需要进行增设无功补偿装置，通过增设无功补偿装置，使无功功率平衡，提高电能质量，进而促进电网运行更加经济有效[2]。

3.3加强专变用户的管理

专变用户就是使用专用变压器，用电单位对设备自行配备以及保养。对于此类用户，必须加强管理：一是用电单位在采购无功补偿设备时，必须按照相关规定严格把关，不能以次充好；二是供电企业或部门对此类用户的无功补偿设备必须定期检查，确保设备的安全稳定。通过加强对专变用户的管理，确保专变用电的稳定性、安全性，维护整个电网的正常运转。

3.4重视无功管理工作

当前许多电站一味关注电压质量管理，而忽视了无功管理工作，因此需要重视无功管理工作。在实际工作中，一是对于无功补偿不足的主变压器进行扩容或者增加主变压器；二是在重负荷区做好无功平衡工作，提高电能质量。

4结语

随着社会经济的发展，社会用电量的不断增加，智能电网的建设进程越来越快。加强电力系统电压质量与无功电压管理，能够有效保证电力设备的故障对电力系统造成的影响减少，保证电网系统的稳定性和安全性，对满足社会发展所需的电能资源的供应以及对电能资源的合理优化配置有着重要的意义。此外，需要在电力系统中进行先进电力电子技术的运用，以保证电力事业的发展能够与社会发展相适应，为社会主义现代化建设提供稳定的电力能源保障。

参考文献：

[1]黎远忠.无功电压分析及改进措施浅谈[J].科技致富向导,2013,10(3):57.

[2]邵显奇.浅谈包头地区电力系统电压质量及无功电压管理措施[J].内蒙古科技与经济,2014,5(21):160~161

篇9：电力系统电压质量及无功电压管理措施论文

1.1保证电力设备安全，维护电网稳定

配网电压稳定有非常重要的意义。一是能够确保居民用电安全稳定，如果电压不稳，则会造成居民在使用电器之时有安全隐患，轻则损坏居民用电设备，重则对居民的人身财产造成伤害；二是能够保证工业生产正常进行，稳定的电压可以确保工业设备正常运转，不会对设备造成损坏，如果电压不稳，则可能会使工业设备无法稳定运行，对企业造成重大经济损失。

1.2对满足电能输出供应需求有重要作用

随着社会经济的发展，社会需求对电力的需求越来越紧张，需求量飞速增高。一旦电能供应不能够满足社会发展日益增长的需要，社会经济就会呈现出发展迟缓现象，严重的甚至造成社会的瘫痪。加强电力系统电压质量及无功电压管理，对于提高电网的供应质量和输出质量，合理配置电力资源，改善电网输出效率，促进整个社会的正常运转具有重要作用。

1.3对于优化资源配置，保护社会环境有重要作用

电力资源作为能源资源，对我国经济社会发展有重要的影响。从总量上来说，我国电力资源的总量是非常丰富的，单由于我国人口众多，人均资源便非常紧缺。而且石油等资源已经处于枯竭等边缘，再加上大量的开采和使用，对整个社会环境造成了极大的污染。电力资源是可再生的资源，不进不仅能够满足社会所需，还能够对环境产生积极影响。加强电力系统电压质量及无功电压管理，能够合理地对资源进行优化配置，解决资源匮乏的难题，对社会环境的保护有积极影响。

2电压质量和无功电压管理现状

2.1配网无功电压的现状与不足

近年来，国家加大了对电网技术和设备的投入力度，增强了配电网架，提高了供电能力，使得在总体上电压质量有了很大提高。但是依然用电端电压质量的合格率依然不高，主要表现在用电端电压在不同季节、不同地区、不同时间段的电压合格率差异很大：一是城区负荷重区的无功电压不能平衡；二是高峰时间短无功盈余不多；三是农村的无功盈余过大[1]。

2.2电容补偿不合理

随着经济的发展和用电量的剧增，为了更好地改善低压电网的电压质量，增强配网的稳定和安全，减少用电损耗，所以使用无功补偿来稳定电压。当前无功补偿多为就地电容补偿，一般是指在系统中增加电容来改电源的使用效率，从而提高用电使用率。电容补偿可以通过电容在交流电路里将电压维持在较高的平均值，能够很好地改善电压的稳定性；并且对电流负载的`突发启动给予瞬间电流，减轻了对电网的冲击；此外，电容与电感特性相反，能顾起到补偿作用。但是应该明白的是，过度的和过少的电容补偿都会使电容补偿失去原本的作用，甚至会增加电路压力，造成电能的损耗，对于配网的稳定性也会有一定的影响。

2.3重视电压管理，忽视无功管理

许多电站在进行管理上，重点关注的是电压管理工作，配网配变端通过变压器调档等措施提高电压合格率，但是却忽视了无功电压的影响，使得电网在运行的过程中损耗更大，造成电能浪费，增加了电网运行的经济成本。所以，必须重视无功电压的影响作用。

篇10：浅析电力系统低压电网的无功补偿论文

0引言

在电力系统低压电网中，无功补偿装置设置的目的就是提升电网的供电效率，保证电力供应顺畅。在电力供电系统中，无功补偿装置是一项比较重要的设备，它能够有效地减少输电线路以及变压器的损耗，提升供配电路中的效率，进而使原有的供电环境得到改善。将无功补偿装置合理地用于供电过程中，能够实现最大限度地降低供电网络中的电能损失，进而实现良好的经济与社会效益。在电力系统低压电网的供配电过程中，科学、合理地采用无功补偿的方法进行电能的输送，可以达到降低损耗以及稳定电网电压的作用。本文作者结合自己多年从事低压电网管理的工作经验，探讨了无功补偿装置的运用。

1无功补偿装置的重要性分析

1.1维持供电网络电压的稳定对于低压电网的供电网络来说，稳定的电压是保证其正常工作的先决条件，它可以确保供配电网络的电能输送质量。依据供电网络中的电压损失计算公式，可以得出输送无功负荷Q产生了全部的变电器电压，因此，供电网络中的无功功率Q对于确保电压稳定具有特殊的作用。所以，在低压电网的供配电过程中，应当尽可能的降低电网中的无功功率Q，以便达到维持电网电压稳定的作用。

1.2降低电能消耗企业的电费支出依据我国目前所执行的电费收缴制度，电能消耗企业所缴纳的电费与其功率因数有关，根据该企业的功率因数来确定所要缴纳的电费。所以，绝大多数电能消耗企业都十分关注对机械设备的节能保养，进而有效降低企业的电费支出。在低压电网中设置无功补偿装置，能够有效地降低企业机械设备运转过程中对电能的消耗，进而降低企业的电力成本支出。

1.3降低供配电系统的电能损耗

在确定电力系统因使用无功补偿装置而节省的能耗时，可以使用公式P=IUCOSα。电力系统安装无功补偿装置后，当功率因数从未安装前的0.75提高到安装后的0.9后，能够降低大约30%的电能消耗，可以看出其具有非常好的降低电能消耗的作用。所以，电力系统在进行低压电网输送电流时，可以考虑运用无功补偿装置，这样能够有效地降低电力系统中电能损耗。

2无功补偿装置配置地点的选择

在电力系统低压电网中，无功补偿装置可以设置在以下三个地方，一个是设置在变电所的母线上，一个是设置在10 kv的线路中，另外，还可以设置在用户低压端。

2.1变电所母线设置无功补偿装置在变电所的母线上，无功补偿的容量要比其它的地方都大，通常情况下是采用手动分级投切的方式进行。首先要确定该变电所覆盖范围内的总的无功负荷量，再依据总的无功负荷量来确定变电所母线上的无功补偿容量，以便确保上一级的功率因数能够满足设计要求，同时使变电所的母线电压始终处于允许的范围之内。

2.2 10 kV线路设置无功补偿装置对于10 kV线路来说，其无功补偿容量的确定是依据变压器的无功损耗以及线路中的无功损耗值。10 kV线路中的无功补偿容量不可以过大，否则，会使得线路处于低负载时出现无功过补偿现象，这样就会导致线路中的损耗量增大，同时也不能保证线路中的电压稳定。

2.3用户低压端设置无功补偿装置通常情况下可以根据用户的无功负荷的变化，进行补偿电容器的自动切换，这样就能够避免出现向高压线路反送无功电能的情况。在供配电电网里，若将无功补偿装置设置在用户低压端，能够保证线路中有最小的电流，进而有效降低线路中的'电能损失。此外，由于供配电线路中的电流比较小，就能够使供配电线路中电压降减少，进而避免电压出现较大的波动。通过在用户端设置无功补偿装置，可以产生较好的效果，不然即便线路关口处有着比较高的功率因数，也不能实现合理降低线路的功率损耗。在供配电线路中，应当将低压侧设置无功补偿装置作为主要的补偿方式，而高压端的无功补偿装置只起到辅助作用。为了能够有效地达到线路中的无功补偿，可以结合线路中实际情况选用自动控制的方式，及时获取供配电电网中的功率因数、功率、电流、电压等参数，依据电网中各参数的变化，来确定合理的操作指令，进而保证供配电低压电网始终保持良好的运行状态。

3无功补偿应遵循的原则

在电力系统低压电网中设置无功补偿装置需要遵循同机补偿、电容器补偿、随时补偿等原则。低压电网正式输电之前，应当先将电动机与低压电容器组相连接，在连接的基础上再让其工作，这么做不仅能够有效地减少因低电流通过所带来的电能损失，而且可以提升低压电流的使用效率，进而实现无损耗的目标。在低压电网供配电变压器的两侧，可以连接低压电容器，这么做可以补偿由于配电变压器空载状态时的无功损耗，此外，也可以在一定程度上补偿由于变压器使用而造成的电能损耗。

在低压电网的补偿过程中，电网的控制保护装置采用无功补偿切换装置，0.5 kV左右的大用电户的母线上设置低压电容器组补偿，这么做既可以达到两种补偿的要求，而且能够在一定程度上保证电压的稳定，进而避免电气设备因电压变化而受到损坏。

4无功补偿的具体方法

4.1低压电网中集中补偿在低压电网中进行集中补偿主要是利用由电脑控制的低压并联电容器柜，在380V配电变压器处进行。采用集中补偿的方法主要有以下几方面的优点：首先，是能够补偿的容量很大，可以同时满足上千容器的使用;其次，是可以对其进行跟踪，对用户用电情况进行实时跟踪，依据用电波动情况来确定需要使用的补偿数量，进而达到供配电的平衡;再次，是可以产生较好的经济效果，采用集中补偿的办法可以有效地控制供配电电网中电能的损耗，而且设备的维护和投资全部由使用方负责，这样就明显的降低了供电企业的相关支出，而且可以对电能损耗进行有效控制。当前，用电大户在设置无功补偿装置时，大多数都是依据电网功率因素的变化来对电容器进行自动调节。用电企业运用集中补偿的方式，可以对可能出现的问题做到早发现、早解决;此外，当地的供电部门也会对企业的用电情况给予更多的关注，以便能够加强对电网电压的检查，确保电压一直能够处于合理水平。

4.2低压电网中的静止补偿

在电力系统中的远距离输配电线路中，可以采用静止补偿的方式进行无功补偿，这样不仅可以确保电网电压的稳定，而且能够避免输配电期间出现充电现象，进而全面提升输电的总体容量，即在几条线路同时进行输配电时，可以对产生的能量损耗进行及时补充，进而实现稳定电压的作用。与此同时，可以达到补偿和配给的作用，进而使其充分展示出调节的功能。在现实使用时，应当先确定调节点，也就是受电地区的下一级电网与调压输电网与输电网的电压支撑点之间的相互连接的枢纽点设计无功补偿装置。明确该装置可以调节的范围，之后对其实行跟踪维护。虽然这种方式具有很好的自动化水平，但同时也会受到一些难以避免的因素影响，如不良的天气等。因此，在使用过程中，要加强其观测力度，以便能够及时获取最新的数据，出现问题时要及时进行调整。

4.3低压电网中的分散补偿

在电力系统中的用户端采取分散补偿的方式，不仅可以达到提升电压使用率的作用，而且能够保证电压始终处于合理水平，避免因电压变化对电器所造成的损坏。采用分散补偿的方式可以有效地降低资源成本支出，因用户所用电器有着较高的频率，使用分散补偿的方法，有着较好的应用前景。采用分散补偿的方法，可以有效提升供配电线路中的供电水平，稳定线路中的电压，确保用户电器电压能够始终处于合理范围，保证电器可以安全、平稳的运行。

5结语

在电力系统低压电网中使用无功补偿装置，应当先对低压电路中所有的特点进行分析研究，从实际应用角度采取一定的措施，进而降低电网中的电能损失，确保低压电网的供电质量。

参考文献：

[1]马路春.浅析合理选择低压无功补偿装置[J].浙江建筑,2010，(5)：134-135.

[2]王勇.智能低压无功补偿技术的应用探讨[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版,2010,(5):241-242.

[3]王培波.从节能角度谈低压无功补偿装置应注意的问题[J].电力电容器与无功补偿,2010,(2):89-90.

[4]周茂.低压无功补偿的技术与经济性探讨[J].贵州电力技术,2010,(12):156-157.

篇11：配电网无功电压优化运行控制方法论文

配电网无功电压优化运行控制方法论文

摘要：配电网优化控制方法在理论上有许多控制方法，但是在实际应用过程中，因为有许多不确定因素，简化了约束条件，并进行综合考虑，从而实现优化运行的目的。本文在配电自动化的基础上进一步阐述配电网优化控制的方法。

关键词：配电网;优化控制;方法

一、配电自动化

配电自动化系统的功能基本有5个方面即配电 SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图规范设理，地理信息系统(AM/FM/CIS)和配电网高级应用。

同输电网的调度自动化系统一样，配电网的SCADA也是配电自动化的基础，只是数据采集的内容不一样，目的也不一样，配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户，目的是为DA/DMS提供基础数据。但是，仅仅是配电 SCADA的三遥功能，并不能称为配电自动化系统，必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化(FA)功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断是一个复杂的问题，根据配网实际情况和故障情况的差别，诊断的步骤与方法不同。诊断方案应适用于单相接地故障、相一相故障、相一相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。为了完成DA的功能，配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量，还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制，还应对馈线设备进行自动控制，以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

二、配电网优化控制方法

为了降低预想事故集中的扰动带来的损失，减少事故后的操作代价，使系统从不安全状态回到正常状态，所采取的一系列控制措施。如果系统进入紧急状态，此时进行的防止事故扩大的操作称为紧急控制，使系统进入待恢复状态。对处于待恢复状态的系统，需要采取负荷转供和负荷切除等手段，以尽快的给尽可能多的失电负荷恢复电能供应。本文将重点讨论恢复控制中的网络重构、电容器投切以及相关的综合优化方法。

1、配电网网络重构

配电网网络重构是通过选择分段开关、联络断路器的开合状态，来改变网络的拓扑结构，以达到减少网损、平衡负荷、提高电压质量、实现最佳运行方式的目的。网络重构是一个比较复杂的问题，它是网络结构的优化，从数学模型来看，属于非线性组合优化问题。如果系统的网架结构和电气状况允许，对每一个单重故障，将可以找到多个可行的转供方案，方案越多，一则可以粗略的认为该系统的网架结构越坚强。

在树枝没有联络断路器存在的配电网中是不存在重构问题的，所以配电网络重构理论的推导都是基于配电网具有环形结构开环运行的网络。在配电网中存在大量的常闭分段断路器和少量的常开联络断路器，随着负荷的波动或者故障的原因，各条馈线在轻载与重载之间转换，配电网的结构允许其开合交换支路，平衡各条馈线之间的负荷，这不但可以增加各条馈线的稳定裕量，消除过载，提高其安全性，还可以提高总体的电压质量，降低网损，提高系统的经济性。

配电网重构是一个有约束的、非线性、整数组合优化问题，通常以网损最小为目标函数，以电压质量、线路变压器容量等为约束条件，目前配电网网络重构的算法有很多，诸如最短路径法、遗传算法、快算支路交换算法、穷举搜索法等，这些算法都在处理目标函数上，在不同的方面取得了一定的进展，但是考虑到网络重构在实际中仅是配网优化控制的一个方面，是在多目标决策下的一种优化，还需要受到其它优化目标的限制，所以这些网络重构算法在实际应用中还需要做一定的调整。

2、电容器的投切

电容器投切在一般的配电网优化中，主要作用就是改善电能质量和降低网损，电容器的投切对配电网的优化控制有着很重要的意义。长期以来，研究规划阶段电容器优化配置的文献比较多，对运行中电容器优化投切的研究还非常有限。后来许多学者就电容器的投切策略做了大量的研究，还有些学者针对配电网的模型进行了研究，并对相应的算法做了进一步改进。比如在中低压配电网中，三相负荷由于是随机变化的，且一般不平衡，但大多数对电容器优化投切的研究是建立在三相负荷平衡的假设条件上的。三相负荷不平衡会导致供电点三相电压、电流的不平衡，进而增加线路损耗，同时会对接在供电点上的电机运行产生不利影响。因此许多学者开始研究三相模型，其中有人提出了一种配电网中三相不平衡负荷的补偿方法，还有些文献利用三相负荷模型进行电容器优化投切的研究，取得了较好的效果。

就优化方法而言，不少文献和著作都介绍了各种各样的算法，具体可以分为两类：数学模型的解析算法和优化问题的人工智能算法。前者主要有非线性规划、线性规划、整数规划、混合整数规划和动态规划等算法;后者有人工神经元网络算法、遗传算法、模拟退火算法、Box算法和Tabu搜索法等现代启发式算法。解析算法迭代次数少，收敛速度快，但得到的往往是局部最优解。智能算法计算速度较慢，但在全局最优性方面较好。在实际应用中，采用解析类算法的相对多一点。

3、综合优化

如果将考虑安全性的网络重构和电容器投切结合起来，这就是计及安全性的配电网综合优化。配电网络重构是一个有约束的整数规划问题，配电网络电容器投切是个非线性整数规划问题，即使单独考虑其中一个问题就已经十分复杂，若将它们综合起来考虑就会更加复杂，网络结构的优化影响着电容器投切，电容器投切又反过来影响网络结构的优化，二者相互影响。对大规模配电网而言，有一种解决办法就是将综合优化问题分解成网络重构和电容器投切两个优化子问题，对这两个子问题进行交替迭代逐步逼近最优解。即在重构算法的.优化过程中所得到的每一个可行重构方案的基础上，加载电容器投切过程，得到基于该重构方案的一个综合优化解，然后依据目标函数交替迭代，向最优解不断逼近，直到获得最终可行方案。这种配电网预防控制的综合优化方法，由于所针对问题及求解过程的复杂性，使得在线应用具有一定的困难，一般用在离线的运行规划、安全性分析与调度当中。电容器采用基于遗传算法的投切方法进行计算，在现有的补偿设备基础上，以网损最小为目标，在满足电压约束前提下，使整个网络有功损耗最小。而网络重构通过仿真配电网潮流的计算和网损的评估，来对配电网进行重构，确定最优网络结构。若单纯以配电网的网损作为衡量指标，则只做电容器投切的算法效果最好，综合优化的次之，重构的效果相对最差，但是从配电网整体综合优化的角度来看，综合优化的方法则有可取之处，具体选择哪一种算法，需要根据实际配电网的运行情况来加以考量。

三、结束语

配电网优化控制方法在理论上已经有许多控制的方法，但在实际的应用过程中，由于存在着许多不确定因素，如环境因素、政府政策等，最优化的结果很可能是个综合、折衷的结果，而不是单个方面优化后的最佳结果。配电网的运行是多个指标的综合体现，在具体的操作中，可以考虑如何将这些约束条件进行简化处理，并进行综合考虑，从而达到配电网优化运行的目的。

参考文献：

1.李广河;地区电网无功电压集中优化控制系统的研究与实现[D];郑州大学;

2.邱军;电力系统无功电压就地控制研究[D];华中科技大学;

3.邢晓东;金华地区电压无功优化的研究[D];浙江大学;

4.朱毅;基于多Agent的全网电压无功优化控制系统研究[D];山东大学;

篇12：计算机技术在电压无功方面的应用论文

随着社会经济的飞速发展，居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高，从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势，已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式，在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考，自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成，通过一系列自动化技术将其功能整合在一起，因此，了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。

一、自动控制系统的结构

（一）调压方式

无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后，自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整，以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考，自动化。当电压超出额定范围时，则与同级和上级变电所的电压进行比较，然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。

（二）调整策略

电压无功优化自动控制包含两个方面，分别是电压优化和无功优化：

1、电压优化

当母线电压超上限时，首先下调主变的档位，当不能满足要求时才切除电容器；当母线电压超下限时，首先投入电容器，当不能满足要求时再上调主变档位，总之要确保电容器最合理的投入。

2、无功优化

当系统电压保持在限定范围内后，通过系统的自动控制，决定各级变电所电容器的先后投入，使得无功功率的流向最平衡，最能提高功率因数。

二、自动化数据采集、计算和传输

作为一个自动控制系统，全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部，其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考，自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输，减少系统资源占用。

在采集到实时数据后，过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解，然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展，自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题，采用模糊控制的算法，充分考虑谐波，功率因数摆动，电压波动和事故闭锁等因素，通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。

系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术，既提高了数据的存取速度，又节省了硬盘使用。为了提高传输效率，系统还会根据传输数据的类型和要求的不同，自动采用不同的传输协议：使用TCP/IP协议传输大量的重要数据，使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面，子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号，以验证所受数据的准确性。

三、系统的自动控制

电压无功优化控制的基本过程如下：首先是主站控制系统进行电压无功计算，然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的.把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较，以判断是否越限。

为了保证电网损耗最低，主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化，随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间，这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段，系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考，自动化。

当主站系统遇到特殊情况（如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生）时，能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行，待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考，自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常，通信异常时，立即改为执行本地定值，直至通道恢复正常。论文参考，自动化。

四、系统自动化的安全保证

目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制，安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展，最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构，当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时，控制系统能够立即执行闭锁，符合电网结构和调度运行特点，适合各种大小电网的安全可靠运行，能更有利地保证提高电网的电能质量，其具体的安全策略如下：

自动估算电网电压，使电容器平稳投切，避免出现振荡；自动估算电压调节后的无功变化量，使主变档位平稳调整，避免出现振荡。

当需要调节的变电所的主变并联运行时，为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况，首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况，系统能够自动减少主变档位调整次数，使设备寿命增加，电网安全得到保证。当遭遇设备异常时，系统自动闭锁，而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有：电容器或主变档位异常变位；系统需要采集的数据异常；系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时，系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确，系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式，提高了采集数据的准度。

五、结论

本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍，分析了其包含的自动化技术，从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展，也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想，系统构成方面进行的论述，可作电力专业的教辅材料，也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。

参考文献

[1]郑爱霞，张建华，李铭，李来福，吴强.地区电网电压无功优化控制系统设计及

篇13：智能电网技术特点及技术论文

智能电网技术特点及技术论文

一、我国智能电网发展的特点

我国智能电网发展正处于发展的第二阶段，主要有这样几个方面的特点，包括智能电网的坚强性、自愈性、兼容性、互动性、优化资源配置以及对信息的综成。

1.1智能电网的坚强性

所谓智能电网的坚强性是从电网的安全性着眼的。智能电网系统正常运行的一个首要目标就是要保证其安全性，安全性一直是电网维护人员着重关注的问题。当信息受到人为破坏或受到其它攻击时，智能电网能够自动有效地修复，对于灾害的发生，智能电网能够有效预警，保证应急方案的顺利进行。智能电网的坚强性还能满足电力用户的不间断用电需求。

1.2智能电网的自愈性

对于电网运行过程中发生的功能障碍，智能电网能够进行有效修复；对于电网的运行状态，能够得到实时监控与监测，且对于自我安全能够进行有效的评估。障碍一旦发生，智能电网能够在第一时间进行自我评估，并在评估的基础上进行修复，并监测修复过程，保证电网的有效恢复。

1.3智能电网的兼容性

智能电网的兼容性是指智能电网对于电厂与能源能够有效兼容，对于可再生资源能够科学、合理的利用，与用户设备之间能够进行很好的互动，从而能够最大限度的满足用户的需求。

1.4智能电网的互动性

智能电网的互动性是指智能电网能够与电力市场进行有效链接，从而能够源源不断地向客户提供电力，满足客户的用电需求。

1.5优化资源配置

对资源的优化具体包括对数据、运行以及

配电的有效配置。对资源进行优化能够提高资源的可利用率，减少资源浪费。在不断整合与优化的过程中，形成自动化应用模式，提高电力企业的生产效益。

1.6对信息的综合集成

智能电网的运用将信息的利用率提高到新的层次，信息的收集得到了全方位的保护与支持，维护、控制、监视、市场营销以及配电管理等被紧紧联系在一起，业务信息得到全方面的管理。

二、智能电网的优势及发展前景

与传统电网相比，智能电网具有巨大的优势。对于传统电网，不管是电源与电源之间的衔接，还是电能量的输入输出等，都缺乏流畅性；系统一旦受到大的扰动，便很难得到恢复；而且系统对于人工控制反应的应变能力减弱，反应速度极其缓慢；在为大众服务方面，服务比较单一；由于技术原因，整个系统处于真空状态，对信息接收不完全，且不能将信息有效输出，信息共享能力也比较弱，不能满足广大客户的要求。而智能电网与其相比，其在技术上具有极大的前瞻性，智能电网对信息的汲取比较迅速、完整、准确，且能很好的加以保存，对于人为或其它方面的破坏，能在第一时间做出反应，从而保证整个系统的有效运行。智能电网的坚强后盾是实体电网信息交互平台，它最大限度的满足客户的需求，保证系统的有序化运行。针对以上智能电网的发展优势，其发展前景不可估量。智能电网的形成，是电力系统技术革新的有效表现，其中包含的问题是多方面的，比如投资问题、技术问题、可持续发展问题以及电力行业的监管问题等等。综合以上，我们应将智能电网问题提升到国家战略层面来考虑，并以自身为中心，向周围企业进行有效扩散。发展的第一步是要进行基础性研究，并在此基础上有所拓展，从而得到全面研究，全面发展。我国智能电网还处于发展阶段，其中还有颇多问题值得我们去探讨与思索，我们应力求在不断探索的过程中提高技术的应用率，并尽早赶上国际先进水平，实现与国际的接轨。

三、智能电网技术

智能电网技术主要是指智能电网应用与维护过程中使用的相关技术，主要包括通信技术、电力设备技术、控制技术、量测技术以及可再生能源与分布式能源技术等。

3.1通信技术

若要实现电网的智能化，通信技术必不可少，对智能电网的监测与控制必须建立在通信技术的完善的基础上。若发生通信障碍，将对电力系统产生影响，损失不可估量。摘要：智能电网我国电网技术发展的发展方向，目前已经进入了建设阶段。总结了智能电网技术的.发展现状，阐述了智能电网技术与传统电网相比所具有的一些特点和优势，分析了智能电网在发展过程中涉及的关键技术，并对我国智能电网技术的发展前景进行了展望。

3.2电力设备技术

无庸置疑，电子设备技术在电网中具有举足轻重的作用。不管是发电、输电还是用电的过程，都需要电力设备技术的协同构造。电网中的各种智能设备，都需要电力设备的参与，从而保证其有效整合，最终保证电网的强大适应性。与国外发达国家相比，我国电力设备技术还存在局限性，技术上还趋于落后，也正因为此，我国的电力技术还存在很大的发展空间，还需要我们广大技术人员的不断深入探讨。

3.3控制技术

在电力系统运行过程中，控制技术的有效运用将能保证供电的可靠性，排除运行过程中有可能出现的电能质量问题。对控制技术的有效运用主要分五个方面：①对于数据的有效收集；②对于数据进行合理分析；③对于运行过程中出现的问题进行及时诊断；④面对障碍能够有效设防；⑤为运行提供有利信息。

3.4量测技术

量测技术涉及电力系统各个方面，一般是将获得的数据转换为数据信息，从而对电网的运行状况进行评估。这一技术的有效应用能够提高电力公司与客户之间的互动能力，从而提高设备的可利用率。

3.5可再生能源和分布式能源技术

“可再生”一直是一个具有前瞻性的概念，意味着智能电网的发展具有很大的潜力。未来的发展空间是不可预知的，但其无限发展的可能性是客观存在的。我国未来智能电网将向何处发展，将发展到何等状态，与可再生能源（风能、太阳能等）和分布式能源技术有很大的关系。

篇14：试论低压电网中的无功补偿浅谈论文

试论低压电网中的无功补偿浅谈论文

论文摘要：低压电网中的无功补偿是提高电压质量的有效手段，通过无功补偿，能够有效的提高低压电网中的功率因数，从而达到降耗的目的。本文简要介绍了低压电网中的无功补偿含义和重要意义，论述了低压电网中的无功补偿原理、方法，并阐述了对无功补偿装置的选择及应用。

论文关键词：低压电网；无功补偿；装置；应用

一、低压电网中的无功补偿含义

低压电网中的无功补偿是对低压电网中的无功功率进行补偿的措施，旨在提高低压电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善低压电网的供电环境。低压电网中的无功补偿通过选择合适的补偿方法和补偿装置，可以最大限度的减少低压电网的损耗，使电网质量提高，减少电压波动和降低谐波，从而提高电压稳定性。

二、低压电网中的无功补偿的重要意义

低压电网中的无功补偿能够提高电网的电压稳定性，从而提高电压质量，有效降低电力传输过程中的功率损耗和电能损耗，提高供配电设备的供电能力，因此，工矿企业内部供配电系统需安装无功补偿装置。通过无功补偿，不但可以提高低压电网的电压质量和配电设备的利用率，还可以为企业的节能低碳作出贡献。企业的功率因数直接关系到企业的电价，企业若想降低电力费用，不但要在电力设备的节能保养上下功夫，还要提高企业用电的功率因数，而无功补偿正是企业提高功率因数，实现节能低碳的有效手段之一。另外，无功补偿有利于降低电力系统的能耗。我们可根据的计算公式来测算无功补偿降低电力系统能耗的作用情况，根据来计算，线损P减少的百分数：，也就是说当功率因数从0.75提高到0.90时，由上式可求得有功损耗将降低25%-40%，这是意想不到的效果。并且，《全国供用电规则》规定：高压供电用户，其功率因数不应低于0.9，其他电力用户的功率因数不应低于0.85，功率因数低于0.7时，不予供电。若达不到以上要求，应装设必要的无功补偿装置，否则要加收电费。因此，低压电网中的无功无论是对低压电网还是对于用电企业和供电企业都具有十分重要的意义。

三、低压电网中的无功补偿原理

配电网中的用电设备（如感应电动机、变压器、电抗器、电焊机等）大部分是感性负荷，通常感性无功功率的电流相位滞后于电压相位，而容性无功功率的电流相位超前电压相位。故常用容性无功功率补偿感性无功功率，以减少电网无功负荷，由于超前电流与滞后电流的互补作用，也就是电容性负荷的无功功率补偿了电感性负荷的无功功率。当电网容量一定时，使无功功率减少，从而达到了提高功率因数的目的[2]。

四、低压电网中的无功补偿方法

（一）随机补偿。随机补偿主要是对电磁感应中的无功功率进行补偿，常用于电动机的无功补偿。随机补偿伴随着电动机的开启与关闭同时补偿与消失，能够自动进行无功功率的补偿，不需反复进行补偿调整，因此具有简单方便，灵活的优点。

（二）随器补偿。随器补偿主要是将低压容量通过低压保险接在配电变压器上，用来对配电变压器空载无功功率的补偿。此种补偿方法能够有效地平衡配电变压器的空载无功功率，从而提高变压器的利用率，有效降低电网的无功损耗，因此，随器补偿具有较高的经济性价比，是目前最常采用也最有效的无功补偿。

（三）中间同步或静止补偿。这种补偿方法主要是在无距离低压电网线路中间安装同步调相机或静止补偿装置来完成无功补偿工作。此种方法在线路输电过程中，能够稳定电压，同时对多条输电线路进行降耗补损，并具有较强的调节性能。

（四）终端分散补偿。用户终端分散补偿能够在低压电网终端进行有效的补偿，提高用户电器设备的安全性，还能提高电压利用率。

此外，在低压电网中的无功补偿方法还有等网损微增率补偿法、无功经济当量补偿法、低压集中补偿法、跟踪补偿等，这些方法都能够有效的对低压电网进行无功补偿，保证电压的'稳定性，提高利用率。

五、低压电网中的无功补偿装置的选择

（一）静态补偿装置。静态补偿装置一般为机械式接触器投切电容器组，适用于负载变化较小的场合。

（二）动态补偿装置。动态补偿以晶闸管作为执行元件，通过跟踪监测负荷的无功电流或无功功率，对多级电容器组进行分组投切，适用于负载变化大，情况复杂的低压电网。

六、低压电网中的无功补偿装置的应用

低压电网中的无功补偿装置能够有效的实施无功补偿，是低压电网中的无功补偿的主要手段，能够提高无功功率因数，降低损耗，稳定电压，因此，在电网中应用无功补偿装置是最为有效的选择。在实际应用中，根据不同情况安装不同的补偿装置，在选择随机补偿方法时，就要用到就地无功补偿装置，实现最方便的无功自动补偿。而对于需要在多条线路节点上实现自动投切要求，并减少变压器无功负载时，就要应用集中无功补偿装置。目前在农网中应用的还有静止无功发生器，这些无功装置的应用，大大提高了低压电网的性能。

七、结语

低压电网中的无功补偿能够优化电网系统，提高电压质量，提高电能的利用率。对于不同的无功功率，需要根据其无功功率的原理，选择不同的无功补偿方法和装置，能够有效提高无功功率因数，降低线路损耗和配电变压器以及用户端的损耗。因此，低压电网中的无功补偿对于社会发展具有重要意义。

篇15：无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

The technique of reactive compensation’s influence to low voltage network

贾沛建、唐军

摘要:依据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达标，实现节电目的。本文分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法，着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置。结合应用实例说明采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，已成为节电工作的一项重要措施。

关键词: 节电技术 功率因数 无功补偿

Abstract: The power factor of equipment can be used to measure the loss of energy in transmission lines. By refining the technique, we can let the power factor which is below the standard get standardized to save electricity. This article analyses the function of reactive compensation and the ways to choose capacity of compensation. It emphasizes in discussing the configuration of low voltage network and asynchronous motor’s capacity in reactive compensation. By combining with actual examples, this article also explains that using the technique of reactive compensation to improve the power factor of low voltage network and equipment has become an important measure to save electricity.

Key words: Technique of electricity saving ,Power factor, Reactive compensation

1、前言

无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。

无功补偿的合理配置原则

从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。

(1)总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。

(2)电力部门补偿与用户补偿相结合。

在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。

(3)分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。

集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。

(4)降损与调压相结合，以降损为主。

2、影响功率因数的主要因素

功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。当有功功率P一定时，如减少无功功率Q，则功率因数便能够提高。在极端情况下，当Q=0时，则其力率=1。因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。

2.1、异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备

异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率，它和负载率的大小无关。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。

2.2、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响

当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一般工厂的无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2.3、电网频率的波动也会对异步电机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响

2.4、以上论述了影响电力系统功率因数的一些主要因素，因此必须要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些实用方法，使低压网能够实现无功的就地平衡，达到降损节能的效果。

3、低压配电网无功补偿的方法

提高功率因数的主要方法是采用低压无功补偿技术，我们通常采用的方法主要有三种：随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。

3.1、随机补偿

随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。

随机补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活，维护简单、事故率低等。

3.2、随器补偿

随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加。

随器补偿的优点：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前补偿无功最有效的手段之一。

3.3、跟踪补偿

跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4k

v母线上的补偿方式。适用于100kVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。

跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。

4、无功功率补偿容量的选择方法

无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论，即单负荷就地补偿容量的选择（主要指电动机）和多负荷补偿容量的选择（指集中和局部分组补偿）。

4.1、单负荷就地补偿容量的选择的几种方法

（1）、美国资料推荐：Qc=(1/3)Pe [额定容量的1/3]

（2）、日本方法：从电气计算日文杂志中查到：1/4~1/2容量计算

考虑负载率及极对数等因素，按式（5）选取的补偿容量，在任何负载情况下都不会出现过补偿，而且功率因数可以补偿到0.90以上。此法在节能技术上广泛应用，对一般情况都可行，特别适用于Io/Ie比值较高的电动机和负载率较低的电动机。但是对于Io/Ie较低的电动机额定负载运行状态下，其补偿效果较差。

（3）、经验系数法：由于电机极数不同，按极数大小确定经验系数选择容量 比较接近实际需要的电容器，采用这种方法一般在70%负荷时，补后功率因数可在0.95~0.97 之间

经验系数表

电机类型 一般电机 起重电机 冶金电机

极数 2 4 6 8 10 8 10

补偿容量（kvar/kw） 0.2 0.2~0.25 0.25~0.3 0.35~0.4 0.5 0.6 0.75

电机容量大时选下限，小时选上限 ；电压高时选下限，小时选上限4、Qc=P[√1/COS2φ1-1-√1/COS2φ2-1]

实际测试比较准确方法此法适用于任何一般感性负荷需要精确补偿的就地补偿容量的计算。

（4）、如果测试比较麻烦，可以按下式

Qc≤ √3UeIo×10-3 (kvar)

Io-空载电流=2Ie(1-COSφe ) 瑞典电气公司推荐公式

Qo

若电动机带额定负载运行，即负载率β=1,则：Qo

根据电机学知识可知，对于Io/Ie较低的电动机（少极、大功率电动机），在较高的负载率β时吸收的无功功率Qβ与激励容量Qo的比值较高，即两者相差较大，在考虑导线较长，无功经济当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下，此式来选取是合理的。

（5）、按电动机额定数据计算：

Q= k(1- cos2φe )3UeIe×10-3 (kvar)

K为与电动机极数有关的一个系数

极数： 2 4 6 8 10

K值： 0.7 0.8 0.85 0.9

4.2、多负荷补偿容量的选择

多负荷补偿容量的选择是根据补偿前后的功率因数来确定。

（1）对已生产企业欲提高功率因数，其补偿容量Qc按下式选择：

Qe=KmKj(tgφ1-tgφ2)/Tm

式中：Km为最大负荷月时有功功率消耗量，由有功电能表读得；Kj为补偿容量计算系数，可取0.8～0.9;Tm为企业的月工作小时数；tgφ1、tgφ2意义同前，tgφ1由有功和无功电能表读数求得。

（2）对处于设计阶段的企业，无功补偿容量Qc按下式选择：

Qc=KnPn(tgφ1-tgφ2)

式中Kn为年平均有功负荷系数，一般取0.7～0.75;Pn为企业有功功率之和；tgφ1、tgφ2意义同前。tgφ1可根据企业负荷性质查手册近似取值，也可用加权平均功率因数求得cosφ1。

多负荷的集中补偿电容器安装简单，运行可靠、利用率较高。但电气设备不连续运转或轻负荷运行时，会造成过补偿，使运行电压抬高，电压质量变坏。因此这种方法选择的容量，对于低压来说最好采用电容器组自动控制补偿，即根据负荷大小自动投入无功补偿容量的多少，对高压来说应考虑采取防过补偿措施。

5、无功补偿的效益

在现代用电企业中，在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70～0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%,如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只占有功消耗的30%左右。由于减少了电网无功功率的输入，会给用电企业带来效益。

5.1、节省企业电费开支。提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的'，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。可见，提高功率因数对企业有着重要的经济意义。

5.2、提高设备的利用率。对于原有供电设备来讲，在同样有功功率下，因功率因数的提高，负荷电流减少，因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长的需要；如果原网络已趋于过载，由于功率因数的提高，输送无功电流的减少，使系统不致于过载运行，从而发挥原有设备的潜力；对尚处于设计阶段的新建企业来说则能降低设备容量，减少投资费用，在一定条件下，改善后的功率因数可以使所选变压器容量降低。因此，使用无功补偿不但减少初次投资费用，而且减少了运行后的基本电费。

5.3、降低系统的能耗

补偿前后线路传送的有功功率不变，P= IUCOSφ，由于COSφ提高，补偿后的电压U2稍大于补偿前电压U1,为分析问题方便，可认为U2≈U1从而导出I1COSφ1=I2COSφ2。即I1/I2= COSφ2/ COSφ1,这样线损 P减少的百分数为：

ΔP%= (1-I22/I12)×100%=（1- COS2φ1/ COS2φ2） × 100%

当功率因数从0.70～0.85提高到0.95时，由(2)式可求得有功损耗将降低20%～45%。

5.4、改善电压质量。以线路末端只有一个集中负荷为例，假设线路电阻和电抗为R、X,有功和无功为P、Q,则电压损失ΔU为：

△U=（PR+QX）/Ue×10-3(KV) 两部分损失：PR/ Ue→输送有功负荷P产生的；QX/Ue→输送无功负荷Q产生的；

配电线路：X=（2~4）R，△U大部分为输送无功负荷Q产生的

变压器：X=（5~10）R QX/Ue=(5~10) PR/ Ue 变压器△U几乎全为输送无功负荷Q产生的

可以看出，若减少无功功率Q,则有利于线路末端电压的稳定，有利于大电动机的起动。因此，无功补偿能改善电压质量（一般电压稳定不宜超过3%）。但是如果只追求改善电压质量来装设电容器是很不经济的，对于无功补偿应用的主要目的是改善功率因数，减少线损，调压只是一个辅助作用。

5.5、三相异步电动机通过就地补偿后，由于电流的下降，功率因数的提高，从而增加了变压器的容量，计算公式如下：

△S

=P/ COSφ1×[（ COSφ 2/ COSφ1）-1]

如一台额定功率为155KW水泵的电机，补前功率因数为0.857，补偿后功率因数为0.967，根据上面公式计算其增容量为：

（155÷0.857） ×[（0.967 ÷0.857）-1]=24KVA

6、应用实例：

烟台市能源监测中心于2003年4月24、29、30日对烟台氨纶股份有限公司B区制冷机、空压机电机进行了电机补偿装置的安装调试，从安装后测试结果看，平均降低电流22-51（A），电机功率因数提高到0.98，（见测试结果对比表），减少了公司内部低压电网的消耗，从而达到了节电的目的。

测试结果对比表

设备名称 设备容量（kW） 补前功率因数COSφ1 补后功率因数COSφ2 电流下降△（A）

制冷压缩机LM1-110M、B4 110 0.84 0.98 22

制冷压缩机LM1-200M、B2 220 0.89 0.98 41

制冷压缩机LM1-250MA1、C1 250 0.86 0.98 51

制冷压缩机2DLGS-K2、D2 250 0.89 0.986 49

制冷压缩机2DLGS-K2、D5 250 0.89 0.98 48

空气压缩机20S-200A、D1 150 0.87 0.98 38

空气压缩机20S-200A、D2 150 0.86 0.978 36

空气压缩机20S-200A、D3 150 0.87 0.982 40

空气压缩机60A-160、B1 160 0.88 0.98 46

空气压缩机60A-160、B2 160 0.89 0.973 48

1、由于电流减少，变压器的铜损及公司内部的低压损耗都降低。

配电系统电流下降率△I％＝（1－0.87/0.98）×100％＝11％；

配电系统损耗下降率 △P％＝(1-0.872/0.982)×100％＝21％

2.该公司B区制冷机、空压机电动机补偿的总容量为780千乏，电流平均总下降518（A）,依据GB/T12497-1997中计算公式，安装电动机补偿装置后，年可节电量＝补偿容量×无功经济当量×年运行时间＝780×0.04×24×300＝224640kWh，节约价值11.2万元，补偿投资费用(包括设备的购置、安装及现场调试)为：6.24万元。(80元/千乏)

七、结论

文中集中探讨了无功补偿技术对用电单位的低压配电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益，介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的方法，讨论了如何确定无功功率的补偿容量，确保补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的。

作者简介：

唐军（1966-）山东大学热能工程专业 工程师 烟台市能源监测中心监测室主任

贾沛建（1964-）上海交通大学金属材料工程专业 高级工程师 烟台市能源监测中心总工室主任

烟台市能源监测中心 山东省烟台市北马路242号

邮编：264001 电话：0535-6614178 6617082 E-mail:yt-infor@263.net

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