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篇1：无功补偿的优化选择论文
近年来,随着农村电网的进一步完善，工农业生产用电规模不断扩大，用电量的日益增长和用电结构的变化，使得电力供需矛盾越来越突出。电力的供不应求迫使人们在降损节能上多做文章，因此，人们根据电力网的运行特点，从无功传输过程消耗有功的角度，推行了无功补偿。
众所周知，电力网在运行时，电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件。没有它，变压器就不能变压与输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动。但是，长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。因此，如何减少无功电力的长距离输送，已成为电力部门和用电企业必不可少的研究课题。为此，我们根据用电设备消耗无功的多少，在负荷较集中、无功消耗较多的地点增设了无功电源点，使无功的需求量就地得到解决，这样不但减少了无功传输过程中造成的能量损耗和电压降落，而且提高了供用电双方和社会的经济效益，可谓一举两得。不过，虽然无功补偿能给企业和社会带来一定的效益，但补偿过程中还需要考虑很多问题，也就是说怎样进行补偿，才能收到最佳的效益呢？这就要求我们在补偿过程中必须遵守一定的原则、方法，做到科学合理的补偿，才能收到事半功倍的`效果。
1 无功补偿的原则
全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡，具体内容如下。
总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。
集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。
高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。
降损与调压相结合，以降损为主，兼顾调压。这是针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路，这种线路最显著的特点是：负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。
供电部门的无功补偿与用户补偿相结合，因为无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补偿，满负荷时欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。
2 根据补偿原则，确定无功补偿容量
按照上述的基本原则，根据无功在电力系统中的去向，确定几种主要的补偿方式及其容量。
变电站高压集中补偿：这种补偿是在变电站10（6）kV母线上集中装设高压并联电容器组，用以补偿主变的空载无功损耗和线路漏补的无功功率。目前，在农网上，除了大宗用户外，县局基本上采用这种补偿。比如：涉县各变电站在未进行人工补偿以前cosφ= 0.85，根据功率因数（0.85）调整电费标准，每月罚款为月总电费的2.5%，经过各站装设了电容器补偿后，平均cosφ=0.9，每月电费减少0.5%，一年下来，功率因数奖电费约为60万元，为企业增加了效益。
随线补偿：将电容器分散安装在高压配电线路上，主要补偿线路上的无功消耗，还可以提高线路末端电压，改善电压质量。其补偿容量一般遵循“三分之二”原则，即补偿容量为无功负荷的三分之二，而电压降为DU = （PR + QX）/Ue。
例1：一条10kV线路，长为5km，导线型号LGJ-70，其中g = 0.46W/km，X0 = 0.411Ω/km，所带负荷200 + j150，在线路末端补偿QC= 100kvar，求线路损耗和电压降。
①求线路上的损耗
补偿前：△P1 = 3×I2R = 3×（2002 + 1502）/102×5×0.46 = 4313W。
补偿后：△P2 = 3×I2R = 3×[2002 +（150 - 100）2]/102×5×0.46 = 2933W。
则一年少损失电量：△A = (△P1 - △P2)T×10-3 = （4313 - 2933）×365×24×10-3 = 12089kWh。
②求电压降
补偿前：△U = （PR + QX）/U = （200×0.46×5 + 150×0.411×5）/10 = 77V。
补偿后：△U = （PR + QX）/U = [200×0.46×5 + （150 - 100）×0.411×5] /10 = 56V。
所以补偿后电压由9.92kV提高到9.94kV，改善了电压质量。
3 随器补偿
将电容器安装在配电变压器低压侧，主要补偿配电变压器的空载无功功率和漏磁无功功率。一般情况下，农网配变负载率较低，轻载或空载时，无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，因此配变无功补偿容量不易超过其空载无功，否则，在配变接近空载时可能造成过补偿，所以应按式Qb ≤ I0%Se/100(其中：I0%是空载电流百分数，从手册中可查出，Se是变压器的额定容量)，但对于工业用户的变压器补偿，因其负荷率高，补偿时应从提高变压器出力的角度考虑。
例2：涉县良种场有一台变压器Se = 80kVA，cosφ= 0.8，带一抽水用电动机Pe = 75kW，P = Se×cosφ = 80×0.8 = 64kW < 75kW，可见变压器处于超载运行，若提高cosφ的方法提高变压器出力，设拟增cosφ = 0.95，则P = 0.95×80 = 76kW >75kW，由公式Qb = P×tgφ可知，应补偿无功Qb = 25kvar。
4 随电动机补偿
将电容器直接并联在电动机上，用以补偿电动机的无功消耗。据运行统计，县级农网中约有60%的无功功率消耗在电动机上，因此，搞好电动机的无功补偿，使其无功就地平衡，既能减少配电线路的损耗，同时还可以提高电动机的出力。一般对7.5kW以上电动机进行补偿时，确定容量应按QC ≤ 3UeI0。另外，对于排灌所带机械负荷较大的电动机，补偿容量可适当加大，大于电动机的空载无功，但要小于额定无功负荷，即Q0 ≤ QC ≤ Qe。
例3：涉县自来水公司，一条线路长1km，导线型号LGJ-70，其中g = 0.46W/km，X0=0.411Ω/km，带一抽水用电动机Pe = 95kW，实用负荷为100 + j60，由于长期超载，在电动机上补偿无功QC = 30kvar，求补偿前后线路的损耗和电动机的出力。
视在功率S=（1002+602）1/2= 116.26kVA
①求线路上的损耗
补偿前：△P1 = 3×I2R = （1002 + 602）/0.382×1×0.46 = 43.32kW。
补偿后：△P1 = 3×I2R = [1002 + （60 - 30）2]/0.382×1×0.46 = 34.72kW。
△P1 - △P2 = 43.32 - 34.72 = 8.6 kW，则一年少损失电量8.6×24×365 = 75.33MWh。
②求电动机出力
补偿前：PN = 95kW < 100kW，电动机处于超载运行。
补偿后：PN = 112kW >95kW，电动机运行正常，提高了电动机的出力。
5 低压集中补偿
在低压母线上装设自动投切的并联电容器成套装置主要补偿变压器本身及以上输电线路的无功功率损耗，而在配电线路上产生的损耗并未减少，因此，补偿不宜过大，否则变压器轻载或空载运行时，将造成过补偿，补偿容量应以变压器额定容量的30%~40%确定，即：Qb = （0.3 - 0.4）SN，或从提高功率因数的角度考虑Qb = P（tgφ1 - tgφ2），其中tgφ1 、tgφ2是补偿前后功率因数角的正切值。
6 补偿位置的确定
上述介绍了不同目的的补偿方法各不相同，但补偿位置在哪最合理呢？一般我们考虑把并联电容器安置在负荷较集中的地方或无功消耗严重的设备周围。
7 补偿后带来的经济效益
从提高功率因数上，还是以涉县电力局为例，功率因数由0.8提高到0.9左右，月电费罚3.7万元，到奖2.5万元，赢利7.2万元，给企业带来经济效益。
从电压质量上来说，如例1，末端电压由9.92kV提高到9.94kV，保证了产品质量，给用户带来了直接经济效益。
从降损节能上来说，降低了电能损耗，减少了电费的支出，同样给用户带来经济效益。如例3，年节能7.533万kWh，按电价0.5857元/kWh，年节约电费7.533×0.5857=4.4万元。
从提高变压器的处理上来说，由于减少了无功电流，所以提高了变压器的出力。如例2，良种场若不是进行无功补偿，变压器长期处于超载运行，会因长期过热而烧坏变压器，而新安装一台变压器（100kVA），需投资1.3万元，但经过补偿，只需要投资近1000元就解决了变压器超载运行的问题，给良种场增创了1.2万元的经济效益。
总之，无功补偿不仅能改善农网功率因数和电压质量，而且可以使无功负荷就地平衡，提高农网的经济运行水平，同时降低电费支出，减轻工农业生产的负担，所以进行无功补偿是利国利民的好事，我们应下决心去抓，真正让用户得到实惠。
篇2：配电网无功补偿优化规划的论文
摘 要：将目标函数确定为节点电压质量、无功补偿设备投资以及配电网电能损耗等，将配电网无功规划优化数学模型在最大负荷运行的方式下建立起来。针对配电网具有较多的待补偿节点和分支的特点，将一种具有最小无功电流损耗的算法提了出来，从而对补偿电容器的位置和个数进行优化，然后以此为基础与改进的遗传算法结合起来，使无功规划优化的效率和精度得到进一步的提升。
关键词：遗传算法；无功规划优化；配电网
并联电容器组是主要的配电网无功补偿设备，将电容器组的安装容量安装位置以及补偿点的个数科学合理地确定下来，可以确保实现提升电压质量和降低网损的目的。配电系统具有较大的负荷分散性，再加上具有较多的带补偿点和较长的供电半径，因此在无功配置方面具有较为独特的地方。为此，本文分析并介绍了基于遗传算法的配电网无功补偿优化规划。
篇3：配电网无功补偿优化规划的论文
配电网无功补偿的灵敏度分析法可以将几个具有较高灵敏度的节点选择出来作为待补偿点，从而使解空间得以减小，然而该方法在实际上往往是同1条支路相邻的几个节点具有较高的灵敏度，而且一般只有一个节点在这几个节点中属于真正的高灵敏度的节点，该节点也会影响到其他节点的灵敏度。与此同时，灵敏度分析法又很难将补偿点的个数确定下来。如果以节点无功裕度值大小为根据将补偿点确定下来，这种方法也存在着很难将补偿点个数确定下来的`问题。也有采用N点分散补偿的方法，这种方法利用等面积判据以及等长度判据为根据将补偿点的容量和个数等确定下来，然而这种方法需要保证负荷数据的精确性，从而对各负荷点峰值无功电流进行计算，但是配电网一般都具有实时数据不足的问题，因此在具体实施的时候这种方法存在着较大的困难。为此，在本次研究中将无功电流损耗最小的算法提了出来，这种方法可以将补偿点补偿容量、补偿点的个数和位置等确定下来，这样就能够使解空间的维数得以有效减少，随后再通过对改进的遗传算法的利用就能够将无功规划优化的解得出[1]。
2 无功规划优化的数学模型分析
2.1 无功规划优化的目标函数分析 以配电网的实际情况为根据采用罚函数的方式处理状态变量的约束条件，从而将与遗传算法相适合的无功优化目标函数构造出来，其中主要包括无功补偿装置设备年等值费用、系统有功网损年等值费用以及节点电压越限罚函数。
Fmin=KcQci+Ckf+Nc+CeTlPLass+KVΔV
在该公式中，投资单位容量电容器的费用用Kc来表示，节点i无功补偿容量用元/kvar，Qci来表示，电容器无功补偿点集合用 kvar，NQ来表示，电容器在每个节点的固定安装费用用Ckf来表示；无功补偿点的个数用Nc来表示，电能单价用Ce来表示，年最大负荷损耗时间用Tl来表示，最大负荷方式下的有功网损用ΔP来表示，节点电压越限罚因子用KV来表示。
2.2 无功规划优化的数学模型求解 以配电网无功规划优化的特点为根据，本文选择了遗传算法。在进行配电网无功优化的时候遗传算法可以这样描述：利用目标函数在电力系统环境下评价各种条件约束的初始潮流，淘汰掉其中具有较低评价值的，只有具有较高评价值的才可以向下一代遗传自己的特征，这样就能够不断的趋向于优化。所以如何能够以配电网无功优化的问题为根据编码变量，并且将终止判据确定下来、对适应度函数进行设计以及开展遗传操作，这是解决配电网无功规划优化的非常重要的问题[2]。
2.2.1 编码方式。按组对无功补偿进行投切，为了使控制变量的个数和染色体的长度相等，可以使用十进制编码的方式。假设一个电容器节点有6组可投切，那么要对投切的电容器组数进行表示，就可以选择0至6中的任何一个整数。该节点不投切电容器则可以用数字0来表示。
2.2.2 设计适应度函数。可以使用目标函数还表示配电网的无功规划优化。在对配电网的无功优化进行计算时可以使用遗传算法。对目标函数进行转化可以得到适应度函数。最小化问题可以通过目标函数进行求解，因此需要转换目标函数。
2.2.3 遗传算法的选择。在遗传操作中，对遗传算法进行选择是非常重要的。如果没有选择合适的算子，就会使子代和父代具有接近的相似度，从而对种群的多样性造成破坏。这样的后果就是进化停滞，从而出现早熟的现象，对算法的全局寻优能力造成了严重的影响。因此要对各种选择方法进行深入的研究。本文选择的是基于轮盘赌的非线性排序法作为配电网无功运行优化的选择方法。使用基于轮盘赌的非线性排序法，先要对每个个体的适应度函数值进行计算，再从大到小的排列各个个体的适应度值，从而以排列的顺序为依据来对个体进行选择。
2.2.4 变异和交叉算子。使用固定的变异率和交叉率来进行简单的遗传算法是不符合适应性搜索过程和遗传算法动态的。这就需要在简单遗传算法中选择自适应的变异率和交叉率。在保障自适应遗传算法的群多样性的前提下，还要对遗传算法的收敛能力进行保障，从而使遗传算法的优化能力得到提高[3]。
2.2.5 终止判据。在不改变最优个体的适应度以及使用最大进化代数maxgen的基础上，结合最小保留代数来作为终止判据。如果在连续代内，最优值没有找到其他的解法来代替，那么就将其作为求解问题的最优解来结束计算。假设以一定的遗传代数限定为范围，没有解能够满足最优个体的最小保留代数，那么就将次优解输出，结束计算。这是为了尽量控制因素控制准则中存在的缺陷，使进化收敛的速度得到提高。
3 结语
目标函数中以经济技术的综合效益为最大，包括节点电压质量、无功补偿设备投资和配电网电能损耗等等。针对配电网的无功规划优化进行建模。该方法还要对补偿点的位置和个数进行确定，并与改进的遗传算法相结合，来对电容器的容量进行优化。总体而言，该算法具有较高的实用性和有效性，能够使初始种群的无效解减少，并有效地解决了遗传算法中存在的欺骗和早熟等问题。这样一来，配电网的无功规划优化的效率和精度也能够得到进一步的提高，从而有效地对配电网的无功规划进行优化。
参考文献：
[2]李世伟，葛珉昊，金育斌.小水电集中上网对电网的影响分析[J].中国农村水利水电，2012（08）.
[3]李世伟.小水电上网对配电网的影响[J].电气传动自动化，2012（04）.
篇4：浅谈电力系统的无功优化与无功补偿论文
浅谈电力系统的无功优化与无功补偿论文
1 前言
随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量(发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起,因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2 无功优化和补偿的原则和类型
2.1 无功优化和补偿的原则
在无功优化和无功补偿中,首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:
1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制;
2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。
3)无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。
4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。
2.2 无功优化和补偿的类型
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上),由于线路的容性充电功率很大,据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar/km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上,电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿,并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。
3 输配电网络的无功优化(闭式网)
电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起,即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。
3.1 无功优化的目标函数
参考文献[3]中著名的等网损微增率定律指出,当全网网损微增率相等时,此时的网损最小。
无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿),这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面,该方法没有计及其它控制变量的调节作用,同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等,这样做的计算量太大且费时。与此同时,国内外学者对无功优化进行了大量研究,提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种,其一为不计无功补偿设备的费用,以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达:
其二,以系统运行最优为目标函数,它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用,可用下式表达:
式中,β为每度电价,max为年最大负荷损耗小时数,α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率,KC为单位无功补偿设备的价格,QC∑为无功补偿总容量。
模型二考虑了投资问题,可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行,各部门都追求经济效益,显然考虑了无功投资问题更合理一些。
3.2 优化算法
由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解,是一些算法的出发点,如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等,以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中,忽略了二阶及以上的项,其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性,又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法,使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。
针对线性算法方法的不足,又提出了一些运用非线性算法,混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解,但由于无功优化本身的特性,使计算复杂、费时,且不能保证可靠收敛。
为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节,电容器组的投切)的处理,基于人工智能的新方法,相继提出了遗传算法,Tabu搜索法,启发式算法,改进的遗传算法,分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等,这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度,并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。
但在无功优化仍有以下一些问题需要饩:
1)由于无功优化是非线性问题,而非线性规划常常收敛在局部最优解,如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。
2)由于以网损为最小的目标函数,它本身是电压平方的函数,在求解无功优化时,最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限,而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小,可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。
3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高,对无功优化的实时性提出了很高的要求,如何在很短的时间内避免不收敛,求出最优解仍需进一步研究
4 配电线路
上的.无功补偿及用户的无功补偿
4.1 配电线路上的无功补偿
由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大,无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大,故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。
其原理可简述如下:
当线路输送的无功功率Q,线路长度L,每组补偿距离为x时,每组补偿容量为Qx
Qx=Qx/L
当认为电容器安装在补偿区间中心时,降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示:
当第i组电容器安装地点离末端的距离为:
对任一组电容器安装位置离末端的位置为:
xi=L(2i-1)/(2n 1)
? 其最佳补偿容量为:
nQx=2nQ/(2n 1)
这样即可求得表1的数据。
对于配电线路的无功补偿可有效降低网损,但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的,如果线路上的无功潮流为非均匀分布的,得出的结论将不同;同时在线路上安装电容器组时,其维护、操作比较不便,且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此,建议采用下述方式。
4.2 用户的无功补偿
对于企业及大负荷用电单位,按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献[8]指出在补偿容量相等的情况下,低压就地补偿减低的线损最大,因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分,使流经线路和变压器上的无功电流大大减小,显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献[6]指出了对于开式网的最佳补偿容量,三种常见的开式网可见图2所示。
4.2.1 放射式开式网的最佳无功补偿
对于用户或经配变出线的开式网络,针对开式网的接线的最佳无功补偿容量,参考文献[进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数,为了分析,下面进行了简单的推导:
对于网络为放射式网络,此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为:
由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响,因此有功功率对网损的影响可不考虑,(4)式可简化为下式:
在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。
4.2.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿
对于干线式及链式接线开式网,在第i=1点设置无功补偿,其QC1,op同放射式开式网,若在i=1,2 设置无功补偿,见图2(b)、(c)所示。
此时年计算支出费用可用下式表达:
同理,可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见,节点2电压可认为与节点1电压近似相等):
式中R∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和,此处R∑=R1 R2
推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为:
上述公式简单明了,且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起,通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量,避免了计算的迭代过程,具体算例可见参考文献[3]例6-2,在6-2例中,求解最佳补偿容量是通过求解5组方程,6次迭代所得,而利用上述的推导公式可一次性计算出。
5 结语
电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中,电力系统的状态是连续变化的,因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现,需要计算快,收敛性良好的算法,同时伴随着电力市场的实行,无功定价理论的逐渐成熟,无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。
篇5：浅谈建筑工程配电无功补偿选择分析论文
摘要：主要通过对无功补偿的原理以及类型的分析，进而探讨了无功补偿的选择，希望能够为研究无功补偿的人员提供参考。
关键词：建筑工程；配电系统；无功补偿；分析；选择
在建筑工程配电系统中，使用无功补偿技术来达到节能目的，取得了很好的效果，但是采用哪种无功补偿方式就要根据建筑工程类型来决定，并不是所有的建筑类型都适合使用无功补偿装置，所以就建筑工程配电系统来说，要做好无功补偿的选择。在使用无功补偿装置时，要做好前期的准确工作。近些年来，无功补偿技术已经在建筑工程配电系统中得到了广泛的使用，正是因为这种技术的使用，提高配电系统的使用性能，也减少了能源的浪费，对建设节约型社会有着重要的影响。随着无功补偿技术的发展，其在建筑工程配电系统中得到更加广泛的使用。在此，笔者就无功补偿技术在建筑工程中的使用进行探讨。
篇6：浅谈建筑工程配电无功补偿选择分析论文
不同的建筑工程类型使用的负荷时不相同的，但是大部分建筑工程采取单相负荷的方式，这种负荷方式最大的特点就是照明、空调等设备会随着负荷的变化而发生变化，这种现象在建筑住宅工程建设中最为明显，因为每户居民的用电量不同，三相符合就更难实现平衡，因此对于民用建筑来说，其负荷形式应该是三相不平衡负荷。那么，针对这样的负荷形式，该如何对其进行功率补偿的选择呢？笔者总结如下：通常情况下，对三相不平衡负荷进行无功补偿时，选择的应该是三相电容自动补偿方式，但是这种方式是按照某一相的电压测定的，所以就会出现这样的现象，也就是对测定的相进行无功补偿是合理的，而是其他两相负荷进行补偿就容易出现过补偿或者补偿不足的现象，这两种现象都会产生不良的结果。比如如果是过补偿的情况，那么，该相的电压就会出现升高的现象，使用该相的电气设备或者配电系统的保护元件就会出现损坏；而如果出现补偿不足的现象，那么该相的回路电流就会出现增大的现象，而使用该项的电气设备以及线路等会因为电流的突然增加而出现烧坏的现象。如果利用这种补偿方式，在其补偿的过程中，也会出现过补偿或者补偿不足的现象，这种现象对整个电网的运行都会产生消极影响，因此在民用建筑中，不能使用上述的补偿方式，因为这种方式不但能起不到节能的作用，还会造成一定的浪费。
4分相电容自动补偿其他注意事项
在选择电容器额定容量时应注意与变压器容量的匹配问题，如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器，则往往会难以做到补偿精确；而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器，则将会导致电容器的投切频繁。我们知道，电容器在接通时，会出现极高的尖峰电流，而若是在电容器组中接入单个电容器，由于已接入电网的电容器此时已成为附加能源，则会产生更大的尖峰电流，这种尖峰电流将对开关及电器设备造成损坏。因此，我们应尽可能减少电容器的投切次数，也即不宜采用小容量电容器组来补偿大容量的变压器。另一方面，由于目前电网中大量存在非线性负荷（如众多的半导体功率元件等），使得电网中的谐波含量常常很高。装在电网上的电容器，从低压侧看它与变压器的感抗及剩余的电网电感形成一个振荡回路。当这一回路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时，振荡回路的励磁电流将使回路产生很高的过电流造成供电回路过载，甚至引起电容器的烧毁。因此，在电容器接通回路中需要串联一个电感，一则防止产生谐振，二则可吸收高次谐波电流。
综上所述，可知无功补偿技术在建筑工程配电系统中的确起到了很大的作用，促进了电力事业的发展。但是在具体使用时，也不能盲目的操作，要考察好建筑类型，之后再选择合理的无功补偿装置，这样才能取得事半功倍的效果。在安装无功补偿装置时，一定要请专门的人员进行安装，尽可能的避免过补偿或者补偿不足现象的发生，因为一旦出现这种现象，不仅会损坏电气设备，还会影响建筑工程配电系统的正常运行，因此安装人员的水平很关键。
参考文献
[1]张光涛.电力变电设计中的无功补偿技术[J].通讯世界，2016（1）：130.
[2]王涛.10kV及以下配网电容无功补偿及其节能[J].通讯世界，2016（1）：12.
篇7：浅谈建筑工程配电无功补偿选择分析论文
无功补偿技术之所以在配电系统中，得到了广泛的使用，主要就是因为该技术能够使配电系统在运行时，保持良好的状态，这样有效的降低了电能的耗损量，进而实现了节能的目标，增加了电力企业的经济效益。通常情况下，在对建筑工程配电系统进行施工时，配电网的输出功率由两部分组成，一部分是有功功率，主要是由于电气设备在运行使用时，对电力资源形成了消耗，这种消耗方式是直接的，这是由于有功功率的产生，才能将电能快速的转变为其他能源，进而实现了电力设备运行的目的；而另一部分就是无功功率，在这种模式下，电气设备不用消耗太多电能，而是利用其他方式将电能进行循环，进而达到电气设备运行的目的。在无功功率的状态下，不仅能够提高电能的利用效率，还能够提高电气设备的'使用性能。建筑工程的配电系统耗费的电能很大，如果利用无功补偿装置，可能节省很多电能，进而实现了建筑工程配电系统的节能优化的目标，从大处说，有利于我国节约型社会的建设，从小处说，有利于建筑功能更好的发挥。近些年来，无功补偿技术得到了飞速的发展，人们将其与各种现代技术有效的融合起来，使无功补偿装置性能更加优良，更好的为人们服务。
2无功补偿方式
2.1三相电容自动补偿。三相电容自动补偿结构简单，成本低，在供配电系统中被广泛应用。它在补偿时，信号取自三相中的任意一相，根据检测结果的需要，三相同时投切相同数量的电容。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统，当三相负载平衡，三相电压、电流接近时，三相同时投切可保证三相电压的质量。但如果三相负荷不平衡，用三相电容自动补偿的方法来补偿无功电流、提高功率因数，不但不能达到预期的效果，而且可能会造成设备的损坏。
2.2分相电容自动补偿。分相电容自动补偿就是每相单独补偿，通过检测每一相的电压、电流，当每相功率因素或电压与设定值比较超出某一范围时，每相分别进行单独补偿，有针对性地进行无功补偿，避免补偿的盲目性，提高资源利用率。分相电容自动补偿较三相电容自动补偿复杂，但近年来随着计算机技术在供配电系统中的应用，分相电容自动补偿已在民用建筑中推广应用。
2.3混合补偿。较常见的混合补偿是设一组三相电容自动补偿的时，再设一组分相电容自动补偿，系统根据检测结果自动选择补偿方式，资源可得到充分利用，但前期投入费用相对高些。
篇8：10kV配电网的无功优化补偿探讨
1.功率因数和无功功率补偿的基本概念
1.1功率因数：电网中的电气设备和电动机、变压器等属于既有电感又有电阻的电感性负载，电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，相位角的余弦COSφ即是功率因数，它是有功功率与视在功率之比即COSφ=P/S.功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标，
1.2无功功率补偿：把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路，当容性装置释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性装置吸收能量，能量在相互转换，感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。
2.无功补偿的目的与效果
2.1补偿无功功率，提高功率因数
在电网运行中，因大量非线性负载的运行，除了要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生功率与电能损耗，由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，降低线损耗。
2.2提高设备的供电能力
由P=S.COSφ可以看出，当设备的视在功率S一定时，如果功率因数COSφ提高，上式中的P也随之增大，电气设备的有功出力也就提高了。
2.3降低电网中的功率损耗和电能损失
由公式I=P/（3.U.COSφ）可知当有功功率P为定值时，负荷电流I与COSφ成反比，安装无功补偿装置后，功率因数提高，使线路中的电流减小，从而使功率损耗降低：ΔP=I2R降低电网中的功率损耗是安装无功补偿设备的主要目的。
2.4改善电压质量
在线路中电压损失ΔU的计算公式如下：
式中：ΔU――线路中的电压损失kV
P――有功功率MW
Q――无功功率Mvar
Ue――额定电压KV
R――线路总电阻Ω
XL――线路感抗Ω
由上式可见，当线路中的无功功率Q减少以后，电压损失ΔU也就减少了，
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2.5减少用户电费开支，降低生产成本。
2.6减小设备容量，节省电网投资。
3.无功补偿容量的选择
3.1按提高功率因数值确定补偿容量Qc.
式中，P―最大负荷月的平均有功功率KW
COSφ1COSφ2――补偿前后功率因数值。
例如：某加工厂最大负荷月的平均有功功率为300KW，功率因数COSφ=0.6，拟将功率因数提高到0.9，则所选的电容器容量为：
3.3按感应电动机空载电流值确定补偿容量。
电动机的无功补偿一般采用就地补偿方式，电容器随电动机的运行和停止投退，容量以不超过电动机空载的无功损耗为宜，计算公式：
式中Ue――电动机额定电压（kV）
Io――电动机空载电流可用钳形电流表测出，若粗略估算，也可用下式：
Qc=（1/4~1/2）Pn
式中Pn――电动机额定功率KW
3.4按配电变压器容量确定补偿容量
配电变压器低压侧安装电容器时，应考虑以下原则：在轻负荷时，防止向10KV配电网倒送无功，以取得最大的节能效果，根据配变容量按下式计算：
Qc=（0.10~0.15）Sn（Kvar）
Sn――配变容量kVA
总之，无功补偿设备的配置，应按照“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡”的原则，要把降损与调压相结合，以降损为主；又要把集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；同时，供电部门补偿与用户补偿相结合，以就地平衡为主，共同搞好无功补偿的配置和管理，从而取得无功补偿的最大经济效益。
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篇9：无功补偿柜
无功功率补偿装Z在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装Z在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位Z。合理的选择补偿装Z，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
一、按投切方式分类:
1. 延时投切方式
延时投切方式即人们熟称的“静态”补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装Z的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装Z的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。
下面就功率因数型举例说明。当这个物理量满足要求时，如cosΦ超前且>0.98，滞后且>0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。当检测到cosΦ不满足要求时，如cosΦ滞后且
2. 瞬时投切方式
瞬时投切方式即人们熟称的“动态”补偿方式，应该说它是半导体电力器件与数字技术综合的技术结晶，实际就是一套快速随动系统，控制器一般能在半个周波至1个周波内完成采样、计算，在2个周期到来时，控制器已经发出控制信号了。通过脉冲信号使晶闸管导通，投切电容器组大约20-30毫秒内就完成一个全部动作，这种控制方式是机械动作的接触器类无法实现的。动态补偿方式作为新一代的补偿装Z有着广泛的应用前景。现在很多开关行业厂都试图生产、制
造这类装Z且有的生产厂已经生产出很不错的装Z。当然与国外同类产品相比从性能上、元器件的质量、产品结构上还有一定的差距。
动态补偿的线路方式
(1)LC串接法原理如图1所示
这种方式采用电感与电容的串联接法，调节电抗以达到补偿无功损耗的目的。从原理上分析，这种方式响应速度快，闭环使用时，可做到无差调节，使无功损耗降为零。从元件的选择上来说，根据补偿量选择1组电容器即可，不需要再分成多路。既然有这么多的优点，应该是非常理想的补偿装Z了。但由于要求选用的电感量值大，要在很大的动态范围内调节，所以体积也相对较大，价格也要高一些，再加一些技术的'原因，这项技术到目前来说还没有被广泛采用或使用者很少。
(2)采用电力半导体器件作为电容器组的投切开关，较常采用的接线方式如图2。图中BK为半导体器件，C1为电容器组。这种接线方式采用2组开关，另一相直接接电网省去一组开关，有很多优越性。
作为补偿装Z所采用的半导体器件一般都采用晶闸管，其优点是选材方便，电路成熟又很经济。其不足之处是元件本身不能快速关断，在意外情况下容易烧毁，所以保护措施要完善。当解决了保护问题，作为电容器组投切开关应该是较理想的器件。动态补偿的补偿效果还要看控制器是否有较高的性能及参数。很重要的一项就是要求控制器要有良好的动态响应时间，准确的投切功率，还要有较高的自识别能力，这样才能达到最佳的补偿效果。
当控制器采集到需要补偿的信号发出一个指令（投入一组或多组电容器的指令），此时由触发脉冲去触发晶闸管导通，相应的电容器组也就并人线路运行。需要强调的是晶闸管导通的条件必须满足其所在相的电容器的端电压为零，以避免涌流造成元件的损坏，半导体器件应该是无涌流投切。当控制指令撤消时，触发脉冲随即消失，晶闸管零电流自然关断。关断后的电容器电压为线路电压交流峰值，必须由放电电阻尽快放电，以备电容器再次投入。
元器件可以选单项晶闸管反并联或是双向晶闸管，也可选适合容性负载的固态接触器，这样可以省去过零触发的脉冲电路，从而简化线路，元件的耐压及电流要合理选择，散热器及冷却方式也要考虑周全。
3.混合投切方式
实际上就是静态与动态补偿的混合，一部分电容器组使用接触器投切，而另一部分电容器组使用电力半导体器件。这种方式在一定程度上可做到优势互补，但就其控制技术，目前还见到完善的控制软件，该方式用于通常的网络如工矿、小区、域网改造，比起单一的投切方式拓宽了应用范围，节能效果更好。补偿装Z选择非等容电容器组，这种方式补偿效果更加细致，更为理想。还可采用分相补偿方式，可以解决由于线路三相不平行造成的损失。
4. 在无功功率补偿装Z的应用方面，选择那一种补偿方式，还要依电网的状况而定，首先对所补偿的线路要有所了解，对于负荷较大且变化较快的工况，电焊机、电动机的线路采用动态补偿，节能效果明显。对于负荷相对平稳的线路应采用静态补偿方式，也可使用动态补偿装Z。对于一些特殊的工作环境就要慎重选择补偿方式，尤其线路中含有瞬变高电压、大电流冲击的场合是不能采用动态补偿的。一般电焊工作时间均在几秒钟以上，电动机启动也在几秒钟以上，而动态补偿的响应时间在几十毫秒，按40毫秒考虑则从40毫秒到5秒钟之内是一个相对的稳态过程，动态补偿装Z能完成这个过程。如果线路中没有出现这么一段相对的稳态过程并能量又有较大的变化，我们把它称为瞬变或闪变，采用动态补偿就要出问题并可能引发事故。
二、无功功率第一文库网补偿控制器
无功功率补偿控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型。选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装Z的指挥系统，采样、运算、发出投切信号，参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程，其功能也愈加完善。就国内的总体状况，由于市场的需求量很大，生产厂家也愈来愈多，其性能及内在质量差异很大，很多产品名不符实，在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为“XXX无功功率补偿控制器”，名称里出现的“无功功率”的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号，而不是产品的名称。
1.功率因数型控制器
功率因数用cosΦ表示，它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosΦ=1时，线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。 * “延时”整定，投切的延时时间，应在10s-120s范围内调节 “灵敏度”整定，电流灵敏度，不大于0-2A 。
* 投入及切除门限整定，其功率因数应能在0.85（滞后）-0.95（超前）范围内整定。
* 过压保护设量
* 显示设Z、循环投切等功能
这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现，又要兼顾补偿效果，这是一对矛盾，只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整的较好，也无法祢补这种方式本身的缺陷，尤其是在线路重负荷时。举例说明：设定投入门限；cosΦ=0.95（滞后）此时线路重载荷，即使此
时的无功损耗已很大，再投电容器组也不会出现过补偿，但cosΦ只要不小于0.95，控制器就不会再有补偿指令，也就不会有电容器组投入，所以这种控制方式建议不做为推荐的方式。
2. 无功功率（无功电流）型控制器
无功功率（无功电流）型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的，有很强的适应能力，能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果，并能对补偿装Z进行完善的保护及检测，这类控制器一般都具有以下功能：
* 四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示cosΦ、U、I、S、P、Q及频率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完备，由于是无功型的控制器，也就将补偿装Z的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时，那怕cosΦ已达到0.99（滞后），只要再投一组电容器不发生过补，也还会再投入一组电容器，使补偿效果达到最佳的状态。采用DSP芯片的控制器，运算速度大幅度提高，使得富里叶变换得到实现。当然，不是所有的无功型控制器都有这么完备的功能。国内的产品相对于国外的产品还存在一定的差距。
3. 用于动态补偿的控制器
对于这种控制器要求就更高了，一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的，要求控制器抗干扰能力强，运算速度快，更重要的是有很好的完成动态补偿功能。由于这类控制器也都基于无功型，所以它具备静态无功型的特点。
目前，国内用于动态补偿的控制器，与国外同类产品相比有较大的差距，一是在动态响应时间上较慢，动态响应时间重复性不好；二是补偿功率不能一步到位，冲击电流过大，系统特性容易漂移，维护成本高、造成设备整体投资费用高。另外，相应的国家标准也尚未见到，这方面落后于发展。
三、滤波补偿系统
由于现代半导体器件应用愈来愈普遍，功率也更大，但它的负面影响就是产生很大的非正弦电流。使电网的谐波电压升高，畸变率增大，电网供电质量变坏。
如果供电线路上有较大的谐波电压，尤其5次以上，这些谐波将被补偿装Z放大。电容器组与线路串联谐振，使线路上的电压、电流畸变率增大，还有可能造成设备损坏，再这种情况下补偿装Z是不可使用的。最好的解决方法就是在电容器组串接电抗器来组成谐波滤波器。滤波器的设计要使在工频情况下呈容性，以对线路进行无功补偿，对于谐波则为感性负载，以吸收部分谐波电流，改善线路的畸变率。增加电抗器后，要考虑电容端电压升高的问题。
滤波补偿装Z即补偿了无功损耗又改善了线路质量，虽然成本提高较多，但对于谐波成分较大的线路还是应尽量考虑采用，不能认为装Z一时不出问题就认为没有问题存在。很多情况下，采用五次、七次、十一次或高通滤波器可以在补偿无功功率的同时，对系统中的谐波进行消除。
篇10：增加无功补偿 提高经济效益工学论文
增加无功补偿 提高经济效益工学论文
摘要：安装新的无功补偿装置，可提高电网功率因数，可减少电能做无用功造成的能源损耗和经济损失，节约能源，提高电网的经济运行效益。
关键词：增加补偿效益
1电力现状
1.1电源现状农四师电力公司霍尔果斯电网内拥有电站6座，总装机14820kW，其中水电站5座，装机容量8820kW，火电站1座，装机容量6000kW。霍尔果斯电网水电站主要分布于霍尔果斯河及格干沟河上，水电装机总容量8820kW，均为无调节能力的径流式电站。
1.2电网现状霍尔果斯电网输电线路电压等级为110kV、35kV。红卡子一、二、三级电站所发出的电经35kV线路送至62团110kV中心变,输电线路中途开口接入口岸35kV变电所，霍河电站所发出的电经35kV线路直接送至62团110kV中心变电所。中心变电网呈放射式网络，110kV出线1回，110kV线路由62团110kV变电所至三道河110kV变电所，长30.9km，7回35kV线路贯穿垦区，其中进线二回，出线五回，长180.501km。目前，霍尔果斯垦区电网有110kV变电所2座：62团110kV变电所主变容量为(6300+16000)kVA，三道河110kV变电所主变容量为(6300+16000)kVA。35kV变电所10座，容量共计38950kVA。分别有口岸、61团、63团、65团、66团、68团、可克达拉、糖厂、70团18连、酵母厂35kV变电所。农四师电网在65团变电所与伊犁州电网联网，联网线路为35kV线路。
2电力负荷预测及功率因数分析
2.1电力负荷预测本工程预测采用年递增率法、电力弹性系数法，预测未来供电发展情况，基准年为，近期水平年为，远期为。霍尔果斯电网20最大用电负荷为22.67MW，年供电量为0.84亿KW.H。预测20最在负荷62.078MW，年供电量将达到12.4亿KW.H
2.2功率因数分析目前霍尔果斯电网用电负荷增长较快，网损较大、功率因数较低、电压低。据统计到末，霍尔果斯电网的综合网损率高达12%，35kV线路平均功率因数达到0.81，10kV线路平均功率因数达到0.67。主要原因是该电网农业节水灌溉和工业用电负荷增长较快，对电网和用电户的无功补偿装置建设更不上，造成目前该电网的功率因数偏低、电压降大、电能损耗大。
需改善霍尔果斯电网的电能利用率，降低电能损耗，因此要加大该电网的无功补偿装置建设力度和用电户的功率因数管理。霍尔果斯电网供电区内有全国最大的陆路口岸霍尔果斯口岸，供电辖区内主要用电户有：火车站、自来水厂、电视台等重要用户；有农四师重要的工业企业如：南岗建材霍城水泥厂、绿华糖厂、中基番茄酱厂、66团酵母厂、新天葡萄酒厂及各团场的棉花加工厂等。农四师最大的节水灌溉农业区在62团、63团、64团、65团场境内。
因这些用户对无功补偿装置配置不够，而电网现有的无功补偿设施已不能满足功率因数合格要求，需在霍尔果斯电网的35kV变电所和10kV配电线路安装新的无功补偿装置。可提高电网功率因数，可减少电能做无用功造成的.能源损耗和经济损失，节约能源，提高电网的经济运行效益。
3变电所无功补偿工程
3.1各变电所补偿容量
3.2各变电所现状以上6个变电所，35kV母线侧采用单母线方式,10kV侧采用单母线方式。35kV变电区为户外设备，63团35kV变电所、65团35kV变电所10kV设备为户内开关柜，其余4个变电所10kV设备为户外设备。10kV断路器为真空断路器。以前都没有安装无功补偿装置。
3.3无功补偿装置
3.3.1无功补偿装置选型设计高压无功补偿装置由若干组TBB型无功补偿器组成。用专用的真空断路器控制无功自动补偿器的投入或退出。电流互感器、抗涌流或抗谐波的干式空芯（或干式铁芯）电抗器、电容器，安装在10kV母线侧，布置在10kV电容间隔。电容器的控制、保护装置布置在主控室的线路保护屏。
3.3.2技术性能①电压无功综合控制：a实现电压优先:按电压质量要求自动投切补偿柜，电压超出最高设定值时，逐步切除电容器组，直至电压合格为止；电压低于最低设定值时，在保证不过补条件下逐步投电容器组；在投电容器前先探询投后是否电压超高限，再决定是否投电容，以免频繁动作。通过综合控制使母线电压始终处于规定范围。b无功自动补偿:在电压优先原则下，依系统实际所需无功量自动投切电容补偿柜组，无功欠补逐步投电容器组；无功过补逐步切电容器组。使系统始终处于不过压、少过补、欠补，电网损耗最小状态。②运行记录和电压检测功能可自动或随时调出内存，查看或打印电压值及出现时间，补偿柜投切次数等当月和上月的统计报表。③过负荷能力：a保护装置能在1.1倍额定电压下长期运行，在1.15倍额定电压下每24h中运行30min，在1.2倍额定电压下每月中运行2次每次5min，在1.3倍额定电压下每月中运行2次每次1min。b电容器能在有效值为1.3倍额定电流下连续运行。
410KV线路无功补偿工程设计
4.110kV配电线路无功补偿安装工程霍尔果斯电网供电区的10kV配电线路共有48条线路安装，安装高压无功自动补偿装置48台，补偿容量4800kVar，补偿线路总长564公里。无功补偿容量具体分配如下：
4.2高压无功补偿装置该装置主要用于10kV架空线路，自动跟踪线路无功需求，以无功功率、线路电压、功率因数等综合数据判断电容器的投切，从补偿点就近向线路两侧输送无功，最大限度的减少无功流动，达到降低线损，提高线路末端电压，增加线路的输电能力。 高压无功自动补偿成套装置由若干组TBB-型自动补偿柜组成。每组自动补偿柜内含真空接触器（或断路器）、电压互感器、电流互感器、抗涌流或抗谐波的干式空芯（或干式铁芯）电抗器、电容器及相应控制、保护器件，一般为组装在一个柜体内的一体化装置。无功补偿装置是由一组自动补偿柜和一个控制器，单独成套，也可以是二至八组共用一个控制器，由内部母排连接后组成一套。
5工程建设的效益
5.1充分认识开展节能活动重大而深远的意义我们每天耗用的能源愈多，对空气的污染也越严重，气候变化对我们的不利影响越大，同时可留给未来使用的能源就愈少。所以，节约能源毫无疑问是功在当代、利在千秋的事业。
5.2开展节能活动，是落实科学发展观开展好节能活动、提高能源的利用率不但可以减轻能源开发压力，减少环境污染，提高经济增长的质量，树立和落实科学的发展观、促进人与自然和谐发展，也是实现全面建设小康社会目标的必然要求。
5.3加强电能利用力度，增强电能节约意识电能既是最重要的能源，又是消耗其它能源生产的能源产品。有资料显示，中国电力消耗量仅次于美国，已位居世界第二位，而由于节能节电意识淡薄造成的电能浪费占相当的比重。因此，增强人们的节电意识非常必要。在电力网的组成中，10kV供电线路是连接电力网和电力用户的桥梁。线路长度在电力网中占60％以上，其线损率在电力网的总线损中占80％以上。由于电网的线损主要是变压器损耗和线路损耗，所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的变压器和电力线路进行优化。由于负荷增长速度快而配电网无功建设投资滞后。
5.4加装无功补偿装置、提高质量又节能10kV配电线路存在电压过低或偏高问题，其原因除了电网结构不合理和导线过细外，主要是无功功率不足或过剩。系统的无功功率对电压影响极大，无功功率不足，将引起电网电压下降，而无功过剩将引起电网电压偏高。在电网运行中，因大量非线性负载的投运，它们除要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率，负荷电流通过线路、变压器将会产生功率与电能损耗。要维持整个系统的电压水平，就必需有足够的无功补偿容量，实行无功分区分压就地平衡，同时要求有足够的无功调节能力，在允许的电压偏差范围内，采用调压与补偿电容器相结合的措施，实现高峰负荷时较高电压运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压要求。10kV供电线路损耗大的主要原因是线路的功率因数低，由于供电线路点多、线长、面广、负荷季节性强，加之大马拉小车等多种因数，致使功率因数有的竟低于0.7以下。实践证明，在受电端加装电力电容器是提高功率因数降损节电的行之有效的方法。加装电力电容器使无功分散补偿就地平衡，把电能损耗降低到最低限度。
5.5目前霍尔果斯电网用电负荷增长较快，电网的电能利用率较低、网损较大、功率因数较低、电压低。据统计到20末，霍尔果斯电网的综合网损率高达12%，35kV线路平均功率因数达到0.81，10kV线路平均功率因数达到0.63。全年供电量1.09亿度。该项目建成后，将使霍尔果斯电网的综合网损率降到9%以下，减少电能损耗400万度。
篇11：工厂供电系统无功补偿技术研究论文
摘要:针对无功补偿技术展开讨论, 提升供电系统的供电效率, 找寻影响提高供电效率的因素, 并提出解决方案.
关键词:无功补偿; 供电系统; 功率因数;
社会经济的发展, 国内工厂用电不断增加, 对供电系统提出了更高的要求, 无功补偿技术的使用可以减少无功功率在工厂电网中的流动, 降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失;安装无功补偿设备可以有效的降低工厂电力网的损耗.另外, 无功补偿可以提高功率因数, 相对其他节能措施而言, 是一项收效快、投资少的降损节能措施, 可以使电力系统少送无功功率, 多送有功功率, 而且可以在电力系统无功功率不足时, 迅速提供无功功率.工厂是一个大型机电场所, 需要用到很多的用电的机器, 而这些机器大多都是电感设备,平时会消耗大量的电源, 浪费很多的无用功, 这对于工厂的发展来说是不利的, 而且违反了国家节能减排政策, 所以, 提高工厂用电设备的供电效率, 做到充分利用设备容量, 实现远距离低损耗输电, 加强用电效率, 响应国家节能减排号召, 提高用电质量, 这是一件非常有必要的事情.
1 无功补偿技术原理
电流经过电阻时会因为电流损耗而做功, 从而发光发热, 这就是电流的热效应, 而在经过纯容性电阻时, 会因为电阻没有阻拦电流的涌动, 从而并不做功, 形成无功功率, 对用电功率造成浪费, 在感电设备中, 总有一部分的电子设备是纯容性电阻, 这时就会进行无功功率, 就会大幅度降低电流的使用功率, 这是对电流的一种浪费, 如果能够进行无功补偿技术, 在电流不做功的时候进行补偿, 会大幅度的增加电流的使用效率, 是对电的一种节约措施, 那应该如何进行无功补偿呢?由于工厂的设备大多是感电设备, 所以只能进行公共无功补偿, 而无功补偿总共分为两种, 一种是由配电措施来进行功率补偿, 但是长期进行配电措施的.无功补偿会严重损坏变电箱, 这就得不偿失了, 所以这种方法对于工厂来说并不可取, 二是由补偿电容器来进行无功补偿, 这是一种专门的电流功率补偿设备, 不会产生上一个措施的状况, 是所需采取的最佳措施.
篇12：工厂供电系统无功补偿技术研究论文
2.1 使用电力电容器作无功补偿.
工厂中最常使用的方法是安装一个电力电容器, 将未做功的电流进行做功处理, 这样就可以很好的降低电流的无功效率, 经济便捷, 很受工厂的欢迎.
1) 低压分组补偿.这种方式是通过在配电车间安装电力电容器, 在供电部位就进行电流做功补偿, 可实现单体补偿和混合补偿, 是一种经济实惠的措施, 是工厂最常用的方法.
2) 个别补偿, 也称就地随机补偿, 这种方法有着很多的局限, 主要分为以下三点:
一是要安装位置要正确, 既必须安装在合格的位置上面, 安装不当效果就不会那么好.二是电流做功功率不能超过0.9, 超过0.9就会损坏这机器.三是要选择合格的适当的补偿电容器, 这些要求相对较复杂, 所以工厂使用的较少.
3) 高压集中补偿, 这种方法耗资较高, 不适合工厂使用, 所以不推荐使用.
2.2 使用同步补偿器作无功补偿.
同步补偿机, 它的工作原理是运用过励磁运行的原理, 使用过励磁吸收电路运行过程中的无功电流, 这是一种相当有效的措施, 能够均匀的调节电网电流做功, 这是一种很有效的措施, 能够做到均匀供电, 但这这种方法也有它的弊端, 那就是它的运营成本较高, 而且后期的维护成本也是一笔不小的数目, 这就造成了工厂大多不敢用的局面, 方法虽好, 但代价太高, 除了一些大型的供电设备, 这些相对来讲性价比合适, 很多时候都是不使用这种方法的, 而对于工厂来讲, 也不推荐使用.
3 提高自然功率因数
工厂的设备也是一个很重要的环节, 工厂设备的使用比是造成无功功率的关键, 那么应该如何解决这一问题是根治工厂设备不做功的根本, 下面提出了两种建议, 希望能够帮助解决这一现象.
3.1 选择合适的电动机, 在进行电动机的选择时, 电动机的规格和型号、使用效率和最大电流时的运营情况是选择电动机最主要的考察项目, 在进行电动机的厂家选择时, 要避免使用闭封式电动机, 这种电动机的使用效率低, 而且容易损坏, 维护成本高, 而且在工厂设备的运行中, 若设备的使用效率长期处于50%以下时, 就要考虑更换更小型号的设备了.
3.2 选择适合的变压器.变压器在工厂的运营过程中是最能进行无功运营的了,平时工作无功效率就达到总无功效率的25%, 而在全部设备停用的情况下时, 无功效率更是达到了80%, 这是一个极大的浪费, 想要实现用电效率的提高, 选择合适的变压器是一个非常重要的环节, 要综合的考虑到电压器的台数, 型号, 运营方式等方面, 确保变压器的使用效率最大化.
4 无功补偿注意事项
谐波的有效抑制.电容器在对抗谐波方面有着一定的抗衡作用, 但是它在抗衡的同时又会放大谐波的负面作用, 相当于是一把双刃剑, 这就需要一定的人为控制, 严格控制电容器的数量, 在电容器对抗谐波方面, 提出以下几点建议:
1) 给易受谐波损坏的电容器串联一个抗谐波电容器, 中和谐波的损害.
2) 在换流的部位接入一个滤波器, 消除谐波.
3) 给母线Pr使用微电脑消谐装置.
4) 提高变流器的使用电流, 提高使用效率, 降低使用低段谐波的使用, 从根本上减少谐波的产生.
参考文献
[1]王雨.工厂供电系统无功补偿问题研究[J].技术与市场, 2011 (6) :65-66.
[2]赵敬涛.试论无功补偿在工厂供电中的应用[J].北京电力高等专科学校学报, 2012 (3) :21-22.
[3]侯丽倩, 马辉, 孙兴盛.浅谈工厂供电中的无功补偿[J].中国科技博览, 2010 (35) :167.
篇13：无功补偿和并联电容器
摘要:通过对电路加设并联电容来进行无功功率补偿的原理,以实现节省电能、降低压损、提高供电质量。
关键词:功率因数 电容器 无功补偿
由于矿山企业使用大功率的电机、变压器等电感性设备,它不仅消耗有功功率,还消耗无功功率,因此必须提高用户功率因数,以减少对电源系统的无功功率的消耗。
1、并联电容器在电力系统中的无功补偿方式
电容器的补偿具有投资小、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小的特点。
电容器的补偿方式,应以无功就地平衡为原则。
电网的无功负荷主要由用电设备和输变电设备引起的。
除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量之外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。
安装电容器进行无功补偿可采取三种形式:集中、分组或个别就地补偿。
(1)集中补偿:在低压配电线路中安装并联电容器组,将其集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。
(2)分组补偿:分组补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。
(3)个别就地补偿:在单台用电设备处安装并联电容器,直接对其所需无功功率进行补偿。
电容器补偿其优点:(1)因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。
(2)有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性。
(3)加装无功补偿设备,不但使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
在确定无功补偿容量值时,应注意两点:(1)在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
(2)功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
2、电容器组的保护
(1)电容器单台熔丝保护:在每台电容器上都装有单独的熔断器,可避免电容器内部故障击穿短路时油箱爆炸,并波及和影响邻近电容器。
当单台电容器发生故障后,通过熔丝熔断,可避免整组电容器的总开关频繁跳闸,保持了电容器组运行的连续性。
同时不中断无功输出,又可提高系统运行中电压的稳定性。
熔丝保护结构简单、安装方便,便于切除故障的电容器,并有明显的标志,使检修人员容易及时发现故障电容器的位置。
(2)过电压保护:它是防止运行系统过电压危害电容器组安全运行的保护装置。
当运行电压超过电容器组额定电压的1.1-1.2倍时,开关自动跳闸,使电容器组退出运行状态。
电容器组若安装了自动投切装置,则不需要再安装过电压保护装置。
这种保护运行效果较好,已被广泛采用。
(3)过电流保护:一般电容器均采用此种保护。
过电流保护主要是防止短路故障扩大和防止过负荷.当电容器组发生母线短路故障或过负荷超过规定的允许值时,开关自动跳闸,迅速切除故障,还可作为熔断器保护的后备保护。
(4)低电压保护:它主要是防止电容器组合闸损坏.考虑合闸产生的工频过电压和振荡过电压对电容器的危害,当运行母线电压降低到额定值的60%左右时,低电压保护动作于开关进行跳闸,使电容器组切断。
使用该保护可避免变电所事故停电后,再恢复送电时的同时合闸造成的危害。
(5)零序电压保护:电容器发生故障后,由于熔断器熔丝熔断,将故障电容器切除,从而引起电容器组三相电容值不平衡而产生的电压不平衡来启动继电器,使开关跳闸。
单星形接线的电容器组多采用零序电压保护。
(6)不平衡电流保护:它是利用故障相电容器容抗减小后电流增加,利用增加的电流值与正常相电流值之差来启动过电流继电器,从而使开关自动跳闸,从而保护了电容器。
3、电容器组的运行条件
额定电压,电容器组允许在其1.1倍额定电压下短期运行;允许过电流,电容器组不得在其1.3倍额定电流下运行;额定频率,电容器组的频率必须与电网上的工作频率一致,因为电容器的`容抗与频率成反比。
允许温升,电容器运行温度过高,会影响其使用寿命,甚至引起介质击穿,造成电容器损坏。
因此温度对电容器的运行是一个极为重要的条件。
电容器的周围环境温度应遵照制造厂的规定。
若厂家无规定时,一般应为-40-+40℃;允许温升15-20℃;电容器的芯片允许温升不超外壳的30℃。
三相电流不平衡不得超过5%。
4、电容器组的操作规定
(1)在正常情况下的投入或退出运行,应根据无功负荷电流、电压以及负荷功率因数等三种情况来决定。
(2)变电所进行全部停电操作时,须先拉开电容器组开关,后拉开各出路出线开关;变电所恢复全部送电时,须先合上各出线开关,再合上电容器组开关。
(3)在发生下列异常情况之一时,须立即拉开电容器组开关,使其及时退出运行。
1)电容器组母线电流、电压超过电容器组允许值时。
2)电容器油箱外壳最热点温度及周转环境温度超过规定的允许值时。
3)电容器连接线接点严重过热或熔化。
4)电容器内部或放电装置有严重异常响声、电容器外壳有较明显异常膨胀、变形时。
5)电容器瓷套管发生严重放电闪烁;电容器喷油起火或油箱爆炸时。
(4)发生下列情况之一时,不查明原因不得将电容器组合闸送电:1)当电容器组开关跳闸后,不准强送电。
2)当变电所出现事故跳闸,全所无电后,必须将电容器组的开关拉开。
3)熔断器熔丝熔断后,查不明原因,不得更换熔丝强行送电。
4)电容器组再次合闸时,必须在断开3分钟之后进行。
5)电容器组每次拉闸之后,必须通过放电装置随即进行放电,待电荷消失后再合闸。
5、电容器常见故障及应对措施
(1)电容器运行时,电流、电压、温升等超过规定时,应将电容器及时退出工作。
当电容器喷油、着火时,应立即断开设备电源并灭火器灭火。
(2)运行时出现异常声响、渗漏油、外壳鼓胀时,可能运行温度、电压过高或高次谐波引起过电流,应及时退出工作,查明原因。
(3)当电容器熔断丝熔断时,应向调度员汇报并取得同意,在断开断路器。
断电后,对电容器放电,在查原因,若无故障迹象,可更换熔丝继续投入运行。
(4)电容器合闸投入运行前,必须放电完毕。
保护装置自动跳闸后,不得强行送电。
电容器不得安设自动合闸装置。
其他情况应根据检查中的实际问题,采取适当的方法进行妥善处理。
篇14：论配电网的无功优化论文
论配电网的无功优化论文
摘 要：当今，电力已作为现代社会的主要能源，与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系，越来越多的用户对电压质量提出了更高的要求，如何提高电压质量已经成为电力企业的一个重要目标，而其中无功优化又是提高电压质量的重要手段。
关键词：电压质量；配电网；无功补偿；线损；优化
电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响，无功则是影响电压的一个重要因素。对确定规模的10 kV配电网络终端系统，无功过剩时一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电网电压，另一方面，电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电网的运行成本, 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。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，优化无功，对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。
1 无功与线损的关系
因此合理的选择无功补偿点以及补偿容量，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，尤其造成的线损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。
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，补偿装置包括并联电容器、电抗器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电站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，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，然而操作上还是较为麻烦的，需要运行人员根据实时电压及有、无功进行分组投切。并且这种方案对配电网的降损起不到什么作用。
VQC装置的投入运行能有效地调节系统的电压和做到无功平衡，并减少运行人员日常调整电压、投切电容器组的`工作量。但是目前一些厂家的电压无功综合控制系统仍存在较多的问题，以至于不少的变电站中虽然安装有VQC装置，但是实际却没有投入运行，或者虽然投入运行，却存在较大的事故隐患。
2.2 杆上补偿方式
目前10千伏配网上很大的无功缺口需要由变电站来填补，大量的无功沿线传输使得配电网网损仍然居高难下。因此可以采用10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上（或另行架杆）进行无功补偿，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等工程问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行：（1）补偿点宜少，一条配电线路上宜采用单点补偿，不宜采用多点补偿, 安装位置的确定线路出口电压较高，无需进行补偿，线路末端电压偏低，电容器运行困难，可以将自动补偿装置安装在距线路电源侧2/3处。如果线路较长，可根据负荷情况选择两处补偿点，一处安装在线路2/5处，另一处在4/5处；（2）控制方式从简。杆上补偿不设分组投切；（3）补偿容量不宜过大。补偿容量太大将会导致配电线路在轻载时的过电压和过补偿现象；另外杆上空间有限，太多的电容器同杆架设，既不安全，也不利于电容器散热；（4）接线宜简单。最好是每相只采用一台电容器装置，以降低整套补偿设备的故障率；（5）保护方式也要简化。主要采用熔断器和氧化锌避雷器分别作为过流和过电压保护。显然，杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上沿线的公用变所需无功进行补偿，这种补偿方式具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的长配电线路，但是因负荷经常波动而该补偿方式是长期固定补偿，故其适应能力较差，主要是补偿了无功基本负荷，在线路重载情况下补偿度一般是不能达到0.95。应该开发电容器组能自动投切的杆上自动无功补偿技术, 可以根据配网无功潮流分布情况实时补偿，达到最佳效果。
2.3 用户终端分散补偿方式
《供电系统设计规范》指出，容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。故对于企业和厂矿中的电动机，应该进行就地无功补偿，即随机补偿；针对小区用户终端，由于用户负荷小，波动大，地点分散，无人管理，因此应该开发一种新型低压终端无功补偿装置，并满足以下要求：①智能型控制，免维护；②体积小，易安装；③功能完善，造价较低。
与前面三种补偿方式相比，本补偿方式将更能体现以下优点：①线损率可减少20%；②减小电压损失，改善电压质量，进而改善用电设备启动和运行条件；③释放系统能量，提高线路供电能力。缺点是由于低压无功补偿通常按配电变压器低压侧最大无功需求来确定安装容量，而各配电变压器低压负荷波动的不同时性造成大量电容器在较轻载时的闲置，设备利用率不高。
3 配电网无功优化遇到的问题
(1)优化的问题。目前无功补偿的出发点往往放在用户侧，只注意补偿用户的功率因数。然而要实现有效的降损，必须从电力系统角度出发，通过计算全网的无功潮流，确定配电网的补偿方式、最优补偿容量和补偿地点，才能使有限的资金发挥最大的效益。无功优化配置的目标是在保证配电网电压水平的同时尽可能降低网损。由于它要对补偿后的运行费用以及相应的安装成本同时达到最小化，计算过程相当复杂。
(2)量测的问题。目前10kV配电网的线路上的负荷点一般无表计或部分安装了负荷测录仪，人员的技术水平和管理水平参差不齐，表计记录的准确性和同时性无法保证。这对配电网的潮流计算和无功优化计算带来很大困难。要争取带专变房的用户的支持，使他们能按一定要求进行记录。380V终端用户处通常只装有有功电度表，要实现功率因数的测量是不可能的。这也是低压无功补偿难于广泛开展的原因所在。
(3)谐波的问题。电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏；并且由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波干扰更严重。因而做无功补偿时必须考虑谐波治理，在有较大谐波干扰，又需要补偿无功的地点，应考虑增加滤波装置。
(4)无功倒送的问题。无功倒送会增加配电网的损耗，加重配电线路的负担，是电力系统所不允许的。尤其是采用固定电容器补偿方式的用户，则可能在负荷低谷时造成无功倒送，这引起充分考虑。
综上所述，10kV配电网的无功补偿工作应更多地考虑系统的特点，不应因电压等级低、补偿容量小而忽视补偿设备对系统侧的影响（包括网损）。如果需降损的线路能基于一个完善的补偿方案进行改造，则电力系统的收益将比分散的纯用户行为的补偿方式要大得多。
篇15：低压网络无功补偿经验漫谈论文
低压网络无功补偿经验漫谈论文
摘要：农网改造及施工中提高供电质量，提高用户端的电压和功率因数COSφ，是一个要解决的重要问题，决定进行低压无功补偿
关键词：低压网络 无功补偿
山西省平顺县水电集团公司负责对全县水电自供区2乡1镇3.5万人口的农村电网进行全面改造，要求在2002年6月底以前完成。过去，该农村电网中，由于负荷的不确定性，在春、秋收耕季节和浇地用电时段，负荷很重，而平时0～8时和白天基本无负荷，供电质量极不正常，用户端电压很不稳定，甚至使一些低压动力用户无法工作，老百姓颇有怨言。因此，在农网改造及施工中提高供电质量，提高用户端的电压和功率因数COSφ，是一个要解决的重要问题，决定进行低压无功补偿。
一、低压无功补偿的概念
低压无功补偿是指在配电变压器低压400(380)伏网络中安装补偿装置，包括随机补偿、随器补偿、跟踪补偿几种方式。
随机补偿：随机补偿就是将低压电容器经过熔断器与电动机并接，通过控制，保护装置与电动机同时投切。
随器补偿：随器补偿是将低压电容器经过熔断器固定接在配电变压器低压侧，以补偿变压器的励磁及漏磁无功损耗。
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，将低压电容器组并接在大用户400伏母线上。这种补偿方式，相当于随器补偿的作用。另选几组低压电容器作为手动或自动投切，随时补偿400伏网络中变动的无功负荷。
二、农网无功负荷浅析
在我们现有10千伏送电系统中，往往是一条线路接有几台或十几台甚至二、三十台容量大小不等的配电变压器。由于用户分散，变压器容量又很小，75千伏安以下的变压器占70%以上，而且多数变压器每天有近15个小时接近空载运行，少数在额定容量的20%～40%之间运行，每逢栽插或收割季节，会出现无功不平衡。
在上述网络状态下，原有农网用户中，10千伏线路送出端或配电，变压器用户均没有配置补偿装置，致使10千伏送出端功率因数COSφ值很低。其主要原因是众多的小容量配电变压器时常在低负荷下运行，众多配变的空载及漏磁损耗、家用电器的无功耗用迭加起来占据了10千伏线路送出的大量无功功率，致使COSφ值达不到规定要求，线损也大大增加。
三、对功率因率COSφ值的要求
根据水电部《电力系统电压和无功电力技术导则》的规定和农网改造的技术要求，电力用户的功率因数应达到下列规定：
1．高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.90以上；
2．其他100千伏安(千瓦)及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；
3．趸售和农业用电，功率因数为0.80以上。
经过努力达不到以上规定者应装设必要的补偿装置。
原水电部《供用电规则》规定：高压供电的用户必须保证功率因数在0.9以上，其他用户应保持在0.85以上。
四、几种无功补偿方式的优劣比较
对于10千伏供电系统，在变电站10千伏母线上装设集中补偿方式的并联电容器组，只能增大变压器与10千伏母线之间及上一级电压等级线路的功率因数，对10千伏母线上首端的功率因数COSφ值不能改变，线路上各配电变压器所提供的无功功率仍需从这里送出，各送出线路上的线损不能降低。所以，对于10千伏供电系统的无功补偿，最好选择随线路上配电变压器装设低压无功补偿装置，进行分散补偿方式。这种方式易于根据无功负荷需要选择补偿容量，具有“哪里缺在哪里补，缺多少补多少”，都能把10千伏及其上一级电压等级的线路线损降低一部分的特点，且补偿效果好，经济效益高。
在农网10千伏线路上，“T”接变压器一般较多，且变压器“大马拉小车”的现象极为普遍，多数时段接近于空载运行，10千伏线路首端的功率因数COSφ值一般只有0.5～0.75。配电变压器的'供电范围多以自然村为单位，一个村有一、二个动力加工作坊和电灌站，在上述情况下宜采用随器和随机补偿方式，即在变压器低压侧按空载电流计算选择并联电容器补偿，在加工作坊按电动机容量计算选择并联电容器补偿。补偿电容器采用手动投切方式，可大大降低投资(每千乏约30多元)。只有大范围的无功分散补偿，才能降低农网线路的线损，降低农村电价。
对于农村排灌站的用电特点，一是“季节性强”，每年用电累计时间为1～2个月。二是“电动机单机容量大”，一般为30～80千伏安。三是由于用电时间短，不重视无功需量，都没有装设补偿装置。另外农村众多的排灌站同时投运，造成系统无功电量不平衡。这些排灌站应根据电机容量计算选择并联电容器随机补偿，促进无功就地平衡。
五、补偿装置的接线
装置测量点的接线，主要是补偿装置的电容器组和电流的引入点，特别是电流的引入点，在实际接线中往往被忽视。电容器组的引入点，是指电容器组的总进线在被补偿系统中的“T”接点；电流的引入点，是指补偿装置使用的电流互感器在被补偿系统中的安装点。正确的方法是：以负荷的供电电源为参考点，电流互感器的安装点必须在电容器组的总进线“T”接点电源之间，即电流互感器测量的电流必须包含流过电容器组的电流。否则，在电容器分组投、切状态中，无功补偿装置测量显示的有功、无功功率和COSφ值都不会变化，造成无功补偿装置投、切效果无法判断。
六、无功补偿的效益评价
按国电公司有关规定，功率因数COSφ值达不到标准的应督促装设补偿装置，以降低线损。装设补偿装置，要从长远利益出发，克服当前资金匮乏困难。安装低压无功补偿装置，获益最大的是用户，其次是供电系统。我们对我公司所属农网用户，通过认真分析计算，精心设计，在自愿的基础上，为其加装了低压无功补偿电容器，从而彻底解决了用户电能质量不稳定的难题，取得了良好的社会效益，赢得了用户的好评。
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