第二章 无功补偿在配电系统中的合理分配分解
配电网无功补偿方式
配电网无功补偿方式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。
而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，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收高的有效方案。
配电网无功补偿方式常用的有：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。
配电网无功补偿方案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。
为了实现变电站的电压控制，通常采用无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合变压器有载调压共同调节。
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，甚至在某些区上会产生振荡现象;而且由于实际操作中变压器有载分接头的调节和电容器组的投切次数是有限的，而在九区图没有相应的判断。
因此，现行九区图的调节效果还有待进一步改善。
2 低压集中补偿方式在配电网中，目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿(如图1的方式2)，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，容量在几十至几百千乏左右，根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。
它主要目的是提高专用变用户的功率因数，实现无功补偿的就地平衡，对配电网和配电变的降损有积极作用，同时也有助于保证该用户的电压水平。
这种补偿方式的投资及维护均由专用变用户承担。
目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切。
就这种方案而言，虽然有助于保证用户的电能质量，但对电力系统并不可取。
第二章-无功补偿在配电系统中的合理分配分解
第二章-无功补偿在配电系统中的合理分配分解引言电力系统的无功电能是指既不进行功耗，也不能进行输送的电能，对电力系统的稳定性和经济运行都有着重要的影响。
为了尽可能地节省系统能耗和提高电网运行的安全性和稳定性，必须合理使用和配置无功补偿设备。
本文将讨论在配电系统中无功补偿设备的合理分配和分解问题。
首先回顾配电系统中无功补偿的基本概念，然后讨论无功补偿分配的目标和原则，最后讨论如何进行无功补偿的分解。
配电系统中无功补偿的基本概念无功补偿是指在电源或电荷的电路中，通过合适的无功补偿设备，补偿并消除因电容性（或电感性）负载所引起的无功功率。
在配电系统中，无功补偿通常有两种设备：电容补偿器和电抗补偿器。
电容补偿器是一种将电源（发电机或电网）与负载之间产生的无功电流引向补偿器的电容器。
电抗补偿器可以分为静态电抗补偿器和动态电抗补偿器两种。
静态电抗补偿器是通过调节电感和电容元件的参数来实现的，而动态电抗补偿器是一种通过调节电子元器件的参数（比如IGBT）来实现的。
无功补偿的分配目标和原则无功补偿的分配目标是尽量减少系统的无功功率，提高系统的功率因数，从而提高系统的经济效益和运行的稳定性。
以下是无功补偿的分配原则：1. 先调节大负载首先，应当从大负载入手，向其供应无功电流，使其功率因数达到优良水平，从而降低整个系统的无功负荷。
2. 最小化无功电势差在无功补偿中，应尽可能减少无功电势差。
确保无功容量分配均匀分布，以防止电流在各点之间产生大的电势差。
3. 优化电力因数无功补偿能有效地提高电力因数，也就是减少无功功率，从而减轻输电和变电站的压力和负荷。
因此，在无功补偿分配时，应该将其分配给那些存在大量无功功率的设备。
4. 选择合适的无功补偿设备正确选择无功补偿器，是一个良好的无功补偿装置的关键。
无功补偿器应当与被补偿设备的容量匹配，以避免超载和欠载情况。
无功补偿的分解方法无功补偿的分解是指通过分离并分配无功电流到不同的补偿器来实现无功功率的补偿。
无功补偿合理的配置原则
无功补偿合理的配置原则
无功补偿合理的配置原则
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占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。
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) 功补偿的原则。
提高用电单位的自然功率因数,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则。
国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则
《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》第一章总则第一条为保证电压质量和电网稳定运行，提高电网运行的经济效益，根据《中华人民共和国电力法》等国家有关法律法规、《电力系统安全稳定导则》、信息来源：《电力系统电压和无功电力技术导则》、《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》等相关技术标准和管理规定，特制定本技术原则。
第二条国家电网公司各级电网企业、并网运行的发电企业、电力用户均应遵守本技术原则。
第二章无功补偿配置的基本原则第三条电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。
分（电压）层无功平衡的重点是220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。
无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。
第四条各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。
500（330）kV电压等级系统与下一级系统之间不应有大量的无功电力交换。
500（330）kV电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。
第五条受端系统应有足够的无功备用容量。
当受端系统存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。
第六条各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。
所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。
35kV～220kV变电站，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数应不高于0.95。
第七条对于大量采用10kV～220kV电缆线路的城市电网，在新建110kV及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。
(完整版)第二章风电场无功补偿
2.1.2 并联电容器补偿无功功率的方式
5、随器补偿与跟踪补偿
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 电变压器空载无功功率的补偿方式。
配电变压器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 功率，配电变压器空载无功功率是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的 配电变压器而言，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，不利于电费的同网同价。
并联电容器优点： 价格低廉、安装灵活、操作简单、运行稳定、维护方便
并联电容器缺点： ①其无功功率输出与电压平方成正比，低电压时无功功率输出减小，而 这时的系统却需要更多的无功功率； ②电容器提供的无功功率在电压稳定时是不变的，不能随系统无功功率 需求的变而改变，是一种静态无功功率补偿装置，适用于无功功率需 求稳定的场所，但即使这样，也容易造成欠补偿或过补偿。
优点：安装方便，有利于控制电压水平，且易于实现自动投切，运行可靠， 利用率高，维护方便，能减少配电网、用户变压器及专供线路的无功 负荷和电能损耗。
缺点：当电气设备不连续运转或轻负荷，又无自动控制装置时，会造成过补 偿，使运行电压抬高，电压质量变坏，因此，补偿装置需要较频繁投 切；不能减少电力用户内部各条配电线路的无功负荷和电能损耗。
2.1 并联电容器
电容器是电子工业与电工设备中的基本元件之一。电容器就是储 藏电荷的容器。电容器通常由两块中间隔以绝缘介质的导电板组成。 两块绝缘板中间的介质可以是气体、液体、固体或者混合体。
电容器的命名方法很多，主要分为以下几种： 按接入系统的方式：并联电容器、串联电容器 按电压级别：高压电容器、低压电容器
QC av Pmax (tan1 tan2 )
无功补偿讲课课件
无功补偿的原理及 实现方式
无功补偿装置的组 成及工作原理
无功补偿的重要性
提高电力系统稳定性：无功补偿能够平衡电力系统的无功功率，减少电压波动和 闪变，提高电力系统的稳定性。
降低线损：无功补偿能够减少线路中的无功电流，从而降低线路损耗，提高电力 输送效率。
提高功率因数：无功补偿能够提高电力系统的功率因数，减少无功功率的消耗， 提高用电设备的效率。
无功补偿讲课课件
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目录
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01
无功补偿装置
04
无功补偿概述
02
无功补偿的应用场景
05
无功补偿技术
03
无功补偿的优化策略
06
添加章节标题
无功补偿概述
定义与作用
无功补偿的定义 无功补偿的作用 无功补偿的理
无功补偿的基本概 念
无功补偿的作用
绿色无功补偿技术： 采用新能源、清洁 能源等绿色技术， 实现无功补偿设备 的绿色化和环保化， 促进电力系统的可
持续发展。
无功补偿面临的挑战与机遇
挑战：技术更新换代快，需要不断跟进；市场竞争激烈，需要提高产品质 量和服务水平；环保要求提高，需要降低能耗和排放。
机遇：随着电力系统的智能化和电网的升级，无功补偿技术将有更大的发展空间；新能源 和智能电网的发展将带来新的市场需求；技术创新和产业升级将提高企业的竞争力和市场 份额。
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选择合适的投切方式和控制策略
添加标题
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定期对装置进行维护和检修
优化无功补偿的控制策略
引言：介绍无功补偿的重要性及其优化策略的意义
控制策略：阐述无功补偿的控制策略，包括电压控制、无功功率平衡、有功功率平衡等 优化方法：介绍无功补偿的优化方法，如基于遗传算法、粒子群算法等智能优化算法的应用
电力系统中的无功补偿容量分配方法研究
电力系统中的无功补偿容量分配方法研究电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而无功补偿在电力系统中起着重要作用。
无功补偿容量分配方法的研究对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。
本文将探讨电力系统中的无功补偿容量分配方法，并对其进行研究。
一、无功补偿的重要性和作用无功补偿是指在电力系统中通过采用合适的无功补偿设备，以补偿电力传输过程中产生的无功功率，进而提高电力系统的功率因数和系统的稳定性。
无功功率的存在会降低电力系统的能效和运行效率，还会引起线路电压的波动和不稳定。
因此，无功补偿在电力系统中具有重要的作用。
二、无功补偿容量分配方法无功补偿容量的分配方法是指根据电力系统中各节点的电压和功率因数等参数来确定各节点所需的无功补偿容量。
常见的无功补偿容量分配方法有以下几种：1. 基于传统功率流计算方法传统的功率流计算方法是根据母线节点的电压和功率因数等参数，通过数学模型求解电力系统中各节点的无功功率，进而确定各节点的无功补偿容量。
这种方法简单易行，但无法考虑电力系统的动态变化和复杂的电力传输特性。
2. 基于灵敏度分析灵敏度分析是一种通过求解雅可比矩阵，根据各节点的灵敏度来确定各节点的无功补偿容量分配的方法。
通过分析电力系统中各节点的灵敏度，可以得到节点电压与无功补偿容量之间的关系，进而进行合理的无功补偿容量分配。
3. 基于遗传算法遗传算法是一种模拟自然界遗传过程的优化算法，可以用来求解复杂的优化问题。
在无功补偿容量分配问题中，可以使用遗传算法来寻找最优的无功补偿容量分配方案。
通过对无功补偿容量分配方案进行编码、选择、交叉和变异等操作，可以在求解过程中不断优化无功补偿容量的分配。
4. 基于模糊综合评价模糊综合评价方法是一种将模糊逻辑和数学统计相结合的评价方法，可以用于解决多目标决策问题。
在无功补偿容量分配问题中，可以通过设定一系列的评价指标来对各节点的无功补偿容量进行综合评价，从而得到最优的无功补偿容量分配方案。
配电网无功补偿优化规划
配电网无功补偿优化规划随着社会经济的发展和电力需求的日益增长，配电网的建设和运行也面临了新的挑战。
在电力系统中，无功功率的传输和调节对于提高电网稳定性和正常运行至关重要。
因此，如何进行配电网的无功补偿优化规划是当前电力企业需要重点关注的一个领域。
一、配电网无功补偿的意义在电力系统中，电力流通过电缆和线路时，由于导线的电动势和电容效应所产生的电场会引起电流的滞后，造成无功功率的消耗。
在电力系统的传输和配电过程中，这种无功功率的消耗会造成电流的不平衡和电压的降低，进而影响供电质量和电网稳定性。
而采用无功补偿技术能够补偿无功功率的损耗，提高电能利用率，减少线路损耗，增强电网稳定性和安全性。
二、无功补偿技术的分类无功补偿技术一般分为静态和动态两种类型。
静态无功补偿技术包括电容器和电抗器，它们能够低成本地将无功功率补偿到电力系统中。
动态无功补偿技术则包括静止无功补偿器SVG、动态无功补偿DSTATCOM和直流输电技术，它们能够更精确地控制无功功率的传输和调节。
三、配电网无功补偿优化规划策略为了实现配电网无功补偿技术的优化规划，需要采用一些具体的策略，如下：1. 无功功率的计算和分析。
为了确定无功功率的产生和分布状况，需要对配电网进行无功功率计算和分析。
依据计算结果确定合适的无功补偿技术。
2. 无功补偿方案的选择。
依据配电网的实际情况和装置综合功率因数保护的要求，选择合适的无功补偿方案，包括静态无功补偿、动态无功补偿和直流输电等技术。
3. 无功补偿装置的容量和位置的确定。
根据无功补偿方案的选择和自动化控制技术的实现，确定无功补偿装置的容量和位置。
4. 无功补偿装置的联锁和自动化控制。
将无功补偿装置与其他的电力设备进行联锁，使其能够自动化地控制电网的无功功率，保证电网的正常运行。
5. 无功补偿效果的监测和评估。
随着无功补偿装置的运行，需要对其运行效果进行监测和评估，以便及时修改和调整无功补偿方案，实现配电网无功补偿优化规划。
无功补偿中的共补与分补
无功补偿中的共补与分补共补与分补，简单说，是指补偿装置中，投切的是三相电容器还是单相电容器。
传统的接触器，是三相一起动作的，就是说，吸合时，三相都吸合，断开时，三相都断开。
这样投切的电容器是三相电容器，对三相电路同时做补偿，我们称之为：“共补”，或者“合补”。
由于电网中常常有一些特别的设备，他们工作时会造成三相不平衡。
比如用380V的单相电焊机，它用两个线电压来工作，另外一相就没有用到，这样就造成三相不平衡了。
这时如果要补偿，只能补两相，否则又会造成无功也不平衡。
为了解决这个问题，一些新的投切开关，比如：复合开关、可控硅模块，等等，就可以对A、B、C相各自独立地工作，哪相需要投切，就投切哪相。
这种对单相做作补偿的，就叫“分补”。
共补的优点：控制简单，价格低廉，可靠性好，检修维护方便。
对补偿控制器要求低。
共补的不足：在三相不平衡的场合，无法补偿，或者越补越不平衡。
分补的优点：能对付不平衡的场合，补偿精度高。
分补的不足：价格贵，控制复杂，线路复杂。
检修维护难度大。
对补偿控制器要求高。
分补每一组ABC电容，需要三条控制线。
共补每一组电容，只需要一条控制线。
共补与分补的路数分配，要按照实际需要来做。
根据以往的经验，如果用电的平衡度比较好，不平衡度最大的不超过15%，基本没有必要用分补。
原因是供电局考核的是平均功率因数，15%以内的不平衡度，共补平均以后很容易达标。
不平衡度：是在三相中，电流最大一相的电流，减去电流最小的一相的电流，除该相最小的电流。
如果不平衡度较高，就要采用分补了。
分补容量的确定：通常采用不平衡度来确定分补的容量。
比如总容量是420Kvar,最大不平衡度为20%，那么分补的容量应该接近20%左右。
即：420×20%=84KVar分补的路数确定：分补路数不宜多，因为补偿器的输出路数是有限的。
按上例：可以这样：共补：每相35Kvar,35×10路=350Kvar分补：每相2路×11Kvar，分补共6路。
无功补偿在电力系统中的协调与优化
无功补偿在电力系统中的协调与优化在现代电力系统中，无功补偿是一个非常重要的问题。
无功补偿是指用来平衡系统中无功功率的一种技术手段。
在电力系统中，无功功率的存在会造成系统的电压波动，影响稳定性和质量。
因此，协调和优化无功补偿是电力系统运行的关键问题。
本文将探讨无功补偿在电力系统中的协调与优化方法。
一、无功补偿的意义和作用无功功率是指在交流电路中，由于电感和电容元件的存在，导致电流的超前或滞后电压的现象，无功功率实际上并不对外界做功。
然而，无功功率的存在会对电力系统的稳定性和电压质量产生影响。
无功补偿的主要作用如下：1. 提高电力系统的稳定性：无功补偿可以提高电力系统的稳定性，降低电压波动和电流失真。
通过补偿无功功率，可以减小电网的无功功率负荷，从而减小电网的无功电流，提高电力系统的稳定性。
2. 改善电压质量：无功补偿可以改善电力系统的电压质量。
由于无功功率的存在，在电力系统中会出现电压的波动和电压降低现象。
通过合理地进行无功补偿，可以提高电力系统的电压质量，保持电压稳定。
二、无功补偿方式在电力系统中，常见的无功补偿方式包括静态无功补偿和动态无功补偿。
1. 静态无功补偿：静态无功补偿是指通过电力电子器件来补偿无功功率的方式，常见的静态无功补偿装置包括电容器组和电抗器组。
电容器组可用于补偿感性无功功率，提高功率因数；电抗器组可用于补偿容性无功功率。
这些补偿装置可以根据实际情况进行组合和调节，以实现无功功率的平衡。
2. 动态无功补偿：动态无功补偿是指通过电力电子器件和控制系统来实现对无功功率进行补偿的方式。
常见的动态无功补偿装置有静止无功发生器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）和柔性直流输电系统（FACTS）。
这些装置通过无功功率的快速调节和响应，可实现对电力系统无功功率的精确补偿和调节。
三、无功补偿的协调与优化方法为了实现无功补偿的协调与优化，需要考虑以下几个方面：1. 协调性：无功补偿装置在电力系统中应该具有良好的协调性。
电力系统无功补偿优化规划
电力系统无功补偿优化规划在现代电力系统中，无功补偿优化规划是一项至关重要的任务。
它对于提高电力系统的稳定性、降低损耗、改善电压质量以及提升电力系统的经济性都具有显著的意义。
首先，我们来了解一下什么是无功功率。
简单来说，无功功率并不实际做功，但它对于电力系统的正常运行却不可或缺。
在电力系统中，像电动机、变压器等设备在运行时需要建立磁场，这就需要无功功率的支持。
如果无功功率不足，会导致电压下降，影响设备的正常运行；而无功功率过剩，则会造成线路损耗增加，降低系统的效率。
那么，为什么要进行无功补偿优化规划呢？这是因为在电力系统中，无功功率的分布往往不均匀。
有些地方无功功率不足，而有些地方则过剩。
通过合理的无功补偿规划，可以使无功功率在系统中得到更合理的分配，从而提高整个系统的性能。
在进行无功补偿优化规划时，需要考虑多个因素。
其中，最重要的是负荷特性。
不同类型的负荷对无功功率的需求是不同的。
例如，工业负荷通常具有较大的无功需求，而居民负荷的无功需求相对较小。
因此，在规划无功补偿时，需要根据负荷的类型和分布来确定补偿装置的位置和容量。
电力系统的网络结构也是一个重要的考虑因素。
不同的电网架构对无功功率的传输和分配有着不同的影响。
复杂的网络结构可能会导致无功功率在传输过程中的损耗增加，因此需要通过优化补偿来减少这种损耗。
此外，还要考虑电压限制。
电压过高或过低都会影响电力设备的正常运行和使用寿命。
通过无功补偿，可以将电压控制在合理的范围内，确保设备的安全稳定运行。
在实际的无功补偿优化规划中，常用的补偿装置有电容器、电抗器和静止无功补偿器（SVC）等。
电容器可以提供容性无功功率，用于补偿感性无功功率的不足；电抗器则提供感性无功功率，用于限制短路电流和调整电压；SVC 则能够快速地调节无功输出，适应系统的变化。
在规划过程中，要充分考虑投资成本和运行效益。
毕竟，无功补偿装置的安装和运行都需要一定的费用。
如果补偿过度，虽然可能会提高电压质量，但会增加投资和运行成本；反之，如果补偿不足，又无法达到预期的效果。
配电无功补偿技术方案
配电无功补偿技术方案引言在电力系统中，无功功率是指电路中产生和消耗无功功率的能力和需求。
配电网中存在大量的感性负载（如电动机、变压器等），其工作时会产生无功功率。
在配电系统中，过多的无功功率会导致系统电压的波动、有功功率的损耗以及对设备的过度负荷。
因此，为了降低系统的无功功率，提高系统的功率因数，配电无功补偿技术应运而生。
无功补偿的意义配电无功补偿的主要目的是提高系统的功率因数，减少无功功率的损耗和电能的浪费。
通过实施无功补偿技术，可以达到以下几个方面的效益：1.提升系统的电能质量：无功补偿可以降低电压波动、降低电压谐波含量，从而提高系统的电能质量。
2.减少系统的电能损耗：通过无功补偿，可以减少感性负载的无功功率，降低额外的电能损耗。
3.优化电力系统的运行效率：通过无功补偿，可以提高系统的功率因数，减少电流的输送损耗，从而提高配电系统的运行效率。
无功补偿技术方案静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种高效、可靠的无功补偿技术。
主要包括静态无功发生器（SVC）、静态无功补偿器（SVC）和静止无功发生器（STATCOM）。
静态无功补偿装置通过调整电容、电感器件的连接，提供合适的并行无功功率，实现对电网的无功补偿。
静态无功发生器（SVC）静态无功发生器（SVC）是一种通过并联电容、电感并可根据负载变化来补偿无功功率的装置。
SVC装置通过调整其电容电感的连接和电参数，使其能够产生和吸收一定数量的无功功率，从而达到无功补偿的目的。
静态无功发生器具有响应速度快、可靠性高等特点。
静态无功补偿器（SVC）静态无功补偿器（SVC）是一种通过并联电容、电感并通过调整电抗值和电容值来补偿无功功率的装置。
SVC装置通过控制电容和电感器的参数，实现主动补偿，并及时响应系统负荷的变化，减少系统的无功功率。
静止无功发生器（STATCOM）静止无功发生器（STATCOM）是一种通过控制电压的幅值和相位来调节无功功率的装置。
STATCOM装置采用半导体功率变换器进行电流与电压的变换，实现对电网的电压和无功功率的调节。
中低压配电网的合理无功补偿技术分析
中低压配电网的合理无功补偿技术分析【摘要】目前，中低压配电网是我国电网建设的重点，而通过合理的无功补偿技术，可以有效平衡中低压配电网电压和无功容量，极大降低中低压配电网变压器、输电线路电能损耗，提高中低压配电网的电能质量，本文主要分析了中低压配电网的合理无功补偿技术，以及配电网无功补偿的主要补偿方式，进而探讨了无功补偿技术在中低压配电网无功补偿中的应用。
【关键词】中低压配电网；合理无功补偿技术；应用在电力系统运行中产生的大量无功负荷，使电力系统在传输有功功率的同时输送大量的无功功率，造成线路电压损失加大和有功损耗增加，降低系统的功率因数，使电网的供电质量恶化，因此，加强中低压配电网的合理无功补偿，有效维持电网无功平衡，这样可以提高中低压配电网电能质量，极大降低配电网损耗，从而提升中低压配电网供电能力，为电网用户和变电站节省电能、减少电费。
1 合理无功补偿技术分析合理无功补偿技术主要是通过对配电网进行合理的无功功率补偿，以此有效保持配电网电力系统电压稳定和正常供电，无功补偿为了提高配电网的功率因素，有效减少配电网输送线路及供电变压器的电能损耗，提高供电效率，改善供电环境，无功补偿技术利用动态无功功率补偿装置包括无功功率控制器、滤波补偿装置、并联电容器等，无功补偿的基本原理是将具有容性功率负荷装置与感性功率负荷装置并联在同一电路上，电能量在两种负荷之间的交换，进而使感性功率负荷装置需要的无功功率可以在容性功率负荷装置释放的无功功率中得到补偿，从而增加电网中有功功率的因素，降低电网线路能耗，提高电力企业的社会经济效益。
2 配电网无功补偿的主要补偿方式配电网无功补偿采用的无功补偿方式主要包括变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿、随器补偿与跟踪补偿五种无功补偿方式，第一，变电站补偿方式是确保变电站低压电网无功功率的设计，主要对变电站10KV母线进行集中补偿，采用包括并联电容器、同步调相机与静止补偿器等在内的集中补偿无功功率装置，平衡变电站低压电网的无功功率，提高低压电网的功率因素，进而有效保持变电站电力系统终端变电所的母线电压稳定，降低变电站10KV配电网电能损耗；第二，配电电线路补偿是指主要是通过在输电线路杆塔上安装电容器来进行无功补偿，采用熔断器和避雷针，布设线路无功补偿节点，采取整组投切控制方式，以满足电网线路和公用变压器对无功功率的需要，提高较长输电线路的功率因数，减轻电力负荷；第三，随机补偿是指通过将低压电容器组与电动机并联。
无功补偿装置在电力系统中的配合与协调
无功补偿装置在电力系统中的配合与协调无功补偿是电力系统中重要的技术手段，用于解决无功功率引起的电能损耗、电压波动等问题。
在电力系统中，无功补偿装置的配合与协调是确保系统稳定运行的关键因素之一。
本文将从配合与协调的角度来探讨无功补偿装置在电力系统中的重要性，并介绍一些常见的无功补偿装置及其协调方式。
一、无功补偿装置的基本原理与分类无功补偿装置通过调节电压和电流的相位差来改善电力系统的功率因数和电压质量。
根据不同的工作原理，无功补偿装置主要分为静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两类。
静态无功补偿装置包括电容器、电抗器和静止无功发生器等，它们能够快速响应电力系统的需求，并能够在不同负载条件下灵活地提供无功功率。
而动态无功补偿装置则采用电力电子器件来实现无功功率的调节，如静止无功发生器(SVG)、静止无功补偿器 (SVC)等。
二、无功补偿装置在电力系统中的协调作用无功补偿装置在电力系统中具有重要的协调作用，可以从以下几个方面来展开讨论。
1. 电压稳定无功补偿装置能够根据电压的变化情况来调节无功功率，从而减少电压的波动。
例如，在电力系统负载突变时，无功补偿装置能够快速响应，提供所需的无功功率，保持电压的稳定性。
2. 功率因数改善无功补偿装置可以通过调节无功功率来改善电力系统的功率因数。
功率因数是衡量系统有效功率利用率的重要指标，较低的功率因数不仅会造成电能损耗，还会增加电力系统的负荷。
通过合理配置和协调运行无功补偿装置，可以提高电力系统的功率因数，减小能源浪费。
3. 谐波控制电力系统中存在着各种谐波，当谐波电流引起电压波动时，会对系统的稳定性和设备的运行造成不利影响。
无功补偿装置中的电力电子器件可以通过控制谐波电流的注入来实现对谐波的补偿与抑制，从而改善电力系统的谐波问题。
三、无功补偿装置的配合方法为了使无功补偿装置能够更好地发挥作用，需要采取合适的配合方法。
以下是常见的无功补偿装置的配合方法：1. 电容器与电抗器的配合电容器和电抗器是无功补偿装置中最常见的两种装置。
农村配电线路的无功补偿及合理分配
农村配电线路的无功补偿及合理分配发布时间：2021-08-09T15:33:34.760Z 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：成柱荣[导读] 农村地区有很长的配电线。
适当的配电无功补偿可有助于增强功率因数，提高农村地区人民的生活质量。
广东电网有限责任公司潮州湘桥供电局成柱荣摘要：无功补偿是确保供电品质和延长电路寿命的关键。
农村地区有很长的配电线。
适当的配电无功补偿可有助于增强功率因数，提高农村地区人民的生活质量。
本文通过探讨了农村电力供应如何无功补偿的问题。
并说明了如何根据实际电流情况分配补偿容量。
关键词：农村配电线路；无功补偿；补偿方式；补偿容量减少停电对电力部门提高电网效率和运行经济性构成了真正的挑战。
也是电气系统研究的主要方向之一。
通过适当配置电力系统，对非功能负荷进行最优补偿。
它不仅有助于维持电力系统的电压水平和运行稳定性，而且有助于减少网损，使电力系统安全、经济地运行。
无功补偿已成为电网不可分割的一部分，农村供电中，电压普遍不足，终端电压降低，运行效率低，供电稳定性降低，无功补偿装置不仅提高供电效率，而且降低线路损耗然而，如果不进行区域分析就使用无功补偿，可能导致整个农村地区的电网电压大幅波动。
一、无功补偿的基本原理与原则1.无功补偿的基本原则。
在供电过程中，由于效率低于网络操作的电量和电压，因此消耗了大量能量。
因此，电力系统不需要安装补偿设施。
无功补偿的直接影响是提高能效，但电网中有两种输出功率:有功和无功功率。
当电感性装置无法将电能转化为功能电能时，运行所需的电能称为“无功功率”。
无功功率运输对线路设备危害很大。
当由输电系统提供时，在设计该系统时必须考虑有功和无功功率。
补偿装置的无功功率提供稳定电压和少量损耗，因此无功通常由电容器补偿，以避免因系统传输无功功率而引起电压降、线路损耗和低经济效益。
提高供电效率，减少各种电路设备的损耗，即无功补偿。
2.基本原则。
无功补偿的基本目标是提高供电效率，减少运输过程中的无功损耗。
并联电容器无功补偿的配置方法(一)
并联电容器无功补偿的配置方法(一)宁夏电力局马永宁前言采用力电容器并联补偿电网的无功负荷，由于具有单位投资少、电能损耗小、维护简单、搬迁方便等优点，在电力系统中得到广泛的应用。
但是，目前采用的配置原则，大多用限定功率因数法或由经验决定。
这种方法虽然简单易行，但经济效果却不是最合理的。
本文将从并联电容器无功补偿装置(以后简称补偿装置)的改善电压和降低线损这两个主要作用出发，通过理论分析来决定补偿容量的配置和补偿地点的选择，以求得最大经济效益。
这样做，虽然增加了计算工作量，但其经济效益是相当可观的。
本文着重解决三个问题：一是区域性补偿容量如何确定；二是补偿容量如何在配电母线和配电线路上分配；三是在配电线路上如何选择补偿地点。
第一章区域性补偿容量的确定1．1 概述决定一个供电区域的补偿容量，是进行无功补偿规划和安排年度计划的重要依据。
这里所说的“供电区域”是指一个35KV及以上的变电站供电的配电网。
本章将介绍两种计算方法：一种是我国目前常用的经济功率因数法；另一种是陈德裕同志于1977年提出的经济传输无功负荷法。
前者计算简单、结果明确，但是因为忽略因素较多，经济效益差，适合于作为规划设计的粗略估算；后者虽然计算繁琐，但配置合理，经济效益高，应作为安排年度无功补偿计划的依据。
上列两种计算方法，都是从经济效益出发来计算无功补偿容量的，没有考虑电压水平的要求。
因为，解决电压水平问题，除无功补偿外，主要应从改善电网结构来解决，此外还可以选择变压器分接电压、带负荷调压变压器、串联补偿等手段解决电压水平习题。
5 1·2 用经济功率因数法计算区域补偿容量本方法是根据供电区域至电源的电气距离和发电成本不同，采用不同的功率因数要求。
电气距离分为三类七级，第一类负荷为发电厂直配负荷，按距离又分为五级；第二类负荷为经过一次升压和一次降压的负荷；第三类负荷为经过一次升压和两次降压的负荷。
如图1·1所示为各类负荷示意图。
电力系统的无功功率补偿【建筑工程类独家文档首发】
电力系统的无功功率补偿【建筑工程类独家文档首发】1.无功补偿的原则无功补偿的总原则：全面规划，合理布局，分散补偿，就地平衡。
无功补偿方式制定时，应全面分析本系统的无功电力需求量，综合比较无功补偿的经济效益与投资费用，以确定最优的补偿容量与最优的补偿方式。
我国在《电力系统电压和无功电力技术导则》中规定，无功补偿与电压调节应按以下原则进行：总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分支线的无功平衡；电力补偿与用户补偿相结合，供电部门在电源点进行补偿与用户自身用电设备进行补偿，两者实现理想配合；分散补偿与集中补偿相结合，以分散补偿为主；降损与调压相结合，以降损为主。
2.无功补偿装置从目前国内外无功补偿装置的应用情况看，无功补偿装置主要有同步调相机、并联电容器和静止补偿器等三种。
2.1 同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。
在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用，可降低系统电压。
由于实际运行的需要和对稳定性的要求，欠励磁最大容量只有过励磁容量的（50%～65%。
装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸取）的无功功率，进行电压调节。
特别是有强行励磁装置时，在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。
但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂。
它的有功功率损耗较大，在满负荷时约为额定容量的（1.5%～5%，容量越小，百分值越大。
小容量的调相机每千伏安容量的投资费用也较大。
故同步调相机宜大容量集中使用，容量小于5 MVA的一般不装设。
在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。
2.2 静止电容器静止电容器的结构比较简单，装设容量可大可小，而且既可集中使用，又可分散装设来就地供应无功功率，以降低网络的电能损耗。
无功补偿方案
无功补偿方案无功补偿是电力系统中的重要问题，它是指通过采取一些技术手段来补偿负载或传输线上的无功功率，以提高系统的功率因数，减少能耗和电费支出。
在能源紧缺的今天，无功补偿方案对于节约能源、提高电力系统质量具有重要意义。
本文将探讨无功补偿的意义、方案和应用。
1.无功补偿的意义无功功率是电力系统中的消耗功率，它对供电系统的稳定运行和电能质量具有重要影响。
在传输和分配过程中，无功功率的存在会降低系统的电压稳定性、增加线损和供电设备的损耗。
同时，无功功率将导致电能被浪费，降低能源利用效率。
因此，进行无功补偿可以提高供电质量，减少线路损耗和设备寿命，提高电能利用效率。
2.无功补偿的方案（1）静态无功补偿静态无功补偿是通过使用电容器和电抗器等无源元件进行补偿。
电容器用于补偿感性负载的无功功率，电抗器用于补偿容性负载的无功功率。
通过静态无功补偿，可以快速、精确地补偿负载产生的无功功率，提高功率因数。
此外，静态无功补偿器具有体积小、响应速度快、可控性强等优点。
（2）动态无功补偿动态无功补偿是通过采用可控无源功率器件如可控电抗器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）等来实现补偿。
动态无功补偿器可以根据负载情况实时调节补偿量，以满足系统的动态响应需求。
动态无功补偿器在电网中具有灵活性和响应速度快的优点，能够有效地提高系统的功率因数和电压稳定性。
3.无功补偿的应用（1）工业领域在工业生产过程中，大量的感性负载如电动机、变压器等存在，会产生大量的无功功率。
采用无功补偿方案可以降低输电损耗，提高电源利用率，同时减少额外的能源开支。
此外，通过无功补偿，可以提高电压稳定性，减少电力设备的损伤，延长设备的使用寿命。
（2）电力系统电力系统中无功补偿方案的应用也十分重要。
对于输电线路，适当的无功补偿可以减小功率损耗和电压降低，提高输电效率。
对于配电线路，无功补偿可以降低线损，提高供电质量和功率因数。
此外，无功补偿也可以改善电网的电压稳定性，减少电压波动和谐波。
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o第二章无功补偿在配电系统中的合理分配上一章确定了每个变电站的配电系统的补偿容量，本章则要解决这些补偿配电母线上和各条配电线路上的分配问题。
2·1 集中补偿容量的确定在变电站的配电母线上设置的无功补偿称之谓“集中补偿”，设置在配电线路上或负荷处的无功补偿则称谓“分散补偿”。
对于大宗用户按供用电规则要求的力率而设置的用户补偿装置则不属于本文讨论范围。
显然，分散补偿还能起到降低配电线损的作用，经济效果比集中补偿好得多；但是集中补偿便于管理维护和控制，配以自动投切装置则可实现自动调压调相的目的。
因此，对电压波动较大的变电站有必要配置一定数量的集中补偿装置作为调压手段，以以提高电压质量；但是，对电压波动不大(如靠近强大的电源处)的变电站或已具其他调压手段（如带负荷调压变压器）的变电站就不应设置集中补偿，将全部应补容设作为分散补偿。
根据上述原则，集中补偿容量取决于对减少电压波动的要求。
电网相对电压降由下面公式计算：i(＝1．2…n)表示由电源至计算的变电站配电母线之间的各段电气元件，Pi及Qi为各段通过的有功率无功功率，Pi及xi为经过归算到同一电压U的各段电阻及电抗。
：如果在该变电站配电母线上增加一个集中补偿容量QBJ，则各段通过功率中的无功功率都将减少一个QBJ，补偿前后电压降之整为：例如：某变电站欲在10KV侧母线上设置集中补偿以减少电压波动。
原来，电压峰谷差为18％，为符合电压变动不越过士5％的要求，需装多少集中补偿容量？已知该母线短路容量为40兆伏安。
因为欲减少的电压波动为8%＝0．08，因此应设置集中补偿容量QBJ=0.008×40=3．2兆乏。
有时，按上列要求计算的集中补偿容量，超过该变电站的经改补偿容量。
对于一般不重要的变电站可以放宽电压合格率的要求而减少集中补偿容量；如对电压要关严格，则只好降低补偿的经济效果或采用其他办法。
(如采用带负荷调压变压器，改善电网结构的等。
)分散补偿容量式中：QB为上一章计算的变电站应配置的补偿容量，a 为集中补偿的投入率可取0．7。
2·2 分散补偿容量在集中负荷线路上分配一般变电站总带有若干条公用配电线路，本节来讨论最简单情况，即这些公用配线均为集中负荷线路。
分散补偿容最不论怎么分配对配电母线由上的降损效果都是一样的，因此，寻求合理分配的原则就是使配电线路的降损效果达到最大值。
显然，最合理的分配原则是使每条被补偿的线路在补偿后的无功经济当量都相等，因为如果不等，则应从经济当量较小的线路抽出若干补偿容量置于经济当量较大的线路上，便能提高效益。
图2·1画出了几条待补偿的集中负荷的线路，假定各线补偿容量是最合理分配方案，显然此时各线的经济当量相等。
然后再按式(2·8)计算各线补偿容量。
上列各式中，Qi代表各线路年平均无功负荷，QBF为由上节所述计算得到的分散补偿容量。
由于分散补偿一般不装设自动投切装置，因此其投入率为1。
计算所得的各线补偿容量中，某些线路可能会出现负值，这是因为该线无功负荷小，要增加无功才能达到同等的经济当量。
当然，该线路不需补偿，将其剔除后其余线路重新计算，直至不再出现负值为止。
2·8 分散补偿容量在分布负荷线路上分配一般公用配电线路上的负荷总是分布在线路各点上，很少有真正的集中负荷，而且多数配线结构形如树叉，分支套分支，结构复杂，负荷分布很难用函数式来表达。
困此，对于任意结构的配电线路，耍精确计算补偿容量的合理分配，几乎是不可能的。
这里提出个近似的计算方法：将一条任意结构的配电线路，用一条集中负荷线路来代替，其无功负荷为原线路总无功负荷，选择等效电阻使其经济当量近似相同。
图2·2画出了一条简化后的配电线，该线路的所有分文都作为一个负荷点来考虑，图上假定干线上有几个分支点，无功补偿总是由线路末端开始的。
(由于有功负荷无法补偿，因而未画出。
)补偿前内无功负荷构成的线路损失为：将上式与集中负荷线路的经济当量公式(2·7)比较可看出：当补偿容量以QB很小时，等效线路经济当量与实际线路经济当量是很接近的；随着补偿容量的加大，会出现误差。
但本办法较简单，在实用上其误差是允许的。
结论：对于任意结构的配电线路，可对其各分支负荷计算在主干线上的平均负荷短，作为等效集中负荷的线路电阻，然后按上节所述的无功补偿容量分配方法进行。
对于分支较多的配电线路，用上列方法计算平均负荷距也是较繁的。
此时，可按无功负荷分布情况，归纳为均匀分布、渐增分布和渐减分布三种类型，如图2·3所示。
第三章补偿点的选择配电线路的补偿容量确定之后，对于集中负荷的线路来说，问题已彻底解决，因为补偿点只能是一个且设置在负荷处。
但对于分布负荷的线路来说，还须解决补偿点的数目，补偿点的位置及各点容量等三个问题。
本章将从最优经济效果出发来解决这三个问题。
3．1 单点补候时补惯地点的通∮图3．1为一个补偿点时，线路上各点的通过无功负荷与各点位置的关系曲线，在补偿点之前为一条逐渐降低的曲线，在补偿点RB处无功有一突变，显然补偿前后线损功率之差为：来若q已知分布曲线，QB为巳知补偿容量，则补偿效果(即PX)仅与补偿点位置RB有关，为求得PX的最大值，只需对BB求寻数，并使之等于零。
即：根据定积分求导运算法则，式(3·2)可解式中，qRB为在RB点的线路上通过的无功负荷，因此可得到如下结论：补偿设置的最合理位置是：该点上线路通过的无功负荷(即该点之后的无功负荷)为补偿容量的一半。
简称“半容量”法则。
上列结论同样适用于两个以上补偿点的情况，如图3·2所示。
结论所说的无功负荷系指某一段时间(如年)的平均负荷。
上面所论证的选择都是在配电主干线上的补偿，对于具有一条或若干条重负荷距分支线来说，仅在主干线上选择补偿点就不一定是最优位置。
在这种情况下，应计算分支点之后支线和干线的负荷矩，选择其中较大者设置补偿点。
但是，无论在主干线或在重负荷分支线上，上述半容量法则仍是适用的。
3·2 两点补偿时补偿容量的分配本节讨论的内容是：当两个补偿点时，如果总补偿容量确定，如何在这两点上合理分配。
根据牛容量法则，补偿点应如图3·3所示的原则设置。
图中只画出了“补偿段”的情况，即线路无功负荷正好等于补偿容量的那一段，显然处于线路的后部。
因为不论补偿容量如何分配，对补偿段之前的降损效果是一样的。
补偿前后线损功率之差为：请登陆:输配电设备网浏览更多信息将式（3·14）（3·16）（3·17）代入式（3·5）求解可得：QB1＝0．453QB，即对渐减分布负荷线路，两个补偿点容量分配应使后面的稍小。
上列求解过程较繁，限于篇幅不赘述了。
从结论分析：虽然负荷分布不相同，但两个补偿点容量分配相差不多，而每点容量又受设备参数牵制，为便于管理，建议一律采用等容量分配，而且这一结论也适用于三个及以上补偿点的情况。
3．3 补偿点数量的选择∮补偿点越多降损效果越好。
但是，补偿装置的初投资中，是包括与补偿容量无关的“固定费用”和与补偿容量成正比的设备费用两部分组成，因此补偿点越、多，初投资越高。
因此从经济效益出发，正确选择补偿点数量的原则应该是：多设一个补偿点所增加的固定费用，如果能从多降损所节省的电费中，并在一定期限(一般定为五年)内得到抵偿，则应增加一个补偿点，否则就不应增加。
根据上列原则，我们来讨论每个补偿点的最大容量。
为说明问题，以一条均匀分布负荷的补偿段为例，考虑单点和两点补偿两种情况，如图3．5所示。
若无功负荷密度qo= 来替换R，则式（3.24）可变为：电压U单位为千伏，固定费用单位为元，无功负荷密度qo 单位为千乏/欧，电度单价C1用元/千度表示。
为便于实用，把式（3·25）转为表3·1，单组电容器最大合理容量与线路的无功负荷密度有关，并与单个装置固定费用的折算电度有关。
表3．1所列数值是供参考用，因为要确定单组补偿容量除上述经济效益的因素外，还受设备的参数、安装条件、控制设备能力等因素的影响。
表3·1是按10KV配电纲计算的，若为6KV配电网可将查得的容量乘以0·7即可。
结论并联电容器无功补偿的配置方法如下：1·作为规划或估算一个供电区域的无功补偿装置的容量可采用经济功率因数法，比较简单直观。
2·对每一座变电站计算其无功补偿容量，以作为年度无功补偿计划安排时，最好采用经济传输无功负荷法计算，在经济效果方面比较合理，而且只要电网结构不变，数据可以长期应用。
3．变电站母线集中补偿容量，应根据减少电压波动要求来计算，如计算结果远大于经济补偿容量时，应考虑采用其他调压手段。
对电压质量合格的变电站一般不应设置集中补偿。
4．分散补偿容量在各条公用配电线路上分配时，应采用补偿后的线路达到同一当量的原则，对于分布负荷的公用配电线路，建议按等负荷距原则简化成等值集中负荷线路，进行近似计算。
5．为便于管理，每条配电线路上分散补偿装置的单组容量尽可能选为相同的，单组最大合理容量根据无功负荷密度和每组固定费用的等值电度大小来决淀，6·补偿点的位置应按半容量法则来决定，即在补偿点的线路上通过的无功负荷等于补偿容量的一半。
当配电线路有较大的分支线时，应将补偿点选在无功负荷距较大的那个分支。
附言来源:本文所述的各项计算中，除必须了解电网结构参数(如线路、变压器等)外，还需掌握电网的全面的无功负荷资料。
因此，对变电站主变及馈线的无功电度表计应配全，校准，抄录。
但是对配电线路的分支无功负荷，除了个别装有无功表的大宗用户外，大部分中小用户及农村用户是不知道的。
因此应采用合理的估算，其方法如下：1．同类用户按有功分配法。
这方法适合于纯农业用户的变电站，如已知总的无功电度(可折算平均无功负荷)，也知道用户用电量，则可按与用电量成正比分配无功负荷。
2．典型用户法。
对工农业用户兼有的电网，要对每一类用户确定若干典型用户，设置无功电度表测量共平均无功负荷，并按其用电量计算出典型用户力率，再按各用户用电量和相应力率计算无功负荷。
采用这一方法时，对配电变压器的空载无功负荷是不能忽视的，尤其是农业用户。