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关键词： 无功 优 化 ； 功 补 偿 ； 无 分散 补偿 ； 电压 质 量
一
Hale Waihona Puke 。而在实际运行部门又不希望 电压接近于上限运 对补偿后的运行费用以及相应的安装成本同时达 计算过程相 当 复杂。 为此曾采取了许多 行。 如果将电压约束范围变小 ， 可能造成无功优化 到最小化， 比如固定负荷水平 、 统一线径 、 把树状配 的不收敛或者要经过反复修正、 迭代才能求出解。 的假设 ， 显然这样的结果并不理想。 如何将电压质量和经济运行指标相统—仍需进一 电网简化成梳状网， ３ ２量测问题 ：目 １Ｋ 配电网的线路上 前 ０Ｖ 步研究。 人 １．无功优化的实时性问题。 ．３ ２ 伴随着电力系 的负荷点一般无表计，目 员的技术水平和管理 统自 动化水平的提高， 对无功优化的实时性提 出 水平参差不齐 ， 表计记录的准确性和同时性无法 了很高的要求 ， 如何在很短的时间内 避免不收敛 ， 保证 。这对配电网的潮流计算和无功优化汁 算带 求出最优解仍需进一步研究。 来很大困难。 ３ 诣镀问题 ： ． ３ 由于电容器有放大谐波的副作 ２无功补偿 无功补偿可看作是无功优化中的应用实例 用 ， 当谐波含量过大日会对电容器的寿命产生影 寸 将使系统的谐 部分，它通过调节电容器的安装位置和电容器的 响，甚至造成电容器的过早损坏 目 容量 ， 使系统在满足各种约束条件下网损达到最 波干扰更严重 。因而做无功补偿时必须考虑谐波 小。合理的无功补偿 的选择以及补偿容量的确 治理 ， 在有较大谐波干扰、又需要补偿无功的地 应考虑增加滤波装置。 定， 能够有效地维持系统的电压水平 ， 提高系统的 点， 电压稳定性， 避免大量无功的远距离传输。 ３ 无功倒送问题 ： ． ４ 无功倒送会增加配 电网的 现有的配电网无功补偿方案有 ４种 ： 变电站 损耗 ， 加重配电线路的负担， 是电力系统所不允许 纺式 ； 低压集中朴崖 纺斌 ； 杆上无功补偿 的。 很多厂家为了节约成本 ， 往往只选择一相做采 ３ ￣３ ４中 ０ ， 】 提出的广义 Ｂ ｎｅ 分解法改变 集 中补偿 ｅｄｒ 了以往无功电源规划中采用的对每种预想方式分 方式 ； 用户终端补偿方式。 样和无功分析。 于是在三相负荷不平衡的时候 ， 就 别求解 ， 并选取最大值作为最终解的方法， 而是将 ２１ 变电站集中补偿： 其主要 目的是改善输电 有可能造成无功倒送。至于采用固定电容器补偿 所考虑的各种预想方式同列于—个模型中，然后 网的功率因素、提高终端变电所的电压和补偿主 方式的用户， 则可能在负荷低谷时造成无功倒送 ， 用分解法进行求解。 该方法对各种负荷方式、 故障 变压器的无功损耗 ，这些补偿装置一般连接在变 这应引起充分考虑。 方式进行综合求解，所得出的无功电源配置能满 电站的 １ Ｋ 母线 Ｅ 具有管理容易 、 ０Ｖ ， 维护方便等 ４总结 足系统运行要求 ， 并使系统拥有—个合理的电压 优 ， 但是这种方案对配电网的降损作用很小。 在电力系统的实际运行 中， 系统的负荷 电力 水平。 ２ 低压集中补偿： 目 ＇ ２ 它是 前国内 岗彗 采 是动态连续变化的， 遍 因此无功优化和无功补偿应 文献【将先导节点的概念应用于电力系统 用的—种方式，它是在配 电变压器 ３ ０ 侧进行 根据实际情况动态补偿。这种思想也符合柔性交 ５ 】 ８Ｖ 无功配置， 该方法可使无功源得到最有效地配置， 集中补偿，其主要 目的是提高专用变压器用户的 流输电系统的理论 ， 其本质就是将高压大功率的 通过对少量先导节点的监测和控制 ，无需建立复 功率因素 ， 实现无功就地平衡。 这种方案虽然有助 电力电子技术应用于电力系统中，以增强对电力 杂的系统监视全网所有节 的电压 ，目 可实现对 于保证用户的电能质量， 口 但对电力系统并不可取 ， 系统的控制能力 ， 提高原有电力系统的输电能力。 系统 电压的控制。使得从全网的角度看 ，各节点 因为虽然线路的电压的波动主要由无功量的变化 同时伴随着电力市场的实行 ，无功定价理论的逐 电压偏移最小。 引起 ，但线路的电压水平是由系统线路 的电压等 渐成熟 ，无功优化及其动态补偿理沦也将相应改 １ 无功优化。 ２ 无功优化计算是在系统网络结 级决定的， 当线路 电压基准偏高或偏低时 ， 无功的 变并进—步完善。 构和系统负荷给定的情况下 ，通过调节控制变量 投切量可能与实际需求相差甚远，出现无功过补 参考 文献 （ 发电机的无功出力和机端电压水平 、 电容器组的 偿或欠补偿。 【陈 电力系 １ 珩－ １ 统稳定分析【ｌ Ｍ 北京： 水利电力出 版 安装 及 投切和变压器分接头的调节） 系统在满 使 ９ ５ ２ 杆上无功补偿 ： ３ 主要是针对 １ｋ 馈线上 社 １ ９ ． ＯＶ 足各种约束条件下网损达到最小。无功优化能使 沿线的公用变压器所需无功进行补偿，因其具有 【李文沅 电力 系 ２ １ 统安全经济运行——模型与方法 电能质量、系统运行的安全性和经济性很好的结 投资小、 回收快 、 补偿效率较高 、 便于管理和维护 重庆： 重庆大学出版社． ８． １ ９ ９ 合在 — 起。 等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的长配 ｐ 向东． 附 电力系统无功优化和 电 压调控方案的研 无功优化常见 的模型有经典 的数学模型『 电线路，但是 因负荷经常波动而该补偿方式是长 究 成都科技大学学 １９ ． ６ ’ 抿 ９５ ７ 】 和电力市场下的数学模型Ｉ ９ 经典的数学模型 期 固定补偿， ８ １ ， 。 故其适应能力较差， 主要是补偿了无 ［ ３伟 ， ４￣ 蒋本一． １ 电力系统无功功率综合优化 现 可以表示如下 ： 功基荷，在线路重载情况下补偿度一般是不能达 代 电 力 ，９ ６６１ （） １９ ，，３２．
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科 ｌ
张兆锋
科 苑 论ｌ １｝ 谈
靳 素 芳
电力系统 无功优 化 与无功补偿 研 究
（ 西省 晋 城 供 电 分公 司 ， 山 山西 晋 城 ｏ ８ ０ ） ４０ ０
摘 要： 电力 系统的无功优化和无功补偿是减 小网损 、 高系统运行 电压和 系统稳 定水平的有效手段 ， 提 因此也是 电力 系统研究 的主要 方 向之 对 当前国 内外的无功优化和无功补偿进行 了总结， 并对 目前无功补偿 和优化存在 的问题进行 了一定的探 讨和研 究。