地区电网无功补偿与电压无功控制

地区电网无功补偿与电压无功控制

发表时间：2018-01-28T19:27:21.090Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：梁帅

[导读] 摘要：电网的稳定运行与无功补偿之间有着密切的关系，同时也是目前电力部门和用户都最为关注的一个问题。

（国网通辽供电公司内蒙古通辽 028000）

摘要：电网的稳定运行与无功补偿之间有着密切的关系，同时也是目前电力部门和用户都最为关注的一个问题。在电网的运行过程中，采用无功补偿措施，能够稳定电网的电压，同时为长距离输电选择合适的地点来安装无功补偿装置。这样可以有效的提高电网的运行效率，提高用电系统的功率因数，避免电网的损耗，所以，无功补偿与无功控制在电网的运行过程中的应用具有重要的意义。尤其是能够选择合适的无功补偿方案，对于稳定电压系统具有重要作用，在本文当中，我们主要是对输配电网中的无功补偿原理和方法进行了分析，同时提高了电网的经济效益。

关键词：地区电网；无功补偿；电压无功控制

引言

随着电网的容量不断增大以及输电线路的压力也在不断的提高，此时输电线路的功率变化以及电压变化都会引起整个线路的无功功率变化。对输电线路电压合格率产生影响的因素主要有两个：第一，无功电源的配置不够合理，我们可以借助对地区电网电压无功优化的过程中，适当的投入建设资金进行解决；第二，全网无功优化缺乏协调的控制。所以，想要实现电网的稳定运行，我们一定要提出对应的控制方法以及电压无功优化控制方式对电网电压进行无功优化，实现对各个变电站的有效控制，进而实现电网的电压合格率。

一、地区电网无功补偿与电压无功控制过程中存在的问题

1.1 在地区电网无功补偿控制过程中存在的问题

对于地区电网的电网电压进行控制的过程中，通常是根据电气设备的电流负荷来实现控制。控制的原理就是通过获取低压侧母线端电流互感器的电流信号，或者是借助于三相数字化电流表与变压器相接来获取电流信号，之后再通过获取的信号对可控硅进行投切继电器操作。这种操作方式灵活度比较高，同时可操作性比较强，但是在频繁的投切状态下，容易导致投切控制出现频繁闪断的情形。尤其是在变压器负荷达到75%左右的情况下，对控制器和电容器都会产生极大的破坏。采用这种投切控制器，增大了损坏控制器和电容器的机率。此时，我们采用了新的技术，对自动投切系统以及电容器实现了升级，确保无功补偿系统能够安全高效的运行。

1.2 在地区电网电压无功控制过程中出现的问题

上层电网在地区电网配电中具有主动权，所以对这主动权的优化和创新也是大家比较关注的一个问题。而且地区电网的下层电网调控也是一个比较重要的问题，在区域自治上占有一定的控制权。而在分层管理的基础上，对于通信信息进行优化控制和自制控制，可以有效的解决通信信息的瓶颈现象。对于这种分层管理的模式人们开始逐渐的接受并且认可，同时也逐渐变为电网建设的重要调控手段。

二、在地区电网无功补偿及控制电压过程中采取的措施

2.1 对变电站采用集中补偿的方式

对于输电网过程中的无功平衡，我们可以采取集中补偿的方式，对变电站实现无功控制。输电网在进行集中补偿的过程中，用到的补偿装置主要有并联电容器、静止补偿器以及同步调相机等，使用集中补偿的主要目标是为了能够改善输电网本身的功率因数，对变电所的电压和变压器的损耗进行补偿。近几年我国对电网的武功和电压质量都提高了重视，同时还增加了一些电容器补偿装置，还有补偿器装置和自动调节装置，建立并完善了电力系统的主站，提高了电网的供电质量。单纯的在变电站母线上采取补偿装置无法起到降损的效果，因此，只有采用电容器并联的无功补偿装置，才能够切实有效的实现对电压的无功控制。

2.2 采用低压进行集中补偿的方法

在我国比较常见的无功补偿方式还有一种，就是在配电变压器380 V 的一侧进行集中补偿。主要的补偿方式是借助微机对低压并联的电容器柜进行控制，电容器柜的容量在几十至几百kvar之间，系统会根据用户的数量波动，来采用对应的电容器数量实现跟踪补偿的目的。低压集中补偿的目的就是把变压器专用用户的功率因数降下来，达到无功平衡，这样能够对电网的无功补偿和电压武功控制起到一定的作用，同时提高电网的供电质量。该控制方式的投资于维护是由对应的变压器用户来进行承担的。而且在变电所的设计中，设计的低压并联电容器是根据变压器容量的30%进行配置的，而且我国目前的厂家主要是根据功率因数来实现对电容器的自动投切，这样保证了用户的用电水平，也为电网控制提供了数据依据。但是这种方案也存在弊端，对于电力系统的长期发展来说并不可取，线路的电压波动是由无功量变化造成的，但是线路的电压水平却是由系统的运行情况所决定的。如果输电线路的电压基准出现偏差，那么对应的无功投切量也会发生变化，甚至出现无功过补偿和欠补偿的现象。

2.3 采用杆上补偿的方式

在整个配电网当中，很多的公用变压器没有实现低压补偿，因此也导致了补偿度被限制。因此也导致了武功缺口比较大，只能借助发电厂和变电站来进行补偿，但是无功现象依然十分普遍，电能损耗也居高不下。此时，我们可以在架空线路对应的杆塔上安装10 kV 户外并联电容器实现无功补偿，同时提高电网的配电功率因数，进而降低电压损耗。但是因为在杆塔上安装的并联电容器距离变电站比较远，所以会出现一些保护装置以及控制的成本比较高，同时维护量也比较大，甚至是安装环境受到限制等各种问题。此种杆上补偿方式比较符合农村电网，而在城市电网改造的过程中，我们在进行设计时，需要重视环网站和开闭所的补偿容量。

2.4 采用用户终端进行分散的方式进行补偿

随着我国的不断发展，用电量也在不断的增加，同时用电的用户也随之增多，而且企业和小区对于无功需求也比较大，这些都会降低电网的损耗与运行成本。对于无功补偿，我们可以对容量比较大的设备，采用无功负荷进行单独的补偿。对于企业和矿厂里的电动机，我们应该实行就地无功补偿，换句话说就是随机补偿；因为小区的用户，用电负荷比较小，波动比较大，而且没有专业人员进行管理，我们可以采用小型的低压无功补偿设备，同时设备需要符合以下要求：①能够智能控制，不需要维护;②体积比较小，且容易安装;③设备的功能比较健全，成本较低。通常是一种组柜，也是一种一体化的装置。

2.5 采用投切的无功补偿装置方式

低压补偿实际上就是对无功电容器组、常年稳定的无功功率以及运行次数比较少同时很少出现投切现象的变压器进行手动控制；目前来说，无功补偿装置在电网的无功补偿和电压的无功控制当中运用的比较广泛，此时可以采用智能型且不需要维护的自动补偿装置，该装