浅论智能电网中的电力无功补偿技术

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摘 要：智能电网使用过程中能够提高再生能源的利用机率，其最终的目标是将能源消耗的成本降到最低，从而改善社会大众用电质量，在降低电力企业运营成本的同时能够促进我国经济的发展。本文就电力系统中先天性存在的无功负荷为研讨背景，解析无功补偿技术在智能电网中起到的节能、降损、改善质量、提高有功出力等等一些有效作用，结合无功补偿技术的应用，将无功补偿工作推进到电力企业工作任务中，使有限条件下的电力能够为社会建设提供更优质的服务。

关键词：智能电网；电力；无功补偿技术

中图分类号：MT72 文献标识码：A

随着高压远距离电力系统的发展普及，近些年来在电网中产生的无功功率明显呈现增加的趋势，电网设备综中存在较大含量的非线性电力设施，多数的智能电力设备功率因数是非常低的，那么就会给电网带来一些额外的负担，从而导致受众的电力质量不断下降。无功补偿技术对于电网中的这种现象起到非常重要的作用，可以提高供电质量，并且能够在输变电、供电环节发挥其自身的职能。

1 智能电网中无功补偿技术的基本原理

无功补偿技术的基本原理是将荣容性功率的负荷装置、感性功率负荷在同一电路上并联，电能量在两种负电荷之间转换。容性负荷的无功补偿就会给与感性负荷所需要的功率。正常情况下0.95是合理功率因数补偿。

正常智能电力设备工作中，用电设备在从电源取得有功功率的同时，也要从电源处取得无功功率。一旦电网中产生的无功功率出现供不应求的话，那么智能电力设备就会因为不足够量的无功功率而无法建设完整正常工作的电磁场，致使当下的电网中设备不能在额定情况下维持工作进行，进而电压就会随之产生下降，将严重影响电网设备正常工作运行。但是实际的情况是发电机、高压输电线提供的无功功率是无法满足负荷需求的，那么就要求在电网中增加一部分的无功补偿技术设备进行无功功率的补充，保证广大用户无功功率需求的同时使智能电力设备能够在额定电压中正常运行。

（1）无功补偿装置降低电力网的损耗

使电容器等一些无功补偿设备装置在电网中国并联， 能够将感性负荷消耗掉的无功功率补偿回来，那么电力线路设备输出的由电源端向感性负荷的无功功率就会适当减少。电网中无功功率流动性的减少，就会降低变压器、电力线路设施输出无功功率而产生的电能消耗，这就是智能电网中的无功补偿技术，它不仅可以提高功率因数，而且也是投资少见效快的一种将损耗节能措施。

（2）加装无功补偿装置的主要目的

①降低电网设备中功率损耗

将输送中的有功功率设为P，当P为定值时，随着无功补偿设备的安装，功率因数得到了一定提高，线路中流动的负荷电降低，那么线路中损耗的有功功率随之降低。所以在智能电力设备中加装无功补偿设备的主要目的是使电网中的有功功率损耗得到一定程度的降低。

②提高智能电力设备的供电能力

将设备现有的功率设为S，当S为恒定值时，智能电力设备中的功率因数在提高之后，能够保证有功功率的增加输出，功率因数在0.7的基础上上升到0.9的话，那么输出的有效功率也得到提高，一般会从35千瓦升至45千瓦，这样配电变压器的供电能力就得到了有效提高。所以在智能电力设备中加装无功补偿设备的主要目的是使智能电力设备的供电能力提高，同时挖掘当前智能电力设备的供电潜力。

2 智能电网中无功补偿技术的方法

智能电力设备系统的网路元件产生的阻抗以感性为主，要求在输、入电端的电压有相位差的情况下有功功率才会输出，得以实现的范围较宽泛。输、入两端有电压差的情况下才会有无功功率输出，得以实现的范围幅度较窄。网络元件、负载都是需要大量无功功率作为消耗的，但是所需要的无功功率的提供者不可能是发电机，那么在远距离的电力输送中，无功补偿系统装置在系统被分为三种方式进行作业。按照系统电容的位置安装分别是集中、分组、就地补偿这三种技术方法。

（1）集中补偿方法

此补偿方式是将大容量无功补偿电容集中装置在变电站中。主要的作用目的是补偿主变在运行中对无功功率的需求，无功补偿装置电容的容量是要根据变电站供电区域的无功补偿水平、潮流来确定的。相对110千伏的变电站来说，主变容量的15%-20%就是无功补偿装置的标准容量。

集中补偿方法的优势：电网中利用率较高、后期维护方便、使用中事故较少、自动性强、减少变压器、无功负荷、电能消耗。

（2）分组补偿方法

此补偿方法的作用对象是配电线路、用电设施以及变压器，对这三项进行无功功率的补偿。尤其是在用户与主变之间距离较远的情况下，分组补偿方法可以进行受电端的分散无功补偿。

分组补偿方法的优势：能够与低压补偿结合、有效降低电网线路中产生的损耗、有效提高受电端的用电电压。

（3）就地补偿方法

此补偿方法可以在用电设备中直接连接补偿电容使用，补偿电容随着用电设备的正常运行而投入，一旦用电设备发生停止工作运行的情况，补偿电容随之自主切除。在就地补偿容量设计时，要进行详细的计算电力系统中所需要的补偿容量，计算精确的目的是减少无功补偿装置的系统生成成本，有效提高就地补偿利用率。

就地补偿方法的优势：针对性较强、为大型配电设备加装专用补偿设备，系统设备简单、成本制作过程经济、补偿效果明显、操作过程方便、自动补偿工作特性。

3 智能电网中无功补偿实施的对策和措施

（1）无功补偿实施的对策

无功补偿在智能电网中实施应该符合合理布局、分级补偿以及就地平衡的全面规划原则，这样能够发挥无功补偿在电网中最佳的补偿综合效益。具体的实施对策有以下三种两方结合的方式。

①就地补偿为主：电力部门与用户补偿结合

无功功率技术的安装使用，是为了提高运行中产生的功率因数，减少用户端传输、分配过程中消耗的有功功率，进而减少用户多余的电费开支。当下呼吁合理用电，从这一角度出发，以提高功率因数为鼓励目标使用户自觉加装补偿设备。在具体的资料统计中我们发现，智能电网系统中消耗的40%无功功率是在电网线路、配电变压器两个方面，剩余的60%无功功率消耗是在用户端的用电设备中。以这样的情况来看，在以加强无功功率补偿技术安装使用管理为同一目标的情况下，供电方与用户之间应该有效的配合作业，这样才能收获双方最大的收益。

②分散补偿为主：集中与分散补偿技术结合

两者相结合的实施对策，原则上占有主要位置的是分散补偿。在为变电站进行集中、专用、大量的无功补偿同时，也要对智能电网系统中电线路、设备、配电变压器分别进行分散补偿，并且在补偿过程中要以分散补偿为主要对象，在无功就地平衡得以实现的基础上，还能提高无功补偿带来的经济效益，在具体实施过程中，体现本能效果突出，选择安装的地点本身的无功补偿经济当量要越大；此外，着重考虑在满足补偿要求情况下功率因数的合理性，并不是因数值越高越好。那么就要求分散补偿的技术使用加装要从实际的情况出发，在满足最大经济效益为立足点。但是这种分散补偿的方法在实施的过程中，电力企业会考虑到其分散性带来的维护困难，所以实际情况中多数会采用其中补偿的方法。

③降低损耗为主：降损与调压方式相结合

无功补偿技术在智能电网中最重要的经济效益作用就是降损，其次是能够兼顾调整电压的要求，使电压满足用户要求的质量。在电压偏高的时候，部分轻载运行的智能电网线路会受到影响，配电变压器中铁损耗占线损耗的70%，对于这种情况的电线路来说，是不能够加装电容器设备的，在用电高峰时段会增加体损耗的百分比，导致线损值不断攀高。如果使用投切无功补偿装置的话，能够有效提高智能电网中产生的功率因数，从而达到降损的工作指标要求。

（2）无功补偿实施的措施

具体可以在客户配电室、负载点实施无功功率补偿。供电部门不会依附功率因数电费调整政策而收取客户一方的调整电费，真正要落实的工作是与客户协同合作，目标是让用电客户减少功率因数调整费用，可以为客户大力宣传无功补偿技术装置在用电处的安装使用特征，以收获企业与个人最大的经济效益。

结语

随着当代科技不断发展，智能电网中无功补偿技术的应用，减少了上级目标电网的压力，

提高了用户变压器的利用率，电能质量以及用户端的功率因数得到了改善。同时无功补偿在智能电网中能够起到提高功率因数的重要作用，从而使能量消耗降到最低，同时减少了电力用户的费用开支。基于当今智能电网的安全性、稳定性运行来说，无功补偿技术的应用具有重要的意义。

参考文献

[1]王新学.电力网及电力系统[M].北京：水利电力出版社，2012：7-120.

[2]飞张，洪让.电工基础[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]陈济，郭创新，等.基于公共信息模型的自适应统一编码体系设计[J].电网技术，2010，34（02）.

[4]毕睿华，王玉忠，贾云浪.基于（C：I M的电力系统信息集成的研究[J].四川电力技术，2011，30（x）：9-12.

[5]张韧.基于（C：I M模型的电网企业统一信息共享平台研究与设计[M].上海：上海交通大学，2011