電網(wǎng)無功補(bǔ)嘗的優(yōu)化配置分析

蔣海燕

摘 要：電網(wǎng)的無功補(bǔ)償，能夠提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，維護(hù)供電的水平。電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用過程中，采取優(yōu)化配置的方式，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性及可靠性。電網(wǎng)無功補(bǔ)償在優(yōu)化配置的作用下，推進(jìn)智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，規(guī)范智能電網(wǎng)的發(fā)展，更重要的是完善電網(wǎng)的運(yùn)行。所以，文章主要探討電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；無功補(bǔ)償；優(yōu)化配置

智能電網(wǎng)是現(xiàn)代電力企業(yè)的發(fā)展方向，運(yùn)用無功補(bǔ)償優(yōu)化配置的方法，推進(jìn)電網(wǎng)的發(fā)展，合理分配各項(xiàng)無功補(bǔ)償?shù)墓ぷ?，維護(hù)智能電網(wǎng)在未來的運(yùn)行狀態(tài)。我國(guó)電力企業(yè)面臨著改革與改進(jìn)，因此必須在無功補(bǔ)償中合理的分配優(yōu)化配置，滿足電網(wǎng)的基本需求，進(jìn)而完善電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行，體現(xiàn)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置的作用。

1 電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)無功補(bǔ)償?shù)男枨?/p>

首先是電網(wǎng)系統(tǒng)無功補(bǔ)償對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的需求，必須在動(dòng)態(tài)平衡的條件下，運(yùn)用無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置，滿足電網(wǎng)的電壓需求。電網(wǎng)在損耗增加、設(shè)備損耗的同時(shí)，很容易影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性，利用動(dòng)態(tài)平衡的方式，優(yōu)化無功補(bǔ)償?shù)呐渲?，?guī)范好電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置。

然后是根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)男枨?，明確無功補(bǔ)償裝置的數(shù)量，運(yùn)用動(dòng)態(tài)平滑的方式，完成連續(xù)調(diào)節(jié)，一來提高電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)撵`活性，二來滿足無功平衡的需求，能夠?qū)⒏嗟姆植际侥茉慈谌氲诫娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)，提高無功補(bǔ)償優(yōu)化配置的水平。

最后優(yōu)化配置對(duì)電壓控制的需求，以便電網(wǎng)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)智能化控制，促使無功配置與電壓達(dá)到一致、協(xié)調(diào)的狀態(tài)[1]。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，無功補(bǔ)償優(yōu)化配置要合理分配電壓控制，構(gòu)成閉環(huán)的無功控制，完善無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置。

2 電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置

電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)钠胶庑?，能夠降低減少電網(wǎng)中的無功流動(dòng)，會(huì)降低電網(wǎng)的網(wǎng)損。電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，考慮到負(fù)荷不恒定、峰谷因素的問題，采取無功補(bǔ)償?shù)姆绞?，選用分組投切的路徑，很難實(shí)現(xiàn)平衡，因此，在電網(wǎng)中安全無功補(bǔ)償器，適當(dāng)?shù)脑黾与娙萜鹘M分組，按照電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性條件，在保障經(jīng)濟(jì)、效益的前提下，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償，最大化的實(shí)現(xiàn)平衡的就地?zé)o功補(bǔ)償，配合電網(wǎng)的運(yùn)行，設(shè)計(jì)合理的電容器補(bǔ)償，優(yōu)化電網(wǎng)無功補(bǔ)償，例舉電網(wǎng)無功補(bǔ)償中的優(yōu)化配置，如下：

2.1 中低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置

中低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膶?duì)象是線損、功率負(fù)荷，直接降低了電網(wǎng)的能量損失。無功補(bǔ)償優(yōu)化配置中，根據(jù)中低壓配電網(wǎng)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出方案，第一是最大程度的縮小中低壓配電網(wǎng)的供電半徑，適度增大導(dǎo)線的截面截面，目的是減少線路運(yùn)行中的電阻；第二是控制導(dǎo)線中的電流，保持穩(wěn)定的有功負(fù)荷，負(fù)荷不變，適度安裝電容器，輔助降低中低壓配電網(wǎng)中的無功電流[2]。例如：某地區(qū)的城鎮(zhèn)電網(wǎng)，其在用電高峰期時(shí)，電網(wǎng)負(fù)荷表示，中低壓無功補(bǔ)償電容器，安裝在配電網(wǎng)線路的三分之二節(jié)點(diǎn)位置，無功補(bǔ)償容量是無功負(fù)荷的三分之二，實(shí)現(xiàn)理想的降損效果，該城鎮(zhèn)配網(wǎng)中，低壓線路是三相負(fù)荷不對(duì)稱的情況，安裝電容器后，按照分相補(bǔ)償?shù)脑瓌t，保障三相線路達(dá)到無功平衡的狀態(tài)。結(jié)合中低壓無功補(bǔ)償實(shí)踐，提出優(yōu)化配置中的幾點(diǎn)原則，用于維護(hù)電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用，具體原則如：（1）無功補(bǔ)償裝置的無功平衡，應(yīng)該確保電網(wǎng)在高峰負(fù)荷狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的平均分配；（2）無功補(bǔ)償能夠減少有功損耗，還能調(diào)整好電壓；（3）優(yōu)化配置中運(yùn)用自動(dòng)投切以及分相補(bǔ)償?shù)姆椒?；?）10kV電網(wǎng)不能出現(xiàn)倒送無功的現(xiàn)象，配電網(wǎng)變壓器低壓側(cè)運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)可以達(dá)到0.95左右；（5）用戶根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化，設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償裝置的投切，促使功率因數(shù)可以高于0.90，低估狀態(tài)時(shí)，不能有倒送無功的問題；（6）配電變壓器容量的20%～30%實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償分配；（7）主干線的三分之二，要在低壓架空線的安裝桿上進(jìn)行電容補(bǔ)償；（8）補(bǔ)償電容器安裝在變壓器的出口位置。

2.2 高壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置

高壓配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償優(yōu)化配置，需要站在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃方面上，落實(shí)優(yōu)化配置的措施[3]。例如：某高壓配電網(wǎng)選擇輻射型的供電方式，配置在高壓配電網(wǎng)的110kV和35kV線路上，運(yùn)用變壓器提供電源容量，同時(shí)按照變壓器的容量，選擇輸電線路的供電截面。以中低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置為研究案例，探討高壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置。

高壓配電網(wǎng)中，需要降低配電網(wǎng)的線路損失，無功部分實(shí)現(xiàn)就地平衡，經(jīng)計(jì)算后，電容器的補(bǔ)償容量，需高于變壓器容量的比例，以高于10%位標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下，電容器的最佳容量要在變壓器的15%～25%之間，高負(fù)荷區(qū)域之間，補(bǔ)償量要高于主變壓器容量的20%，而且要實(shí)現(xiàn)投切處理。電容器在高壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置中，設(shè)計(jì)好分組的數(shù)量，不能引起無功倒送，保障補(bǔ)償量的最佳狀態(tài)。

2.3 電網(wǎng)無功補(bǔ)償容量的優(yōu)化配置

電網(wǎng)無功補(bǔ)償容量，是指輸電網(wǎng)在無功補(bǔ)償容量上的優(yōu)化配置，文章主要以220kV、500kV為研究案例，分析配置優(yōu)化的策略。

220kV是主要的供電網(wǎng)絡(luò)，在分區(qū)的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行，是由500kV變電站進(jìn)行供電的。220kV運(yùn)用大截面的架空線路，發(fā)送到中心變電站，完成輸電，再由220kV的中心變電站經(jīng)過架空線路，輸送到變電站以及終端變電站。架空的220kV架空線路，安裝電容器，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，根據(jù)電纜的長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)電容、電抗器補(bǔ)償。220kV輸電線路無功補(bǔ)償容量的優(yōu)化配置上，綜合考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，無功補(bǔ)償容量的功率因素要達(dá)到0.98左右，可用的優(yōu)化配置措施有：（1）終端變電站方面，選擇全架空的進(jìn)線方式，以主變?nèi)萘康牧种贿M(jìn)行低壓電容補(bǔ)償，混入全電纜、電纜架空的方法，電纜長(zhǎng)度配置低壓電容器以及低壓電抗器，主變配置無功補(bǔ)償容量，不能超出主變?nèi)萘康奈宸种?；?）架空進(jìn)線安裝中間變電站，按照架空線路的實(shí)際長(zhǎng)短，適當(dāng)?shù)呐渲秒娙萜鞯难a(bǔ)償量，總補(bǔ)償量約是主變?nèi)萘康奈宸种坏剿姆种恢g，根據(jù)周圍的220kV電網(wǎng)，優(yōu)化無功補(bǔ)償容量的配置。

500kV電網(wǎng)無功補(bǔ)償容量?jī)?yōu)化配置，根據(jù)有電源分區(qū)，以0.95的功率因數(shù)實(shí)行，升壓的變阻抗是20%。500kV電網(wǎng)補(bǔ)償容量?jī)?yōu)化配置，分區(qū)中設(shè)計(jì)兩臺(tái)主變，每臺(tái)變壓器設(shè)計(jì)2×60Mvar電容器補(bǔ)償，如果供電分區(qū)為3臺(tái)主變，每臺(tái)就要配置3×60Mvar補(bǔ)償，如果有負(fù)荷增加的情況，就要適當(dāng)?shù)脑黾訜o功補(bǔ)償容量。

3 電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置發(fā)展

電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置在未來發(fā)展過程中，要在維持電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高電能輸送以及運(yùn)行的質(zhì)量[4]。電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化的程度逐步提高，要配置好無功補(bǔ)償?shù)目刂剖侄?，配合遠(yuǎn)期智能電網(wǎng)的運(yùn)行，提供無功配置的方案。電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置建設(shè)中，要圍繞動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，科學(xué)、合理的推進(jìn)電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置的發(fā)展，研究恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償優(yōu)化配置方案，促進(jìn)電網(wǎng)的智能化發(fā)展，更重要的是提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語

電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化配置，要達(dá)到電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)好優(yōu)化配置的策略，促進(jìn)電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展。電網(wǎng)無功補(bǔ)償是很重要的工作，必須采用優(yōu)化配置的方法，優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，充分發(fā)揮優(yōu)化配置的作用，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性發(fā)展。

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