綜述10kV配電線路非節(jié)點(diǎn)無功優(yōu)化算法

劉志強(qiáng) 韓強(qiáng) 黃其軍 黃小軍 孟軍

摘要：10千瓦配電線路在我國供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有著非常重要的作用，然而10千瓦配電線路在實(shí)際應(yīng)用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)無功補(bǔ)償不足或者線路末端電壓過低的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以采用線路中間集中安裝高壓并聯(lián)電容器的方式，能夠起到相應(yīng)的電壓支撐作用，從而有效提高了配電線路末端的電壓，降低了無功長距離傳輸所引起的電網(wǎng)損耗。結(jié)合非節(jié)點(diǎn)無功優(yōu)化措施能夠有效提高配電線路的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路;非節(jié)點(diǎn)無功優(yōu)化;算法

在我國電力行業(yè)發(fā)展的過程中，10kV配電線路的質(zhì)量問題一直是重點(diǎn)研究對象，只有將無功優(yōu)化應(yīng)用到10kV配電線路中，才能讓人民用電安全得到提高，保證10kV配電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中的正常運(yùn)行。通過對10kV配電線路的應(yīng)用模式和效果進(jìn)行分析，提出更好的無功優(yōu)化應(yīng)用模式，才能保證電力系統(tǒng)可以安全運(yùn)行。

1配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)闹饕绞?/p>

配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償主要是通過安裝電容器來實(shí)現(xiàn)降低配電網(wǎng)損耗和提高用戶電壓質(zhì)量的主要應(yīng)用措施。隨著配電系統(tǒng)復(fù)活的不斷增加，無功的需求量也會呈現(xiàn)出增加的趨勢。目前我國配電網(wǎng)無功補(bǔ)償主要采用三種形式，第一種是在專用和公用變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，第二種是進(jìn)行無功符合終端就地補(bǔ)償，第三種是在10千瓦電線桿上進(jìn)行集中補(bǔ)償。第一種和第二種的補(bǔ)償方式都存在安裝分散不便于管理維護(hù)的缺點(diǎn)，尤其是在大量分散的供應(yīng)變壓器低壓側(cè)的無功補(bǔ)償裝置過程中，由于管理非常困難導(dǎo)致相應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)備利用率較低，從而造成線路損耗現(xiàn)象無法降低。為了能夠有效彌補(bǔ)這兩種補(bǔ)償方式的不足，因此在10千瓦配電網(wǎng)電線桿上采用了無功集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，可以將戶外并?lián)電容器安裝在架空的線路塔桿上，從而有效提高了配電網(wǎng)功率的因素，降低了配電網(wǎng)損耗現(xiàn)象。第3種補(bǔ)償方式具有補(bǔ)償裝置，集中設(shè)備利用率高便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，可以有效彌補(bǔ)長裝置的缺陷，減少了大量無功沿線傳輸現(xiàn)象的發(fā)生，尤其是在線路較長功率因數(shù)較低的配電網(wǎng)上，在復(fù)合測進(jìn)行無功補(bǔ)償，其中所得到的經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。目前針對配電網(wǎng)無功優(yōu)化的研究，不管是在低壓側(cè)的分散補(bǔ)償還是高壓側(cè)的集中補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)都局限于符合節(jié)點(diǎn)處。對于桿上無功補(bǔ)償裝置而言，可以安裝相應(yīng)的配電線路。

2無功優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型

無功補(bǔ)償優(yōu)化追求的目標(biāo)有很多種，例如減少配電網(wǎng)的損耗、降低運(yùn)行年費(fèi)、補(bǔ)償設(shè)備的綜合投資，再考慮到高壓無功率補(bǔ)償設(shè)備過程中主要降低配電網(wǎng)損耗和提高用戶電壓，并且要降低相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高務(wù)工補(bǔ)償設(shè)備的利用效果，為此需要采取相應(yīng)的優(yōu)化模型，以最小的運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)、總運(yùn)行費(fèi)用主要包括設(shè)備的年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)，投資回收以及被電網(wǎng)損耗所引起的電能損失費(fèi)用。

在10kV配電線路建設(shè)的過程中為了將無功優(yōu)化模式最大化，需要運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)計(jì)理論，從而減少10kV配電線路中所出現(xiàn)的錯誤率。這樣不僅增加了我國電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，還滿足了我國電力工程建設(shè)的相關(guān)要求。但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中還是會存在問題，只有將無功優(yōu)化模式不斷進(jìn)行更新設(shè)計(jì)，才能保證10kV配電線路運(yùn)行效果得到進(jìn)一步地提高。

3 10kV配電線路中的問題

10kV配電線路在設(shè)計(jì)和應(yīng)用的過程中會存在很多安全因素，導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)的安全性和可靠性有所下降，只有減少10kV配電線路中的問題，才能保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在電力系統(tǒng)正常使用的過程中，需要大力宣傳用電安全意識，并且做好對線路定期檢查的良好習(xí)慣，一旦發(fā)現(xiàn)電力隱患問題，需要及時(shí)解決，這樣才可以避免因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)故障而造成的安全隱患。

3.1普遍問題的存在

在10kV配電線路設(shè)計(jì)過程中要選擇級別較高的斷路器來參與保護(hù)系統(tǒng)，這是因?yàn)槿绻陔娐纺┒税l(fā)生了電流故障后，需要級別較高的斷路器才能進(jìn)行阻斷;對于在電路器的選擇上要注重質(zhì)量，10kV配電線路中如果電流比較低，對電路器要進(jìn)行合理的選擇，在選擇電路器的過程中，要注意電路器的參數(shù)，避免由于選擇不當(dāng)而造成的電路損壞現(xiàn)象。在我國目前的10kV配電線路設(shè)施中，部分線路已經(jīng)出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，而且配電線路的里程比較長，分布結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這些問題的出現(xiàn)將會影響10kV配電線路的正常使用，會導(dǎo)致電壓不穩(wěn)或者正常供電受到影響。

3.2 10kV配電線路的保護(hù)措施

我國的10kV配電線路的布局比較雜亂，想要對10kV配電線路進(jìn)行簡化處理比較困難，采用傳統(tǒng)的簡化方案，并不能完全保證優(yōu)化線路。所以這就需要我們更好的運(yùn)用三分之二法則，并且和用戶的終端補(bǔ)償進(jìn)行有效結(jié)合。在最大限度上提升10kV配電線路無功優(yōu)化應(yīng)用模式的效果。

4 10kV配電線路非節(jié)點(diǎn)無功優(yōu)化算法的應(yīng)用效果

對10kV配電線路進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以提高電路系統(tǒng)的安全性和可靠性，還可以減少安全事故的出現(xiàn)，進(jìn)而保證了電網(wǎng)工作人員和用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全，但是在實(shí)際運(yùn)用的過程中，只是采用無功優(yōu)化來進(jìn)行保護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要不斷地改進(jìn)和實(shí)施新的配電線路系統(tǒng)，對低電壓配電線路進(jìn)行全面無工優(yōu)化，才能保證低壓配電線路的完善，讓電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)揮出最大的作用，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量提供最大的電力保障。在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，對于低壓配電線路的設(shè)計(jì)要以安全為基礎(chǔ)，進(jìn)行全方位地分析和設(shè)計(jì)，把每個(gè)方面的安全都要考慮進(jìn)去，只有這樣才能保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，并提高其安全性和穩(wěn)定性。

5結(jié)束語

10kV配電線路無功優(yōu)化的應(yīng)用在我國電力系統(tǒng)建設(shè)中有著十分重要的作用，10kV配電線路無功優(yōu)化可以使電力系統(tǒng)的安全性和可靠性得到提高，還可以降低10kV配電線路的損壞。但是從實(shí)際情況中可以看出，10kV配電線路無功優(yōu)化在實(shí)際應(yīng)用過程中還是會有一些問題存在，這就需要不斷進(jìn)行研究和實(shí)踐，對10kV配電線路無功優(yōu)化進(jìn)行完善，才能保證其正常運(yùn)行。

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