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摘要：无功补偿对于电网安全、稳定、优质、经济运行有着非常重要的作用，所以在电力调度过程中，对无功补偿技术加以充分的利用，可以降低电能的损耗，提高其电压质量。
关键词：电力调度；无功补偿技术
一、电力调度无功补偿技术
无功补偿技术主要目的是为了提供必要无功功率，降低电网能耗、提升电力系统功率因数，最终实现对整个电网电压质量的提升。而且，无功功率决不是无用功率，它的用处其实很大。如果没有无功功率，则变压器的一次线圈便无法产生磁场，进而导致二次线圈无法感应出电压。所以，如果没有无功功率，变压器便无法进行变压工作、电动机便无法转动。正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率，如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率糙立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以我们需要在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
①“固定滤波器+晶闸管调节变压器”方案。以上两种设备利用高漏抗变压器能够导致较大的有功损耗，因此，“固定滤波器+晶闸管调节变压器”的方案没有得到广泛地应用。②“真空断路器投切电容器”方案。操作简便、成本低廉是该设备的重要特色，但是该设备在合闸时电容器上所产生的过电压非常之高，非常烧毁设备；并且设备开关的设计寿命比较短，无法进行频繁投切。以上两点不足之处也严重影响了该设备的动态补偿效果。③“有源滤波器”方案。有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流，让其得到相互抵消，最终满足电源对总谐波和无功电流的要求，其方案特点：补偿比较灵活，调节速度较快，而且不会和系统发生谐振现象，不过有一点要注意，那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
1.1同步电机技术。同步电机技术包括了同步调相机、电动机和发电机。在其正常运行下，同功率因素会存在一定滞后性，从而实现对系统无功的提供。关键时通过激励电流的降低手段，来达到功率因数超前的目的，使得多余无功被吸收；同步电动机通过激励电流的调整，来对输出无功电流的方向和大小作出改变，安装复杂，成本高，安装起来较为困难。
1.2并联电容器技术。并联电容器技术科以所需无功多少为依据，进行补偿电容的自动投切，装设灵活，且消耗功率小。但易出现欠补偿或过补偿现象。
1.3静止无功发生器技术。三相桥式变流电力是静止无功发生器的基本电路，其不需要电容器和电抗器等大容量的储能元件，而只需要安装小电容电容器在其直流侧，便可实现对其电压的维护。通过实施PWM控制，便可发出与吸收无功功率，但对其系统的控制则较为复杂。
二、电力调度中无功补偿技术应用原则
2.1对系统损耗的降低
作为电力调度的一项关键的技术保证，无功补偿已经在电力调度中不可或缺。在电力调度的过程中以无功补偿的技术尽可能地降低系统的损耗，提高电力调度的有效性，使电力调度不会有负担。
2.2就地均衡
在电力调度中要保证就地均衡，是无功补偿技术中最基本的原则。对于电力的多处消耗和需要的不同级别的调度问题上，所有调度都有一个功率损耗的定量考核。如在电力调度过程中，低压电网的消耗就占有很高的比例。在进行调度的时候就要对其进行考虑就地均衡的原则，进行分级的补偿，保证电力调度能良好的运行。
2.3分散模式
为了保证无功补偿的动态的有效管理和控制，分散电力企业的无功补偿设备，可以有效降低设备的功率损耗。
三、电力调度无功补偿技术应用措施
调度员在实施有功功率调度时，应对电网无功补偿技术充分地利用起来，从而为无功补偿平衡性提供保证。从降低网络功率损耗和改善电压质量的角度考虑，应尽量避免其通过电网元件长距离、大量地进行无功功率的传输，做到分层分区的平衡性，并分别依据正常情况下的最大与最小负荷运行方式来加以计算。特殊情况下，还必须对某些无功补偿设备继续拧故障检修后的校验，且在事故情况下，应保证电网留有无功功率的足够储备。各级调度应以供电企业和发电企业所提供的无功调节能力为依据，来进行基于检修情况下，重大设备无功功率运行方式的编制，上级调度应为下级调度提供无功电力的足够保障。下级调度除应从上级调度进行补偿本地区电网无功损耗的无功功率吸收外，还必须向下一级的电网加以一定无功的送出。调度人员在接收到无力调整报告后，还应结合电网负荷实际情况，进行电网负荷分布、无功出力和有功的调整，从而避免由于电压崩毁，所造成的大面积停电。
四、无功补偿的优化算法
随着国内外学者对电力系统无功优化问题研究的深入和计算机技术的飞速发展，一些新的优化算法被不断提出。由于遗传算法具有很好的全局收敛性，因此该算法及其改进算法也被引入到了无功优化领域。算法结构如图1所示：
采用MPGA进行无功优化的步骤如下：第一步，将染色体和适应度分别对应于AsvG优化配置问题的可行解和目标函数。第二步，确定初始种群和子种群的规模、各子种群的遗传控制参数、迭代代数、迁移控制参数等。第三步，初始化染色体，形成子种群。第四步，对各子种群进行独立的遗传操作，计算每代染色体对应的正常状态下的投资费用、运行费用以及恢复状态下的切负荷费用、紧急控制费用和电压崩溃的预想费用，形成适应值。第五步，通过人工选择算子选择出各种群每一代的最优染色体，并将其放入精华种群保存。第六步，终止条件判断：若达到终止条件，则终止计算并输出优化结果；否则进入下一步。第七步，各子种群之间进行迁移操作，转到“第四步”。
以AEP14节点系统（见图2）为例，该系统运行在重负荷状态下，可调节点2、6、8在初始状态下就已经达到功率上限，当作PQ节点处理。首先采用切向量法来找出系统的弱节点，对初始状态下的系统进行计算得出节点12和l4为系统中最薄弱的节点，选取这两点作为安装ASVG的候选位置。采用本文的数学模型进行优化时考虑了平衡机出力的合理性，假想了3种运行（事故）方式：①支路2—5断线；②支路6—11断线；③支路9—14断线。借助于给出的各运行方式下ASV6的最优补偿容量，并以此来确定节点的补偿容量。对AEP14节点系统的计算结果表明，文中的优化方法具有较强的实用性。
结语
随着经济的发展，各产业与民用电压的用电负荷必将大幅增加，变频和整流设备的所占比例亦随之增加。对于电力系统来讲，无功功率就显的十分重要，强化电网的无功调度和无功补偿已经大势所趋，将无功补偿技术有效地应用与电力调度之中，从而保障电网的稳定、安全运行。
参考文献：
[1]王继伟.关于电力调度无功补偿技术研究[J].科学与财富，2015.
[2]邹逸云，陈炳健.电力调度无功补偿技术研究[J].中国新技术新产品，2014.
论文作者:吴芳1,冯驰2
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/1
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