摘要：近年来，电力在人们日常生活中发挥的作用日渐突显，其中一项重要的指标就是电压质量的稳定性。配电网无功补偿技术可以在保证供电质量前提下有效降低用电损耗，保证供电网络平衡的电压水平。本文从介绍无功补偿概念入手，对无功补偿具体方式进行详细探索。
关键词：配电网；无功补偿；方式研究
伴随社会经的快速发展，人们生活中用电需求不断增加，电力使用质量关系到供电企业经济效益和社会形象。在配电网中存在的感性负荷，可直接降低功率因数，导致有功损耗和电压损失的增加。无功补偿方式可以有效保证电力系统稳定运行，降低配电网线路损失同时，降低有功功率，实现配电网网损最小化，降低系统运行成本，保证供电企业的经济效益。
1、配电网无功补偿的原理
配电网中功率输出包含两方面内容，（1）有功功率，指的是直接将电能进行损耗，把电能通过转变成为热能、机械能、声能或化学能等。（2）无功功率，这部分不消耗电能，只是将电能转换一种形式存在，在电网与电能之间进行一定周期的转换。
无功功率是配电网中维持系统和设备正常运行的重要部分，其不对外做功，由于配电网中电转换部分都很复杂，因此，需要有专业的技术进行无功补偿，确保电力设备正常运行。无功补偿工作的原理，是将容性功率与感性功率负荷部分进行并联，接入到相同的电路中，当容性负荷释放能量时，感性负荷会相应的进行能力吸收，同样，当感性负荷释放能量时，容性负荷进行吸收，能量在两者之间交换，实现配电网的无功补偿[1]。
2、配电网无功补偿的原则
配电网无功补偿原则主要遵循，无功分层平衡原则，无功就地平衡原则，配电网的结构特点及配电网功率因数。无功补偿要选择中枢点对其他节点进行电压控制，节点要选择无功负荷较大的节点，避免不同等级的电压无功流动，保证配电网的经济性，功率因数值保证不低于规定值数。
配电网无功补偿原则要做到总网平衡，保证分线与分站的无功平衡。无功补偿以分散补偿为主，在进行大容量集中化补偿同时，要对用电设备、配电线路和变压器间进行补偿，实现分散与集中补偿相结合。无功补偿要做到低压与高压补偿相结合，对于线路长、负荷分散、较多分支的电路，要做到以降损为主要部分，结合线路调压工作，配电网无功补偿部分消耗在用户用电设备上，要做到用户补偿与供电单位无功补偿互相结合，避免欠补偿和过补偿现象出现，发挥出无功补偿最优效果。
3、配电网采用无功补偿意义与常用方式
3.1配电网采用无功补偿的意义
在配电网中实行无功补偿具有非常重要的意义，首先，可以有效保证电压的质量，供电线路中电压损失越小，电压质量越高。其次，节约电力企业的运行成本，电路负荷越大，可有效降低输电设备相应投资比例。最后，使配电网传输能力得以提升，电网中功率因数提高，电网传输功率会相应减少，可有效提升电网传输能力。
3.2配电网无功补偿常用方式
（1）低压集中补偿，优点在于后期维护投入量小，有效降低平衡，施工布线操作简单，可在提高电能利用效率前提下，相应减少线路损耗。一般通过低压开关，将变压器低压部分的母线和低压电容器相连接，进而对电容器的投切进行控制。
（2）低压个别补偿，优点部分是安装简便，设备配置快捷，避免无功倒送现象发生。通过用电设备与低压电容器进行分散并联，该方式适合在供电连续、无功功率较大的设备上采用。
（3）高压集中补偿，该方式实现的补偿是在一定负荷基础上，进行自助投切，有效提高用户功率因数，产生较高的经济效益，通过在高压母线侧安装电容器并联的方式，适合配电网中有高压负荷，在线路末端的变电所采用[2]。
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4、配电网无功补偿应用探讨
4.1如何选择配电网无功补偿控制器
目前配电网无功补偿已实现智能化选择的方式，需要配备相应的补偿控制器，具体选择方式包含：
（1）功率因数型。可以结合电路现场实时电网参数，将电路调整到最佳状态，实现电网补偿及运行优化，此种型号的控制器在线路过重荷载情况下，会出现补偿不足的现象。
（2）无功功率电流型。该控制器适应能力很强，在过重负荷的情况下也不会出现缺陷，极大增强配电网的安全性与补偿效果。
（3）动态补偿型。该控制器运行速度较快，且具有较强抗干扰能力，属于无功补偿方式的一种，可将控制器和触发脉冲实施动态运行。
4.2如何选择配电网无功补偿方式
配电网无功补偿方式选择遵循在哪里产生无功，即在哪里进行补偿的原则，使整个电网系统没有无功电流的产生。由于变压器、线路等各种负荷也有无功现象，在实际线路中要结合具体情况进行选择。公共低压电网中，可以以分散补偿方式为主，特别难实现分散方式的，可采用侧集中方式。目前，我国无功补偿方式以高压和中压配电网为主，低压补偿较少，因此，电力企业要将无功补偿重点放在低压线路上。
4.3配电网无功补偿方式研究
（1）变电站集中补偿方式。该方式可有效改善输电网的功率因数，有效提高主变压器和终端变电站无功损耗。利用无功补偿装置和变压器进行调节，在两者的协调下控制电压，极大发挥了管理和运行维护的便捷性，但在降低损耗方面存在不足[3]。
（2）低压母线补偿方式。该方式属于动态补偿方式，将无功补偿投切设备作为保护装置，大用户的母线通过电压电容器进行补偿，该方式不能将下级补偿进行替代，如果线路补偿容量太大，是无法在负压低谷时实现无功补偿，导致电压增高，网线损耗过大，进而影响供电设备正常运行。
（3）高压配电线路无功补偿方式。该方式是将10KV的户外电容器装设在线路杆塔上，减少无功功率线路传输，减少网线损耗量，提升电网功率因数。在操作过程要按照少设置补偿点、补偿容量低、接线操作及维护方式简单化的要求进行。该方式优点在于投资小见效快，便于维护管理。适合长距离、负荷重且功率因数低的线路，但存在适应能力不足的现象。
（4）低压配电线路无功补偿方式。配电网中的低压线路布置较复杂，分支多，节点设置多，要求补偿容器实现最优化模式进行配置。在低压线路上进行无功补偿，可有效减少线损，避免较长线路负荷过重的情况。
（5）低压用户分散补偿方式。该补偿方式是静态补偿方式，属于低压随机补偿，通过并联方式将低压电容器和电动机连接，采用保护装置同电动机共同投切。一般是在用户末端安装，可有效降低电网产生的损耗量。该方式适合负荷相对平稳且容量较大的用电设备，但该补偿方式安装容量是通过变压器低压侧最大功率进行确定的，由于负荷存在波动，波动也不会同时产生，导致部分电容器闲置，因此，低压用户分散补偿方式的利用率较低。
5、结论
配电网采用无功补偿可有效保证配电网络电压稳定，降低损耗，使供电企业产生良好的经济价值。因此，无功补偿是电力企业取得发展的重要部分，电力企业实际运行中要不断提高其管理技术，以促使电网质量朝更加优化的方向发展。
参考文献：
[1] 王乙伊.低压配电网无功补偿方式的研究[J].广东电力，2007，20（2）：33-36.
[2] 季斌炜，陈潇一.基于粒子群算法的配电网无功补偿方法研究[J].电网与清洁能源，2016，32（3）：111-114.
[3] 马珍珍，王玉俊.配电网无功补偿方式的研究[J].中国电力教育，2010（32）：255-256.
论文作者:李鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/20
标签：方式论文; 配电网论文; 低压论文; 负荷论文; 线路论文; 功率因数论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第3期论文;