刘泰波
福建省漳州市漳浦县盘陀镇供电所 福建省 363200
摘要：如果说在配电系统当中的感性负载比较多，那么无功功率的消耗也会比较大，最终会导致系统的功率因数被严重的影响，使得线路电压负荷不断的加重，有功功率的损耗也会相应的增加，电源的效率和质量都会因此而受到相对来说比较严重的影响和压力，该问题的解决方案是补偿无功功率。无功补偿一方面关系着配电网的稳定性，通过无功补偿可以安全高效地维持系统的电压水平；另一方面关系着配电网的经济运行状况，远距离传输中存在过多无功功率，而无功补偿可以在各种制约条件下最小化网络损耗。因此，科学地进行无功补偿点和补偿能力的确定显得至关重要。
关键词：配电系统；无功补偿；方法
1配电网无功补偿点的确定原则
(1)根据配电网的结构特点，选择几个中心节点来实现对其他节点的电压控制；(2)参照无功功率就地平衡标准，确定无功负荷大的节点；(3)为提高系统运行的经济性，无功功率应按层次进行平衡，以免不同电压等级的无功功率耦合；(4)配电网的功率因数需大于参照值。
2配电网无功补偿方案
2.1变电站集中补偿方式
为了提高输电网的功率因数，必须采取一定的措施来平衡输电网之间的无功功率，从而尽可能降低主变压器的无功损耗。一般采用变电所集中补偿的方式。无功补偿点为10kV母线，母线作为接入线路。主要补偿装置包括静止补偿器、并联电容器和同步电容器。无功补偿装置又称并联电容器组。一般来说，该设备的工作方式是配合变压器对电压分接头进行有效调整，从而完成无功补偿和电压调节的有效功能。集中补偿在运行、管理和维护方面具有明显的优势，但不能有效降低配电网的损耗。
2.2低压集中补偿方式
目前，低压配电变压器大多采用集中补偿方式。具体地说，该方法利用现代计算机对低压并联电容器柜进行操作，电容器通过跟踪用户的负荷水平自动完成补偿。该方法能显著提高当前专用变压器用户产生的功率因数，达到平衡无功功率的主要目的。这也是用户电压水平始终保持稳定的重要前提和关键保证，对降低配电网和配电变压器的损耗起着至关重要的作用。集中式补偿方法虽然能有效改善当前的用户体验，但在电力系统中并不适用。首先，系统线路的电压水平是决定线路电压水平的根本因素。集中补偿会引起线路电压波动，但不是主要因素。其次，当线路参考电压不在标准值时，会造成无功补偿的冗余或不足，与实际需要不符。最后，公用变压器在配电系统中也起着重要的作用。公用变压器一般安装在户外杆架上，负荷率低。在公用变压器上安装无功补偿装置，存在设备投资大、利用率低、经济性差、维护、控制和管理困难等缺点。
2.3高压配电线路无功补偿方式
在配电网中，公用变压器通常采用高压配电线路进行无功补偿，由于公用变压器的数量比较多，因此在输电过程中，随着运行的发展，损耗会不断增加，需要通过无功补偿进行补偿。当然，这种补偿方法被广泛应用。也可称为线路无功补偿。一般情况下，10kV户外并联电容器可以改变配电网的功率因数，也可以通过电容器降低功率损耗。
高压配电网在进行无功优化补偿的过程中，也需要遵循一定的原则，只有遵循补偿原则才能达到最佳效果。
第一是最小化补偿点。线路需要单点补偿；第二是控制方法，要简单，不要太复杂。一般不设置分组切换装置；三是接线要相对简单。最好每相只设一个电容器；四是补偿量不宜过大，需要根据实时功率因数区间进行设置，补偿容量应保持在0.95～1之间；五是保护方式的简化。熔断器和避雷器主要由过电流和过电压保护。高压配电网无功优化补偿更适用于输电过程中负荷大、功率因数小、距离远的线路。具有见效快、补偿效率高、投资小、管理维护方便等优点。
缺点是负荷波动频繁，长期固定补偿，适应性差。
2.4用户终端分布式补偿方式
通过与上述方法的比较可以发现，在补偿方法中，用户终端的分散补偿方法不仅可以使电压损耗不断减小，而且可以尽可能地降低线损。为了有效提高线路的供电能力，电压质量也将得到改善和改变。但这种补偿方法在面对不同配电变压器的低压负荷波动时，很容易造成多电容轻负荷的限制，也会导致设备利用率的不断降低。如果变压器的功率不符合要求，安装低压无功补偿也会受到严重影响。
2.5低压配电线路无功补偿方式
上述补偿方式虽然能有效补偿大容量负荷，但380V配电线路本身比较长，因此该线路的负荷比较重，线路产生的无功功率会不断增加，电压损耗和线损也会随之增加。为了及时解决这一问题，改善现状。一般来说，这项工作将通过无功补偿的分配来进行。当然，低压配电网也存在着支路多、配电网布局混乱、节点多等缺点。因此，为了实现最优补偿，有必要合理配置补偿电容器。
3配电网无功补偿方式的选择
一般来说，采用无功补偿配电系统是无功补偿的最佳方案。系统中没有无功电流。然而，由于配电系统中的输电线路、变压器和各种负荷或多或少都会产生无功电流，在实际应用中并没有这样理想的情况。因此，在实际电网中操作补偿装置的安装位置时，通常采用以下方法：变电站高低压母线集中补偿；高低压配电线路的分布式补偿；负荷侧集中补偿；部分负载补偿。一般采用集中补偿组合的方式来达到最佳的运行效果，而公用低压配电网通常采用分散补偿。当然，主要工作是开展无功补偿工作，而无功补偿工作的目的是解决中压配电网和高压配电网的问题。对于低压配电网，如果进行补偿，很容易导致网损的不断增大。甚至会远远大于中压配电网和高压配电网的损耗。为了在运行过程中获得最大的效益，无功补偿装置应处于最佳安装位置，且该位置位于低压配电线路的无功负荷点。因此，无功补偿装置应集中在中高压配电系统，变压器侧应转移到二次配电系统。大多数无功功率分配方案都有许多优点。更先进的无功优化方案已成功应用于当前的中高压配电网。但由于低压配电线路节点多、支路多、未知因素多，不能有效地应用于公共低压配电线路。如果优化目标能有效地降低线路有功损耗，则可以参考高、中压配电线路的补偿方案及相关理论。低压配电线路的无功优化补偿也可以采用一些经典的优化模式，“2/3”法则就是其中之一。目前，在基网电能质量在线实时监测系统中，基本12快速傅立叶算法用于快速准确地分析谐波和无功参数，并通过一定的变换方式从电网中获取电能质量数据，这也对电网质量的实时有效控制提出了更高的要求。采用注入式混合有源电力滤波器的谐波抑制和输入无功补偿方案，可以降低无功补偿损耗，提高系统的收集程度。从而实现对电能质量的有效控制。这种控制模式应该成为未来电能质量管理的主要方向。
结论
合理的配电网无功补偿方式可以保持系统的电压平衡，使配电网的网损率不断降低。同时，功率因数的提高和配电网的有效运行也将获得一定的效益。本文分析了几种不同类型的无功补偿方法和目前采用的主要技术，并对配电网目前正在发展的实时电能质量监测和混合型有源电力滤波器注入谐波抑制技术进行了展望。认为配电系统在运行过程中应充分考虑无功补偿的特点。现阶段的无功补偿需要以节能效益为主要参考内容，电能质量也需要依靠成本最低的经济功率来选择。在满足供电部门功率因数要求的前提下，要达到整体综合效果。如何配置和配置无功补偿装置，是在技术经济协调的基础上做出的最佳选择。
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