探析无功优化管理系统构建

杨康静

福建省万维新能源电力有限公司 福建福州 350003

摘要：随着国民经济的飞速发展，供电企业的客户对负荷需求、供电可靠性，以及电压质量和客户服务水平等都提出了更高的要求，如何降损节能，提高企业效益是共同的问题。加强电网无功优化管理，保持无功平衡，对于保证电能质量，降低电网损耗，提高电网的输送能力和设备利用率具有重要的作用和意义。

关键词：无功 优化管理 系统构建

1.电网无功补偿存在的问题

目前，很多单位选择无功补偿的出发点还放在用户侧，只注意补偿用户的功率因数，而不是立足于降低电力网的损耗。例如，为提高某电力负荷的功率因数，增设1台补偿箱。这对降损有一定好处，但若要实现有效的降损，必须通过计算无功功率潮流，确定各点的最优补偿量和补偿方式，才能使有限的资金发挥最大的效益。这是从电力系统角度考虑问题的方法。

一是无功功率优化配置的目标是在保证配网电压水平的同时，尽可能降低网损。由于它要对补偿后的运行费用以及相应的安装成本同时达到最小化，计算过程相当复杂。为此，以前的文献中通常采取了许多不切实际的假设，比如固定负荷水平，统一线径，把树状配电网简化成梳状网，这样的结果并不理想。

二是量测的问题。目前10kV配电网100kVA以下的负荷点一般无无功表计，维护人员的技术水平和管理水平又参差不齐，表计记录的准确性和同时性无法保证。这对配电网的潮流计算和无功优化计算带来很大困难。要争取带专用变压器房用户的支持，使他们能按一定要求进行记录。0.4kV终端用户处通常只装有有功电能表，要实现功率因数的测量是不可能的，这也是低压无功补偿难于广泛开展的原因所在。

三是谐波的问题。电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大时，会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏，由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波干扰更严重；另外，动态无功补偿柜的控制环节容易受谐波干扰影响，造成控制失灵，因而做无功补偿时必须考虑谐波治理，在有较大谐波干扰，又需要补偿无功功率的地点，应考虑增加滤波装置。

四是无功功率倒送的问题。无功功率倒送是电力系统所不允许的现象，因为它会增加线路和变压器的损耗，加重线路的负担。虽然生产厂家都强调自己的设备不会造成无功功率的倒送，但是实际情况并非如此。因为对于接触器控制的补偿柜，补偿量是三相同调的；对于晶闸管控制的补偿柜，虽然三相补偿量可以分调，但是很多生产厂家为了节约成本，往往只选择一相做采样及无功功率分析。于是在三相负荷不平衡的时候，就有可能造成无功功率倒送。至于采用固定电容器补偿方式的用户，则可能在负荷低谷时造成无功功率倒送，这应引起充分考虑。

2.电网无功优化管理体系的构建

电力网无功管理一直没有很好的效果，主要是由于施工设计者（生产部门）、调配管理者（用电、调度部门）、实际操作者（基层供电营业所相关人员）三者缺乏沟通；另一方面是基层供电营业所相关人员素质不高，对无功优化的重要理解不够透彻，大部分基层人员将无功理解为“没有用的功”，认为只有有功电量才对网损造成影响。因此，构建农村电网无功优化管理体系尤为重要。

一是管理体系：其范围包括建立组织体系、指标管理体系、无功监测体系。管理体系是以统一的管理为基础，以功率因数的在线监测为手段，严格控制电网无功流量，最终目的是调节网络结构，提高电压质量。

二是技术体系：其范围包括电力网的规划和建设、经济运行、理论计算等。将无功管理提升到日常管理中来，从新建的项目入手，严格做好需求侧管理，在做好负荷预留的同时考虑到无功补偿容量的预留，并充分利用理论计算程序对现有负荷及补偿容量和预留作出精准计算，并以实际情况进行实施。

三是保证体系：其范围包括有力、合理的组织保证；科学、规范的无功管理制度体系；完善的监督、制约机制；科学、有效的考核和激励措施；人员素质的强化培训等。其中，组织保证是强化线损管理工作的前提，制度保证是规范无功管理工作的依据，人员素质保证是不断提高管理水平的基础，建立完善的监督与激励机制是调动无功管理管理各环节的积极主动性的重要手段。

3.构建无功优化管理系统的目的和意义

近年来，电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。电压质量对电网稳定、电力设备安全运行具有重大影响，无功则是影响电压的一个重要因素。无功优化的目的就是使电力系统在保证电压质量的条件下，无功补偿设备的布局和配置容量最合理，无功运行的网损最小。电网在进行有功规划和建设的同时，也要切实搞好无功的电力平衡和无功运行的优化补偿。合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，尤其造成的网损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。一般配电网无功补偿方式有：变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和客户终端分散补偿方式。无功优化工作，无论在规划新系统，还是改造现有系统的无功配置，以及指导现有系统的无功设备运行上，都具有十分重要的意义。

参考文献：

1.陈轶玮.数字化变电站实用化研究[D].浙江大学,2007

2.郭永基.电力系统可靠性分析[M].北京：清华大学出版社,2003

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