论配电网无功电压现状分析及降损策略

论配电网无功电压现状分析及降损策略

刘晶洁

身份证：210222197405051712

摘要：随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，用电的需求量也在逐渐增加，对电力系统的稳定运行和配电网的供电质量提出了更高的要求。在衡量电力系统的供电质量方面，电压是非常重要的一个参考指标，不仅反映了电能传输的效率，而且与配电网运行的安全性和稳定性密切相关。降低配电网中的无功电压，维持电力系统的电压稳定对于经济的发展和供电质量的提高有着重要意义。本篇文章中通过分析配电网无功电压的现状，提出降低损耗的具体策略。

关键词：配电网；无功电压；现状；降损策略

无功电压的控制关系到用户端的电压是否接近额定值，无功电压影响到电力系统运行的稳定性和电压质量，无功电压关系到电力系统的线路损耗和变压器铁损。在我国，无功电压的控制技术与国外存在很大的差距，随着电力系统互联性的提高，无功电压的控制始终没有得到有效的解决。电力系统的技术人员和研究人员越来越关注无功电压的控制问题，降低线路无功损耗，保证配电网的经济、安全运行，提高电力系统的供电质量。

1. 无功电压的优化意义

电能在传输过程中由于线路中不可避免的存在电阻和电抗等因素，使得电压降低，在配电网的首末段产生电压差，这边是电压损失，即无功电压。衡量电力系统供电质量的指标有很多，电压就是其中非常重要的一个指标。在电力行业中，考核每个区域内的电力系统供电质量时 ，通常将电压质量摆在首要位置。当无功电压过高时，配电网在低压环境下运行，不仅导致配电网的功率损耗和电能损耗明显增加，降低输电系统的输电能力；如果无功电压得不到有效的控制，在严重的时候会导致电动机无法正常启动甚至是烧毁电动机的危险情况，影响电力系统的安全、稳定运行；无功电压过高将会导致用电设备达不到额定电压，生产设备长期在低功率情况下运行将会缩短设备的使用寿命。无功电压的控制直接关系到供电企业的供电质量和经济效益，也在很大程度上反映出供电企业的管理水平。因此，加强无功电压的控制，不断提高电压的优化技术是提高供电质量和供电企业发展的关键。

2. 无功电压的现状分析

1. 无功电压的基本现状

在电能输送过程中，通常存在较大的线路损耗，从而产生巨大的无功电压，影响配电网的运行水平，给供电企业造成巨大的经济损失，也严重影响着电力系统输电的可靠性。在我国，很多的供电企业尤其是在农村地区通常采用无功补偿的方式来控制无功电压。在超高压输电线路中通常采用统一补偿的模式，比如35kV变电站中就是采用的该模式，由于某些功率因素比较高，主网出现线损的情况概率比较低。而在0.4kV和10 kV的变电站中，应用无功补偿的方法控制无功电压因其无功补偿的容量非常的有限[1]，所以效果比较差。在电力行业，无功电压控制工作不全面，配电网的线路损耗很大，导致线路的平均功率达不到行业相关规定的状况普遍存在。无论是在生产中还是生活中，人们对用电量的需求与日俱增，尤其是在一些用电高峰期，用户端的电能质量非常的差，不仅不能满足用户的用电需求，影响人们的生活质量，还严重制约着供电企业的供电量，给企业造成巨大的经济损失。

2. 影响无功电压控制水平的主要因素

1. 缺乏管理意识

尽管无功电压的控制不当会严重阻碍电力企业的发展，一些管理人员依旧没有足够的重视配电网中无功电压的控制工作，组织内部缺乏系统、科学的无功电压管理策略，导致无功电压的控制工作效率较低。无功电压的监测通常借助无功表来实现，由于管理人员未意识到无功电压控制的重要性，而没有给电力系统配置无功表，技术人员就无法获取变台区所产生的无功电压以及无功功率因素等实时数据[2]，在功率因素考评中缺乏可靠地数据，考评的科学性较低。有些管理人员能够意识到无功电压给电力系统和供电企业所带来的危害和影响，给系统中的一些变台区配备了无功表。但是因为缺乏系统的管理机制，技术人员不注意及时的开展无功表的抄表工作，无功电压同样没有得到实施的监测，在应用无功补偿的方法控制无功电压的时候，缺乏准确的无功电压和功率数据，所得到的补偿容量精准性不高。

2. 缺乏电量增加的预测

电能的需求量在与日俱增的同时，在不同的时间阶段也会存在非常大的差异，电能需求量的增加将会导致有功电量和无功电量也相应的升高，需要电力企业提前做好电能需求量的预测工作。一些电力企业中的相关负责人员并未针对具体情况对用电量做好预测工作，没有在用电高峰期之前做好无功补偿工作，在用电需求量较高的情况下就无法满足终端的用电需求。

3. 无功补偿的容量达不到要求

在应用无功补偿的方法优化无功电压的技术中，无功补偿的容量大小直接影响着无功补偿的效果。一些供电企业过于关注企业的短期经济利益，没有考虑到企业的长期发展，为了节省投资成本，在配电系统中只配备了一小部分配变无功补偿设备。尤其是在10kV以下的配电系统中，得到无功补偿的电路在总电路中所占的比例非常的小，整个电路中配备的配变无功补偿设备通常只有十几台甚至是几台，而需要无功补偿的公共配变确达到几千台。在巨大的线路损耗现象中，如此小的无功补偿容量所达到的无功补偿效果可想而知。除此之外，电力企业所采用的无功补偿方法通常是静态补偿法，并没有根据无功电压的实时监测情况采取动态补偿的措施。

3. 优化无功电压及降损策略

1. 增强管理意识，健全管理制度

要想提高有效的优化无功电压、降低线路损耗，提高供电的质量，保证配电网的安全、稳定运行，企业的管理人员首先要意识到加强无功电压管理的重要意义。管理人员应该根据电网运行的实际情况，为变台区配备无功表来实时监测无功电压和无功功率因素数据。企业内部要建立并逐渐健全一套科学的公共电压控制管理机制，确定无功电压的控制目标，完善考核激励体制。管理人员可以组建专业的无功电压控制团队专门负责无功电压的控制工作，明确团队内每一个人的具体职责，形成系统的管理网络，避免即使配备了无功表而技术人员没有及时获取监测数据导致无功补偿容量估算精准性不高的现象。管理人员要将无功电压控制工作与配电量的控制、电费的收取、售电价格管理等工作摆在同样重要的地位，依据运营指标进行目标化的控制[3]，根据各项指标对工作人员开展定期的考核。管理人员还要建立完善的无功电压控制考核机制，根据无功电压的控制效果和每个人所负责的具体工作给予相应的奖励或者是惩罚，达到激励工作人员认真完成无功电压控制工作的目的。

2. 优化线路安装

随着用电需求量的不断增加，配电网的网络构成越来越复杂，线路安装是否科学合理直接影响着线路损耗的高低。因此，在安装线路时要合理的安排线路，尽量的减小供电半径，选取合适的变压设备分接头。为了达到以上目的，可以采取清除卡脖线和对迂回线路进行优化的方式。我们根据功率计算公式可以得到当负荷功率一定的情况下，电网内部的损耗随着电压的升高而降低。为了降低线损，可以对旧电网进行改造，升高输电电压，简化配电网中的接线情况。

3. 配备有载调压设备

在调压系统中可以采用有载调压设备，有载调压设备能够在不同的用电量阶段进行有效的调整，使用电量无论是在低谷期还是高峰期都能够实现对无功电压的控制。有载调压设备与无压运转的调压设备相比较能够避免用电高峰期所引起的很多问题，平衡线路内的无功电压，降低损耗。

结语：无功电压的控制水平不仅影响到人们的生活质量，关系到供电企业和社会的经济发展，还与电网能够安全、稳定运行息息相关。供电企业必须针对无功电压的现状展开详细的分析，通过加强无功电压的控制管理、优化线路安装、配备有载调压设备等有效措施，达到优化无功电压和降低线路损耗的目的，保证电网的科学运营。

参考文献：

[1]黄向敏.含分布式电源的10kV配电网电压特性和无功控制研究[D]. 广州：华南理工大学，2016.

[2]刘霞.配电网无功电压现状及降损对策分析[J].通讯世界，2016 （22）：176-177.

[3]赵宁.配电网无功优化及节电技术研究[D].陕西:西安建筑科技大学,2010.DOI:10.7666/d.d193001.