農(nóng)村電力網(wǎng)無功補償規(guī)劃

1　無功補償規(guī)劃的重要性和任務(wù)
　　無功電源如同有功電源一樣，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全運行不可或缺的重要部分。但電網(wǎng)中過多的無功傳送，不僅會限制電力線路的有功輸送能力，還將增大電網(wǎng)的電能損耗和電壓降落，直接影響電力網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行。因此，無功電力的長距離跨地區(qū)傳輸是應(yīng)該盡力避免的。美、英、日等發(fā)達國家都主張電網(wǎng)基本不輸送無功功率，其無功功率缺額主要依靠“就地補償”來解決。一直以來，由于供電部門對農(nóng)電網(wǎng)的無功電力規(guī)劃和建設(shè)不夠重視，從而影響了有功電力和無功電力的協(xié)調(diào)發(fā)展，造成了電網(wǎng)無功功率缺額很大的局面。而無功電力的嚴重不足，又對農(nóng)電網(wǎng)的運行產(chǎn)生了諸多弊端：（1）電網(wǎng)的功率因數(shù)普遍偏低；（2）電壓質(zhì)量差，合格率低；（3）發(fā)供電設(shè)備效率低，供電線損率高；（4）影響供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。為了改變農(nóng)電網(wǎng)中存在的上述問題，除了要搞好農(nóng)電網(wǎng)有功電力的規(guī)劃和建設(shè)外，也要切實搞好無功電力平衡和無功補償規(guī)劃，合理安排無功電源，以滿足本地區(qū)或本部門的需要，不斷提高農(nóng)電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平。農(nóng)電網(wǎng)無功補償規(guī)劃的任務(wù)是：確定欲達到的補償目標；計算補償容量；選擇適合本地區(qū)的補償方案。
2　無功補償容量的確定
　　確定補償容量的方法多種多樣，大體上有以下幾種：（1）按補償標準確定；（2）按年計算支出費用最因數(shù)確定。在此僅介紹按補償標準來確定補償容量的方法。其確定方法是：先測算出購電點的實際功率因數(shù)，再根據(jù)要達到的目標功率因數(shù)按有關(guān)的算式計算無功補償容量。
2．1　功率因數(shù)的測算
　　電網(wǎng)或用戶功率因數(shù)的高低實際上反映了網(wǎng)絡(luò)輸送無功的比重或用戶取用無功的多少。為了避免電網(wǎng)輸送過多的無功，我國電業(yè)部門對不同電力用戶的功率因數(shù)都有明確的規(guī)定，凡是達不到規(guī)定的功率因數(shù)的電力用戶，都要按照國家規(guī)定的功率因數(shù)獎懲辦法進行罰款，以此來調(diào)動用戶無功補償?shù)姆e極性。同時，原電力部對不同電壓等級電力網(wǎng)的功率因數(shù)也有具體的規(guī)定。
　　對于農(nóng)電網(wǎng)的購電點，一般都裝有有功和無功電能表，若在測定的時間t內(nèi)，測得的有功電量為AP，無功電量為AQ，則實際功率因數(shù)可按下式計算：

2．2　補償容量的確定
　　在確定了農(nóng)電網(wǎng)各購電點的實際功率因數(shù)后，就可根據(jù)補償所需要達到的目標功率因數(shù)計算補償容量。在確定無功補償容量時要考慮以下要求：（1）要滿足負荷增長的需要；（2）要有足夠的備用容量；（3）要考慮到投運率。因此，需要補償?shù)臒o功功率可按下式計算：

式中　Kz———負荷增長系數(shù)，可取1．05；
Ppj———購電點的最大負荷月的平均有功功率；
φ1、φ2———補償前、后的功率因數(shù)角；
Kb———無功補償備用系數(shù)，可取1．2；
　　 Σ％———投運率，可取80％。
3　無功補償設(shè)備的選用
　　電力網(wǎng)中的無功補償設(shè)備有很多，對農(nóng)電網(wǎng)來說，由于其負荷比較分散，單處所需補償容量相對較小，故總的原則應(yīng)該是以移相電容器為主。因其具有設(shè)備簡單，容量大小組合靈活，安裝和維護方便，本身損耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點，因而在電力網(wǎng)（特別是農(nóng)電網(wǎng)）的無功補償中得到了廣泛的應(yīng)用。
4　無功補償設(shè)備的配置
　　無功補償設(shè)備的配置包括兩個方面的內(nèi)容：（1）確定補償方式和補償?shù)攸c；（2）對無功補償總?cè)萘窟M行布點分配。為此，除了要研究網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)特點和無功電源的分布之外，還需要對網(wǎng)絡(luò)的無功電力構(gòu)成作出基本的分析，弄清無功潮流分布，才能進行無功合理布局。
　　農(nóng)電網(wǎng)的無功補償主要是為了降損，宜采用分散補償為主、集中補償為輔的補償方式。因為農(nóng)電網(wǎng)的配電網(wǎng)線損占全網(wǎng)總損耗的70％左右，只有這樣才能有效地降低農(nóng)電網(wǎng)的線損。補償?shù)攸c應(yīng)按照“分級補償，就地平衡”的原則確定，做到農(nóng)電網(wǎng)無功電力的總體平衡，同時又滿足各變電所及各變電所的每條配電線路的無功電力平衡，實現(xiàn)提高電能質(zhì)量與降低損耗并重的目的。
　　無功補償總?cè)萘吭谵r(nóng)電網(wǎng)中按等網(wǎng)損微增率準則分配可實現(xiàn)線損最小的目的，總補償容量在各補償點之間實行最優(yōu)分配的協(xié)調(diào)方程式是：

式中　ΔPΣ———農(nóng)電網(wǎng)的總有功功率損耗；
Qci（i＝1，2，…，n）———裝設(shè)在補償點i的最優(yōu)無功補償容量；
Qc———農(nóng)電網(wǎng)的無功補償總?cè)萘俊?/FONT>