农村电力网无功补偿规划

1　无功补偿规划的重要性和任务
　　无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量和安全运行不可或缺的重要部分。但电网中过多的无功传送，不仅会限制电力线路的有功输送能力，还将增大电网的电能损耗和电压降落，直接影响电力网的安全经济运行。因此，无功电力的长距离跨地区传输是应该尽力避免的。美、英、日等发达国家都主张电网基本不输送无功功率，其无功功率缺额主要依靠“就地补偿”来解决。一直以来，由于供电部门对农电网的无功电力规划和建设不够重视，从而影响了有功电力和无功电力的协调发展，造成了电网无功功率缺额很大的局面。而无功电力的严重不足，又对农电网的运行产生了诸多弊端：（1）电网的功率因数普遍偏低；（2）电压质量差，合格率低；（3）发供电设备效率低，供电线损率高；（4）影响供电企业的经济效益。为了改变农电网中存在的上述问题，除了要搞好农电网有功电力的规划和建设外，也要切实搞好无功电力平衡和无功补偿规划，合理安排无功电源，以满足本地区或本部门的需要，不断提高农电网的安全经济运行水平。农电网无功补偿规划的任务是：确定欲达到的补偿目标；计算补偿容量；选择适合本地区的补偿方案。
2　无功补偿容量的确定
　　确定补偿容量的方法多种多样，大体上有以下几种：（1）按补偿标准确定；（2）按年计算支出费用最因数确定。在此仅介绍按补偿标准来确定补偿容量的方法。其确定方法是：先测算出购电点的实际功率因数，再根据要达到的目标功率因数按有关的算式计算无功补偿容量。
2．1　功率因数的测算
　　电网或用户功率因数的高低实际上反映了网络输送无功的比重或用户取用无功的多少。为了避免电网输送过多的无功，我国电业部门对不同电力用户的功率因数都有明确的规定，凡是达不到规定的功率因数的电力用户，都要按照国家规定的功率因数奖惩办法进行罚款，以此来调动用户无功补偿的积极性。同时，原电力部对不同电压等级电力网的功率因数也有具体的规定。
　　对于农电网的购电点，一般都装有有功和无功电能表，若在测定的时间t内，测得的有功电量为AP，无功电量为AQ，则实际功率因数可按下式计算：

2．2　补偿容量的确定
　　在确定了农电网各购电点的实际功率因数后，就可根据补偿所需要达到的目标功率因数计算补偿容量。在确定无功补偿容量时要考虑以下要求：（1）要满足负荷增长的需要；（2）要有足够的备用容量；（3）要考虑到投运率。因此，需要补偿的无功功率可按下式计算：

式中　Kz———负荷增长系数，可取1．05；
      Ppj———购电点的最大负荷月的平均有功功率；
      φ1、φ2———补偿前、后的功率因数角；
      Kb———无功补偿备用系数，可取1．2；
　　  Σ％———投运率，可取80％。
3　无功补偿设备的选用
　　电力网中的无功补偿设备有很多，对农电网来说，由于其负荷比较分散，单处所需补偿容量相对较小，故总的原则应该是以移相电容器为主。因其具有设备简单，容量大小组合灵活，安装和维护方便，本身损耗低，单位投资省等一系列优点，因而在电力网（特别是农电网）的无功补偿中得到了广泛的应用。
4　无功补偿设备的配置
　　无功补偿设备的配置包括两个方面的内容：（1）确定补偿方式和补偿地点；（2）对无功补偿总容量进行布点分配。为此，除了要研究网络本身的结构特点和无功电源的分布之外，还需要对网络的无功电力构成作出基本的分析，弄清无功潮流分布，才能进行无功合理布局。
　　农电网的无功补偿主要是为了降损，宜采用分散补偿为主、集中补偿为辅的补偿方式。因为农电网的配电网线损占全网总损耗的70％左右，只有这样才能有效地降低农电网的线损。补偿地点应按照“分级补偿，就地平衡”的原则确定，做到农电网无功电力的总体平衡，同时又满足各变电所及各变电所的每条配电线路的无功电力平衡，实现提高电能质量与降低损耗并重的目的。
　　无功补偿总容量在农电网中按等网损微增率准则分配可实现线损最小的目的，总补偿容量在各补偿点之间实行最优分配的协调方程式是：

式中　ΔPΣ———农电网的总有功功率损耗；
      Qci（i＝1，2，…，n）———装设在补偿点i的最优无功补偿容量；
      Qc———农电网的无功补偿总容量。