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农村配电网无功优化策略及应用分析

ApplicationandAnalysisofRuralPowerDistributionNetworkReactivePowerOptimizationStrategy

汪宏武WANGHong-wu

（西安航空职业技术学院，西安710089）

（Xi'anAeronauticalPolytechnicInstitute，Xi'an710089，China）

摘要：针对农村电网损耗大、末端电压偏低的问题，根据国内外无功补偿技术发展的经验，重点对农村10kV配电网无功补偿问

补偿容量的确定、经济性计算等内题进行分析，提出旨在降低网损，提高农村配电网运行效率的无功补偿实用方案，包括基本原理、

容，该方案对农村配电网的经济运行具有一定的参考价值。

Abstract:Forthelargelossofruralpowergrids,theendofthelowvoltageproblems,accordingtothereactivepowercompensationtechniquedevelopmentexperienceathomeandabroad,theproblemsof10kVreactivepowercompensationofruralpowerdistributionnetworkweremainlyanalyzed.Autilityprogramwasproposedtoreducenetworklossesandimproveoperationalefficiencyoftheruralpowerdistributionnetworkreactivepowercompensation,includingthebasicprinciple,thedeterminationofthecompensationcapacity,economiccalculation,theprogramhadacertainreferencevalueonruraleconomicoperationofpowerdistributionnetwork.

关键词：农村配电网；无功补偿；容量；经济性Keywords:ruralpowerdistributionnetwork；reactivepowercompensation；capacity；economy中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）23-0039-03

0引言

在电力系统中，用电设备多呈感性，且功率因数较低，从而导致电网中出现大量的无功功率，降低了供电质量。特别是农村电网，处于电网的最末端，由于输电线路长、配电变压器多、负荷季节性和时变性较强，线路无功损耗更加明显，使得农村电网存在较大的降损空间，它们在电网运行

低中会消耗大量的无功功率，其中，配电变压器约占30%，

压用电设备约占65%以上。由此可见，在低压电网中实施无功补偿十分必要。搞好低压无功补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，而且可提高功率因数，减少线路损耗，提高电网供电能力，保证电压质量和电网稳定运行，提高经效益，具有十分重要的意义。本文从分析配电网的网损构成出发，从降低网损的角度，考虑了在补偿后满足线损最小，同时满足电力系统规定的电压约束条件，再从电力系统经济性等方面进行约束，综合以上条件进行无功优化，得出补偿点数，确定最佳补偿地点和最佳补偿容量。

1无功优化的基本原理

1.1配电网的网损计算对于有n个节点和m条支路的配电系统，其线损PL可以表示为：PL=ΣIiRi

i=1m

2

为了更有效的计算线路中各点的电压、各支路的电流

及线路中的线损，这里主要采用了前推回代潮流计算方法，具体的计算过程如下：

①假设全网电压为额定电压，取10kV。

②从末端开始由已知的末端电压和负荷功率向始端逐段推算，并由公式ΔP=P+Q×R和ΔQ=P+Q×X计算UU

线路的阻抗损耗，不计电压降。由此可以得到电网的功率分布以及始端功率。

③从始端开始，由已知的始端电压和上面计算得出的始端功率向末端逐段推算，由公式：ΔU=PR+QX算出线

路和变压器的电压降落，由此可以得出全网的电压及末端电压。

④ΔU<ε1ΔP<ε2其中ΔU为步骤②和③一次循环的电压变化，计算采用的是所有末

ε1取为0.001。ΔP为步骤②和③一次循端节点电压的ΔU，

环的节点功率变化，ε2取为0.001。

⑤重复上述②～④步，直到全部收敛。此时就可以获得

足够精度的计算结果。

基于上述的基本思路，可以得到前推回代法的前推、回代过程的计算功率的方程。

ΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣ

2222

式中：Ii为流过第i条支路的电流，Ri为第i条支路的电即：Ii=Iai+jIri阻。流过支路的电流含有功分量和无功分量，

于是，得到有功电流和无功电流产生的线损为：PLa=ΣIaiRi，PLr=ΣIriRi

i=1

i=1

m

2

m

2

Pi-1=Pi+Piloss+PLiPiloss=

(k)

(k)(k)(k)(k)

Pi+Qi

(k)2(k)2

其中：PLa为有功电流产生的线损，这是无法减小的；Plr

为无功电流产生的线损，在馈线上安装电容器后，可以减小流过支路中的无功电流，从而降低这部分线损，使这部分线损达到最小就能让总线损最小。———————————————————————

作者简介：汪宏武（1969-），男，陕西富平人，副教授，硕士，主要从

Ui

其中回代过程为：(k)(k)(k)

(k)

Qi-1=Qi+Qiloss+QLi

Qiloss=

(k)

Ri

Qi+Qi

Ui

2

(k)2(k)2

Xi

式中：k—迭代次数；

Pi、Qi———第k次迭代节点的有功功率，无功功率；

(k)

(k)

事电子、计算机、自动控制等方面的教学与研究。