農村電力網(wǎng)無(wú)功補償規劃

1　無(wú)功補償規劃的重要性和任務(wù)
　　無(wú)功電源如同有功電源一樣，是保證電力系統電能質(zhì)量和安全運行不可或缺的重要部分。但電網(wǎng)中過(guò)多的無(wú)功傳送，不僅會(huì )限制電力線(xiàn)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(wú)功電力的長(cháng)距離跨地區傳輸是應該盡力避免的。美、英、日等發(fā)達國家都主張電網(wǎng)基本不輸送無(wú)功功率，其無(wú)功功率缺額主要依靠“就地補償”來(lái)解決。一直以來(lái)，由于供電部門(mén)對農電網(wǎng)的無(wú)功電力規劃和建設不夠重視，從而影響了有功電力和無(wú)功電力的協(xié)調發(fā)展，造成了電網(wǎng)無(wú)功功率缺額很大的局面。而無(wú)功電力的嚴重不足，又對農電網(wǎng)的運行產(chǎn)生了諸多弊端：（1）電網(wǎng)的功率因數普遍偏低；（2）電壓質(zhì)量差，合格率低；（3）發(fā)供電設備效率低，供電線(xiàn)損率高；（4）影響供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。為了改變農電網(wǎng)中存在的上述問(wèn)題，除了要搞好農電網(wǎng)有功電力的規劃和建設外，也要切實(shí)搞好無(wú)功電力平衡和無(wú)功補償規劃，合理安排無(wú)功電源，以滿(mǎn)足本地區或本部門(mén)的需要，不斷提高農電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平。農電網(wǎng)無(wú)功補償規劃的任務(wù)是：確定欲達到的補償目標；計算補償容量；選擇適合本地區的補償方案。
2　無(wú)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確定。在此僅介紹按補償標準來(lái)確定補償容量的方法。其確定方法是：先測算出購電點(diǎn)的實(shí)際功率因數，再根據要達到的目標功率因數按有關(guān)的算式計算無(wú)功補償容量。
2．1　功率因數的測算
　　電網(wǎng)或用戶(hù)功率因數的高低實(shí)際上反映了網(wǎng)絡(luò )輸送無(wú)功的比重或用戶(hù)取用無(wú)功的多少。為了避免電網(wǎng)輸送過(guò)多的無(wú)功，我國電業(yè)部門(mén)對不同電力用戶(hù)的功率因數都有明確的規定，凡是達不到規定的功率因數的電力用戶(hù)，都要按照國家規定的功率因數獎懲辦法進(jìn)行罰款，以此來(lái)調動(dòng)用戶(hù)無(wú)功補償的積極性。同時(shí)，原電力部對不同電壓等級電力網(wǎng)的功率因數也有具體的規定。
　　對于農電網(wǎng)的購電點(diǎn)，一般都裝有有功和無(wú)功電能表，若在測定的時(shí)間t內，測得的有功電量為AP，無(wú)功電量為AQ，則實(shí)際功率因數可按下式計算：

2．2　補償容量的確定
　　在確定了農電網(wǎng)各購電點(diǎn)的實(shí)際功率因數后，就可根據補償所需要達到的目標功率因數計算補償容量。在確定無(wú)功補償容量時(shí)要考慮以下要求：（1）要滿(mǎn)足負荷增長(cháng)的需要；（2）要有足夠的備用容量；（3）要考慮到投運率。因此，需要補償的無(wú)功功率可按下式計算：

式中　Kz———負荷增長(cháng)系數，可取1．05；
Ppj———購電點(diǎn)的最大負荷月的平均有功功率；
φ1、φ2———補償前、后的功率因數角；
Kb———無(wú)功補償備用系數，可取1．2；
　　 Σ％———投運率，可取80％。
3　無(wú)功補償設備的選用
　　電力網(wǎng)中的無(wú)功補償設備有很多，對農電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，由于其負荷比較分散，單處所需補償容量相對較小，故總的原則應該是以移相電容器為主。因其具有設備簡(jiǎn)單，容量大小組合靈活，安裝和維護方便，本身?yè)p耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在電力網(wǎng)（特別是農電網(wǎng)）的無(wú)功補償中得到了廣泛的應用。
4　無(wú)功補償設備的配置
　　無(wú)功補償設備的配置包括兩個(gè)方面的內容：（1）確定補償方式和補償地點(diǎn)；（2）對無(wú)功補償總容量進(jìn)行布點(diǎn)分配。為此，除了要研究網(wǎng)絡(luò )本身的結構特點(diǎn)和無(wú)功電源的分布之外，還需要對網(wǎng)絡(luò )的無(wú)功電力構成作出基本的分析，弄清無(wú)功潮流分布，才能進(jìn)行無(wú)功合理布局。
　　農電網(wǎng)的無(wú)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。因為農電網(wǎng)的配電網(wǎng)線(xiàn)損占全網(wǎng)總損耗的70％左右，只有這樣才能有效地降低農電網(wǎng)的線(xiàn)損。補償地點(diǎn)應按照“分級補償，就地平衡”的原則確定，做到農電網(wǎng)無(wú)功電力的總體平衡，同時(shí)又滿(mǎn)足各變電所及各變電所的每條配電線(xiàn)路的無(wú)功電力平衡，實(shí)現提高電能質(zhì)量與降低損耗并重的目的。
　　無(wú)功補償總容量在農電網(wǎng)中按等網(wǎng)損微增率準則分配可實(shí)現線(xiàn)損最小的目的，總補償容量在各補償點(diǎn)之間實(shí)行最優(yōu)分配的協(xié)調方程式是：

式中　ΔPΣ———農電網(wǎng)的總有功功率損耗；
Qci（i＝1，2，…，n）———裝設在補償點(diǎn)i的最優(yōu)無(wú)功補償容量；
Qc———農電網(wǎng)的無(wú)功補償總容量。