農(nóng)村電力網(wǎng)無功補(bǔ)償規(guī)劃

1　無功補(bǔ)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(yùn)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(jì)運(yùn)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(dá)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(bǔ)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(yán)重不足，又對農(nóng)電網(wǎng)的運(yùn)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(jì)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(shí)搞好無功電力平衡和無功補(bǔ)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(jì)運(yùn)行水平。農(nóng)電網(wǎng)無功補(bǔ)償規(guī)劃的任務(wù)是：確定欲達(dá)到的補(bǔ)償目標(biāo)；計(jì)算補(bǔ)償容量；選擇適合本地區(qū)的補(bǔ)償方案。
2　無功補(bǔ)償容量的確定
　　確定補(bǔ)償容量的方法多種多樣，大體上有以下幾種：（1）按補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)確定；（2）按年計(jì)算支出費(fèi)用最因數(shù)確定。在此僅介紹按補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)來確定補(bǔ)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(shù)，再根據(jù)要達(dá)到的目標(biāo)功率因數(shù)按有關(guān)的算式計(jì)算無功補(bǔ)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(shí)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(dá)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(jìn)行罰款，以此來調(diào)動用戶無功補(bǔ)償?shù)姆e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(shù)也有具體的規(guī)定。
　　對于農(nóng)電網(wǎng)的購電點(diǎn)，一般都裝有有功和無功電能表，若在測定的時(shí)間t內(nèi)，測得的有功電量為AP，無功電量為AQ，則實(shí)際功率因數(shù)可按下式計(jì)算：

2．2　補(bǔ)償容量的確定
　　在確定了農(nóng)電網(wǎng)各購電點(diǎn)的實(shí)際功率因數(shù)后，就可根據(jù)補(bǔ)償所需要達(dá)到的目標(biāo)功率因數(shù)計(jì)算補(bǔ)償容量。在確定無功補(bǔ)償容量時(shí)要考慮以下要求：（1）要滿足負(fù)荷增長的需要；（2）要有足夠的備用容量；（3）要考慮到投運(yùn)率。因此，需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率可按下式計(jì)算：

式中　Kz———負(fù)荷增長系數(shù)，可取1．05；
      Ppj———購電點(diǎn)的最大負(fù)荷月的平均有功功率；
      φ1、φ2———補(bǔ)償前、后的功率因數(shù)角；
      Kb———無功補(bǔ)償備用系數(shù)，可取1．2；
　　  Σ％———投運(yùn)率，可取80％。
3　無功補(bǔ)償設(shè)備的選用
　　電力網(wǎng)中的無功補(bǔ)償設(shè)備有很多，對農(nóng)電網(wǎng)來說，由于其負(fù)荷比較分散，單處所需補(bǔ)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(hù)方便，本身損耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在電力網(wǎng)（特別是農(nóng)電網(wǎng)）的無功補(bǔ)償中得到了廣泛的應(yīng)用。
4　無功補(bǔ)償設(shè)備的配置
　　無功補(bǔ)償設(shè)備的配置包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：（1）確定補(bǔ)償方式和補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)；（2）對無功補(bǔ)償總?cè)萘窟M(jìn)行布點(diǎn)分配。為此，除了要研究網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jìn)行無功合理布局。
　　農(nóng)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償主要是為了降損，宜采用分散補(bǔ)償為主、集中補(bǔ)償為輔的補(bǔ)償方式。因?yàn)檗r(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(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)應(yīng)按照“分級補(bǔ)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(shí)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(shí)現(xiàn)提高電能質(zhì)量與降低損耗并重的目的。
　　無功補(bǔ)償總?cè)萘吭谵r(nóng)電網(wǎng)中按等網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則分配可實(shí)現(xiàn)線損最小的目的，總補(bǔ)償容量在各補(bǔ)償點(diǎn)之間實(shí)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(bǔ)償點(diǎn)i的最優(yōu)無功補(bǔ)償容量；
      Qc———農(nóng)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償總?cè)萘俊?/font>