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浅谈电力系统的无功优化和无功补偿
王正风徐先勇
摘要： 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进展了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进展了一定的探讨和研究。
关键词： 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量
1  前言
    随着国民经济的迅速开展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。降低网损，提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司〔电网公司〕通过有效的，降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成局部。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最优补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
    无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下，通过调节控制变量〔发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装与投切和变压器分接头的调节〕使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行，而且能取得可观的经济效益，使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子局部，即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量，使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2  无功优化和补偿的原如此和类型
2.1  无功优化和补偿的原如此
   在无功优化和无功补偿中，首先要确定适宜的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原如此进展确定：
   1)根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；
   2)根据无功就地平衡原如此，选择无功负荷较大的节点。
   3)无功分层平衡，即防止不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性。
   4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。
2.2  无功优化和补偿的类型
  　电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV与以上)，由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar／km。这样就必须对系统进展感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在500kV的变电所都进展了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗，使无功在500kV电网平衡。
3  输配电网络的无功优化(闭式网)
   电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起，即输配电网络(闭式网)和配电线路与用户的无功优化和补偿(开式网)。
3.1  无功优化的目标函数
　　参考文献［3］中著名的等网损微增率定律指出，当全网网损微增率相等时，此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进展无功补偿)，这样通过与最优网损微增率相结合进展反复迭代求解得到优化的最优点。一方面，该方法没有计与其它控制变量的调节作用，同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等，这样做的计算量太大