专变用户无功补偿经济效益分析

专变用户无功补偿经济效益分析

吴艳霞

云南大理弥渡供电局，云南大理 675600

摘要：在电网运行过程中，功率因数是一大重要的经济指标，关注功率因数，运用无功补偿技术有助于提高设备与能源利用率，降低线损，改善电压质量并减轻用户经济负担。本文运用文献法、调查法对专变用户无功补偿方法以及无功补偿经济效益展开分析论述，希望能为相关工作带来些许帮助。

关键词：专变用户；无功补偿；具体方案；经济效益

我国电网中的许多电气设备都是感性负载，功率因数较低。当功率因数较低时，电气设备在运行过程中不仅要消耗有功功率，而且还需要无功功率由电源送往负荷，这就加大了线损率，同时也提升了用户的用电成本，因此有必要采用无功补偿技术进行改善调整。下面结合实际，首先对专变用户无功补偿原则、方法等做具体分析。

1专变用户无功补偿技术原则

无功补偿设备的优化配置原则为：总体平衡与局部平衡相结合，供电部门补偿与用户补偿相结合，集中补偿与分散补偿相结合，以分散为主；降损与调压相结合，以降损为主^【1】。无功补偿的原理是：在配网中，变压器、输电线路等在运行过程中都会产生无功功率，这类属于电感性的设备会导致线路损耗加大，因此需要为其提供一个并联补偿电容器来降低线损，提高电能的有效利用率。而在负荷配电变压器低侧安装一个并联补偿电容器后，变压器等电感性电气设备就能得到更多的、可供消耗的无功功率，因而电网电源向电气设备输送的无功功率就得以减少，电网中流动的无功功率也得以减少，线路的损耗由此得以降低。这就是无功补偿^【2】。

2专变用户无功补偿法

2.1远程投切电容降损法

对专变用户，可采用一种基于灵敏度的远程投切电容降损方法。由于无功补偿会对10kV及以下配网的线损产生影响，因此当我们向配网进行远程投切电容时，配网中整条线路的潮流分布都会产生变化。为尽可能减少变动同时也达到降损目标，供电企业就可考虑运用一种基于线路总线损对负荷节点的灵敏度的远程投切补偿电容的降损方法。对配网采用这一电容补偿方法时，技术人员首先要对配网各节点的电压进行检查，确保各节点电压正常合理；其次是对负荷功率进行测试，确保负荷功率在正常范围内。完成以上操作后，在根据配网规模进行降损效果分析，对电容补偿方案的科学性与合理性做出判断，确保降损效果能达到预期水平后再进行具体操作。

2.2谐波测量与保护法

随着电网规模的扩大，电网中电力电子元件的使用也越来越多，这导致系统中有了更大量的谐波电流。谐波电流会影响电容器的运行状态，当谐波电流较少时，电容器运行状态会产生波动，运行效率会较低，线损增加；当谐波电流大时电容器将严重受损无法使用。鉴于此就可使用当前先进的谐波测量与保护技术对专变用户进行保护。具体来说就是对专变用户使用无功补偿控制器。无功补偿控制器具有谐波过载保护以及谐波检测功能，该装置能实时、动态检测系统中的谐波含量，在必要时自动启动保护功能对用户的电容器进行保护，有效防止电容器受损，同时也能降低线损，减轻专变用户的经济负担^【3】。

2.3其它补偿技术及相关注意事项

在对专变用户进行无功补偿时还有以下几个要点需加以注意：

①在无功功率补偿过程中，对于自带欠流闭锁功能的电压控制器，需根据变容量和负荷值对欠流闭锁功能进行设定，无需按照同一个标准或固定值设定。对于不具备欠流闭锁功能但是也在低压配电网中运行的电压控制器，需要改变其的投切方式，将自动投切改为手动投切^【4】。

②由于以前安装的电容器不带有相应的保护装置，所以容易被烧毁。在对专变用户进行无功补偿时，需对电容器等装置进行优化，如可将安全性较低的电容器使用只能电压控制器（具有过压、欠压保护功能）替换掉，将设备被烧毁的风险降到最低。或者是将配网中的各配电变压器使用调压装置进行调节，再将电压开关分开安装，利用这些措施将电压降低，也将用户用电成本降低。

③以前的配电网中多使用老式交流器，这类交流器的技术含量不高，性能质量也相对较差，使用不了多长时间，并且也容易引发损耗。针对此，就可使用同步开关技术代替老式交流器。同步开关技术是近几年发展起来的一项新技术，该技术的核心要点是：使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开。对于控制电容器的同步开关，就是在开关接点两端电压为零的时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入；在电流为零的时刻断开，实现开关接点的无电弧分断。如果想要获得理想的无功补偿效果，就可对专变用户使用WSBC-PTK4型同步开关，这一型号的同步开关采用了同步开关专利技术，具备“电压过零投入、电流过零切除”的功能，非常实用且环保^【5】。并且专变用户还可根据具体的需求适当调整电力负载，对变压器的运行方式进行优化，尽可能将线损率降到最低。

3专变用户无功补偿经济效益

对专变用户进行无功补偿后获得的经济效益是巨大的，本文主要从以下几方面说明无功补偿带来的效益或好处：

首先是通过研究与实践证明，合理运用无功补偿技术后，电容器组频切问题将得到有效改善。在无功补偿过程中，根据专变用户用电情况、用电需求合理配置电容中的补偿量，并依据有关要求对每组电容器的容量进行合理控制，实行分级配置（分级配置时先准确计算出专变用户实际产生的负荷值，将该值作为主要参考依据）。通过分级配置，电容更加合理，不必要的损耗减少，专变用户的用电成本也得以降低。

其次是配电网设备利用率大大提高。在配电网运行过程中，如果有功功率相同，那么负荷电流与功率因数就会是反比关系。在负荷电流与功率因数成反比的情况下，所有传送的功率在经过配网中的各种设备时（如导线、开关、变压器），功率储备都会有所增加，大量负荷也就由此产生。而在使用无功补偿技术进行改善后，若低压配网在运行过程中出现过载或趋于过载的情况，功率因数也就会跟着变大，而传输的无功电流则相应变小，配电系统过载运行问题得到有效改善，各类电气设备也能发挥出更大的作用，设备的有效利用率会更高。

此外是配网中补偿装置能得到保护与优化。以前安装的电容器普遍不带有欠压保护装置或是过压保护装置，所以电容器容易被烧毁，而电容器一旦被烧毁，无功功率也就无法正常运行。但是在对专变用户采用无功补偿技术后，电容器能设备的性能将得到优化，安全性会更高，设备运行效果也会更好，运行成本会更低。

合理使用无功补偿技术也能让电网系统的能耗降低。以前的配电网中多使用老式交流接触器，这类装置的耐久性较差，使用一段时间后就会出现比较严重的磨损以及老化等问题，并进一步导致整个电网系统的能耗增加。但在使用无功补偿技术后，这一现象将得到有效改善。无功补偿技术大大提升了设备装置运行效率，降低了系统能耗与系统运行成本，同时也延长了设备的使用时间，创造了良好的经济效益。

4结语

综上所述，无功补偿一种科学有效的降损、创收方式，在当前背景下专变用户若能根据自身实际用电需求、用电特征等对无功功率补偿装置、电容器等进行调整优化，就能有效提高功率因数，提高用电效益。

参考文献

[1]林巧红,翁知颖,张国星.基于粒子群算法的中低压配电网无功补偿协同优化方法[J].电子设计工程,2021,29(20):134-137+142.

[2]孙玥,桂冠.一种具有无功补偿能力、无电解电容的单级光伏逆变器[J].可再生能源,2021,39(10):1407-1413.

[3]赵卫霞,赵宝生.计及电压稳定及无功补偿的多模式供电方法[J].光学与光电技术,2021,19(05):48-54.

[4]孔庆香.一种新型的无功自动补偿控制系统[J].机电工程技术,2021,50(09):236-238.

[5]赵欣,施祎辰,张宁宇.计及电压弹性力的多动态无功装置优化运行[J].电力工程技术,2021,40(03):78-83.