無功補償極限線損率分析及降損措施優化

江鈞

摘要：對于供電企業來說，線損率過高除了造成經濟上的損失以外，還會導致國有電力資源的流失，因此，供電企業必須科學分析極限線損率致因，科學采用無功補償的方式，有效降損，提升經濟效益，達到環保節能的目的。本文對無功補償極限線損率進行了分析并提出了降損優化措施。

關鍵詞：無功補償;極限線損率;降損措施

引言

電力網損耗是全部輸、變、配電設備損耗的總和，一般稱為線損。線損電量是一個巨大的數字，據2019年數據顯示，我國電網的綜合線損率高達5.77%，與國外發達國家的先進水平相比仍然存在差距，尤其與日本、韓國等亞洲發達國家相比，差異仍然明顯，在世界上還處于中等水平，與世界先進網損管理水平存在一定的差距，節能降損潛力較大。

1無功補償極限線損率現實意義

1.1由線損產生原因而定

因為線損率是衡量電網企業技術管理水平與電力系統是否完善的一項重要技術標準以及經濟標準，但是在電力行業內，配電線路的損耗率最高達到了30%～40%的比例，因此一直是一個頗受關注的問題。近年來，經濟與科技的發展帶來的電網企業管理水平的提升，以及社會對節能環保的重視程度越來越高，使采用科學技術手段降低電線路損耗成為愈發關注的問題。電力線損和負荷分布、網路結構、電源布局等多種因素有關，除此以外，也和企業的實際運行管理水平有著莫大的關系。線損分為有功和無功消耗兩個部分，線損就是在電流通過輸電線傳輸過程中發生的電能損耗，而極限線損就是指在電源布局、網絡結構、負荷一定的情況下，將所有線損措施施行之后，依然存在的那一部分未能被處理的線損。線損在傳輸過程中是普遍的，它不可能被避免，但是能夠通過一些措施進行改進，因為線損不僅僅受固有的電抗電阻等影響，也會受到人工技術影響，所以合理科學的技術手段是能夠有效降低線損率的。

1.2無功補償方法具有可行性

正因為線損存在于所有的電能傳輸過程中，它是客觀存在的，只能改進無法避免，實際傳輸過程中，磁抗、電阻、電抗等是影響線損率的重要因素，但是這些因素也是客觀存在的、固有的，因此不能從這些因素著眼尋求改進方式，但是應該注意到，在實際的運用中，有一些電力工人因為技術落后或者工作失誤也造成了大量的線損，這一部分線損是可以尋求改進措施的，利用無功補償的方式降低配電線路損耗就是近些年來被廣泛研究和行業熱議的一個課題。實踐證明，無功補償方式降低配電線路損耗確實是行之有效的，“無功補償”的具體步驟就是：在電網中安裝同步調相機、并聯電容器等一些容性設備以后，可以使感性電抗消耗的部分無功功率小電網電源向感性負荷提供無功功率，其原理就是減少了無功功率在電網中的傳輸流動，所以客觀上有效降低了輸電線路中因輸送無功功率造成的那部分電能損耗，從而改善供電企業電網的運行環境。

2電網損耗分析

2.1運行方式

電網運行方式是否合理，不僅會影響到電網的安全供電，還會影響到電網運行的經濟。環形電網是合網還是開網，以及在哪一點開網運行都與電網的經濟性有關。在各段線路R/X相同的均一網絡中，同一電壓等級的環網，功率分布與各段電阻成反比，這時合網運行的損耗低。在非均一程度較大的網絡中，如電纜和架空線構成的環網、截面相差太大的線路或通過變壓器構成的環網等，功率分布與各段阻抗成反比，這時開網運行的損耗低。對于配電網，在電源與負荷的分布確定時，供電區域采用不同的劃分方法，會影響電網損耗的大小。在線路導線總長度一定，截面積相同時，分支線路越多損耗越小，而分支線是隨分支數的平方成反比的下降。電網的運行電壓對輸電線路的電暈損耗、變壓器的空載損耗和負載損耗均有影響。

2.2電網結構

做好電網的規劃，建設經濟的電網結構，是決定電網線損水平的基礎環節。電網網架結構的規劃，變電站的布局，會影響到發電企業的發電效率。發電廠燃煤機組在低負荷下運行時，效率會降低。大容量燃煤機組相對小容量機組而言，發電效率高、煤耗低、排放少。讓大型機組多發電是電力行業低碳發展的趨勢。然而電網網架結構不合理，使發電廠大機組出力受限而窩電，導致損耗的增加。在負荷功率不變的條件下，電網電壓等級越高，通過電網元件的電流相應越小，負載損失也隨之降低。

3無功補償極限線損率降損優化措施

3.1合理調節，避免過度補償

電網企業尋求降損措施的優化，可從無功功率影響電網電壓的角度考慮如何提高電網電壓，同時也要考慮到合理調節無功功率，避免過度補償的產生，不要不斷的調壓，把各個節點電壓合格以及關口功率因數作為無功補償的約束條件，實現無功補償出力最大、電壓合格率最高、輸電網電路損耗率最小的綜合優化目標，并且最終形成控制指令，也就是說，能夠通過調度自動化系統的方式實現自動執行。但是，電力企業同時應該關注到，每一個地方的電能輸送設備運行情況存在差異，設備運行要求也不盡不同，所以具體的解決方案還需要建立在對當地設備的運行情況，包括負載變化等情況進行綜合考量分析的基礎上。

3.2功率因數

采用無功補償來提高功率因數，一般以集中補償和分散補償相結合的方式，且以分散補償為主。分散補償是在接近負荷端分散補償，減少無功功率的輸送，集中補償是在變電站集中補償無功，以補償變壓器及前一段線路的無功損耗。

3.3合理選擇電壓

電壓過大或者過小都會發生線損問題，所以要將電壓控制在合理范圍之內，有助于提高電力資源利用率，保證供電的穩定性。同時合理選擇電壓有助于提高企業經濟效益，避免浪費現象。對于低壓臺區而言，要根據實際用電情況選擇電壓，體現出較強針對性，將線損影響降到最低。所以在低壓電網運行中，要結合用戶對電壓的需求，適當降低電網運行的空載損耗。每個地區用電情況有所差異，所以要堅持因地制宜原則，從實際情況處罰，對電壓實施不同階段的調壓工作，保證電壓的平衡性，有效降低低壓臺區線損。例如在10kV的低壓電網系統中，電壓會隨著用電量變化產生較大損耗，基于這種情況，要合理去控制電壓。

3.4優化無功補償設備配置

電網企業在無功補償設備配置上，必須嚴格按照“全面規劃，合理布局，分級補償，就地平衡”的原則來進行配置，在降損工作中，突出重點，有針對性地施行降損措施，電力工作人員要對線路運行環境進行科學分析，并盡力將調壓和降損結合起來，但是在此過程中，又要堅持以降低電路損耗為主，同時也要將分散補償和集中補償結合起來，但是要堅持以分散補償為主的原則。與此同時，電網企業要注意采取與用戶補償相結合的補償方式，遵循就地平衡原則，在此基礎上認真搞好無功補償設備的配置管理，以求最大程度上實現無功補償的經濟效益。

結語

無功補償方法在實際降損過程中發揮了重要的作用，因此被廣泛關注，電網企業應該不斷對降損措施進行優化提高，從而提高電力資源利用率，帶來更大的經濟效益與社會效益。

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