基于信息集成农村配电网无功优化

1、基于信息集成农村配电网无功优化摘要：在分析农村配电网的无功补偿需求及补偿难 点问题上，提出了由分布式电气量测量装置与配电自动化系 统进行信息集成的无功补偿方案。该方案将广域测量与控制 技术应用于配电网络，可以根据电力负荷的实际变化，合理 选择补偿方式和补偿容量，使无功补偿更经济更合理。关键词：配电网信息 集成 无功 补偿中图分类号：tm926文献标识码：a文章编号：1674-098x (2013) 05 (a) -0070-01随着配电网中电力电子设备的迅速增加和电力负荷的 快速增长，电能质量问题日益突出。由于电网中存在着大量 的感性负载，需吸收电网的大量无功能量，为了改善电能质 量，需要对系

2、统进行无功补偿，保证电网有功功率的充分利 用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低 配电线路的成本，保证用电设备的正常运行1。当前农村配电网的无功优化主要是针对农网的负荷存 在“两低一高”的特点，即负荷率低、功率因数低、同时率 高。农村电网需要进行无功补偿，其补偿方式为：首先进行 低压无功补偿，即随机、随器和随负荷补偿；在低压补偿不 足的情况下，安装线路电容器，进行线路补偿；最后实施变 电所集中补偿。农网中10 kv馈线数量较多，规模较大，分支多、节点 多，将整个中压网作为整体进行无功优化很不现实。220 kv 及以上电网中发电厂及枢纽变电站进行电力系统的无功优 化，可通过同步相量

3、测量单元（pmu）、高速数字通信设备及 电网动态过程分析设备进行信息集成加以完成。由于造价原 因，该方案并不适合于农村电网，但农村配电网络同样可应 用广域测量及信息集成技术2。故障指示器就是一种安装在架空线路上、电力电缆及开 关柜母线排上，用于指示故障线路、定位故障区域的装置。 但是由于目前fci因其设计功能所限，它主要用于相间短路 指示。如能利用该元件可实现无功功率的分析计算，可大大 提高农村配电网无功优化的水平。该文主要介绍利用配电网中fci这一分布式装置基于信 息集成的无功优化的具体方法。1农网无功补偿难题无功补偿容量计算通用公式如下：式中补偿容量变化量，单位kar；配变容量，单位kva

4、；v负荷率，为百分数；原功率因数；目标功率因数。由于农村电网目前还没有采用实时测量无功功率的装 置，而只能纪录用户的月用电度，所以不可能直接得到供电台区无功功率；根据现有的电力系统高级管理软件只能实时 纪录线路的日负荷数据，其中也只有线路电压、电流、有功 功率、无功功率数据，并无配变功率因数值。根据现有的用 户月电度和线路日负荷数据是无法得到负荷率y、和。这样 农村电网计算补偿容量遇到了很大困难，这也成为困扰农网 技术人员的技术难题。只有测得农村配电网各分支节点的电气量参数，才能寻 找出10kv配电线路的负荷变化的季节性特点及每日峰谷负 荷的变化规律，进行合理的负荷预测，设计出相应的监测与 控

5、制软件，从而对电容器的投入与退出进行自动控制。2信息集成方案面向数据通信信息交换的通信体系是实现智能配电网 的关键，而广域测量与数据交换是建设配电网广域测控体系 和实现电网智能化的重要基础。新型信息集成方案采用就地 信息合并控制单元limcu实现与附近各故障指示器之间的信 息集成。通过扩展fci的功能使其具有较为强大的数据采集 能力，并能借助数据传输系统实现无线的双向通讯，这样上 传的数据可以作为配电自动化da系统判断的依据，从而对 整个农村配电网实现无功优化。以图1为例，图中19代表9组fci（每组三只），c1 c5代表着安装于主干线或分支线上的补偿电容器。在该配电 线路出现功率因数变化时。

6、各fci与各limcu进行信息交互, 能立即上报da有关本limcu对于无功补偿的就地分析结果。 da对于全网无功进行综合判断后，做出投入或退出某台电容 器的操作。在该信息集成方案中，通过fci个体，可测得每相电流、 电压量值，经时钟同步后，借助于limcu综合得出就地无功 补偿计算结果，并及时上传至dao da接受到相应信息后， 利用后台的无功优化计算软件，及时准确地确定全网无功优 化方案。全网无功优化的实现将有助于实现以下效益：有效 地提高全网供电电压；线路损耗全局性降低，取得明显的降 损节能效益；整个网络无功得到优化；减少设备动作次数， 延迟设备寿命；投资少，回报率高；有效提高无功电压管理 水平。3结语信息集成是智能电网发展的总体趋势。通过信息集成化 处理，有助于优化全网无功补偿策略，来达到对无功补偿合 理控制的目的。值得注意的是：根据无功补偿电容器组的容 量，应设计合理的电容器组投切策略，防止电容器出现补功 率倒送现象。通过信息集成来优化无功补偿，不仅充分利用 t fci与limcu的测量、运算以及控制功能，还简化了硬件 配置，减少电路中互感器装置的数目以达到精简投资目的。 最后对信息进行集成化处理，对节能减排、发展低碳经济、提高经济效益和社会效益具有至关重要的意