B135梁龙低压配电网无功补偿分散配置优化方法

B135梁龙低压配电网无功补偿分散配置优化方法

梁龙

广东东安电力工程有限公司523413

摘要：针对低压配电网集中配置无功补偿装置无法解决电压质量问题，提出了一种低压配电网无功补偿分散配置优化方法。优化模型的目标函数为最小化配电网的网损，约束条件包括各个节点电压的上下限和无功补偿点补偿容量的上下限。先以所有负荷节点作为候选补偿点，采用内嵌二次罚函数处理离散变量的非线性原对偶内点法求解优化模型，得到理想分散无功补偿配置方案，同时获得配电网的大致无功补偿容量需求，在此基础上综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等要求，选定几个重要补偿点再次求解优化模型，获得最终的实用分散无功补偿配置方案。对几个实际低压配电网台区进行的分析计算验证了方法的有效性和实用性。

关键词：无功补偿优化；分散补偿配置；低压配电网

1、引言

配电网在电力系统中的任务是分配电能，是电力系统中连接用户的关键供电环节，需要对配电网合理配置无功补偿装置，以提高供电电压质量，同时降低配电网的网损。在低压配电网负荷点附近分散配置无功补偿装置，尽量实现无功功率的就地平衡，减少配网中由无功功率传输造成的电压损耗，则不失为一种解决电压质量问题的可行方案。

配电网无功补偿装置的配置除了要考虑使各负荷节点的电压偏移符合相关规定的要求外，还需考虑尽量降低配电网网损、降低补偿装置投资费用等方面，近年来，结合我国配网现状，兼顾10kV和0.4kV电压等级的配网无功补偿优化配置方法逐渐受到重视。提出了中低压配电网分支线路末端配变低压侧和主馈线相结合的无功补偿优化方法，并对两个电压等级的无功补偿配置进行分阶段求解。提出了一种以设备投资和降损收益的年总支出费用最小为目标的配电线路10kV/0.4kV综合无功优化配置模型，并采用灾变遗传算法进行求解；提出了能够考虑多个负荷水平的配电网中压和低压无功补偿优化配置模型，并采用灵敏度分析和遗传算法求解。对于低压配电网台区都是在配变低压侧集中配置无功补偿装置，而对于在低压配电网中如何获得有工程实用价值的分散无功补偿配置方案，则很少有文献涉及。对于低压配电网无功补偿分散配置优化来说，国内外对其相关的研究还是有一定的基础的，但是在对其研究的过程之中还是有一定的不足之处，例如管理部门层面并没有对其进行十分高度的重视力度，导致相关的科研资金并没有到位，使得所有的分析情况没有能够得到更好的进行。而且这个方面的科研工作者的数量对于我国现有的科技力量来说并不是十分的充分，就需要相关的管理人员以及职业工作者在平时的管理工作之中认真负责，不断地将自我的创新意识以及管理意识所进行提升，对于低压配电网无功补偿分散配置优化情况主要是由于低压配电网无功补偿分散配置优化所导致的，所以相关的科研工作者以及管理人员应该这两个主要的研究方向及角度所进行，只有这样才能帮助绝大一部分的科研工作者对于分析低压配电网无功补偿分散配置优化的越来越准确，充分地保证对其的研究能够更好更快的进行下去。

本文提出了一种低压配电网无功补偿分散配置优化方法。在保证各个负荷节点电压偏移符合供电电压质量要求的前提下，先以所有负荷节点作为候选补偿点求解优化模型，获得理想的分散无功补偿配置方案，进而综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等要求，选定几个重要补偿点再求解优化模型，获得最终的实用分散无功补偿配置方案。最后通过对几个实际低压配网台区的分析计算来验证该方法的正确性和有效性。不仅仅需要我们相关的管理人员以及科研人员共同的努力，而且还需要我们社会各界人士提供更加有效的、准确的、及时的帮助。只有这样，才能在以后未来发展道路之上将这项优化工作发展的越来越好。

2、无功补偿分散配置优化步骤

如果以所有负荷节点作为补偿点求解以上优化模型，将会获得降低网损效果最好的理想分散无功补偿配置方案，但是安装点越多，装置的投资费用越大，同时安装点太多也不便于运行人员对装置进行维护管理。因而，考虑工程实际需求，对于某个低压配电网台区，确定其无功补偿分散配置优化方案的步骤如下：

先以所有负荷节点作为候选补偿点采用内嵌二次罚函数处理离散变量的原对偶内点法求解优化模型，获得理想分散无功补偿配置方案。

由理想无功补偿配置方案得到台区的大致无功补偿容量需求，并综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等方面因素，结合单个低压无功补偿装置的最大容量限制，在理想配置方案基础上确定几个重要补偿点；

重要补偿点的数目可确定如下：最小补偿点数取不大于x的最大整数，再考虑便于优化迭代过程收敛的因素，在最小补偿点数基础上增加1或2。重要补偿点的位置主要是选取负荷功率较大的节点或者理想无功补偿配置方案中所需补偿容量较大的节点。

以重要补偿点的补偿容量作为决策变量，求解优化模型，获得最终的实用分散无功补偿配置方案。

3、结束语：

本文针对低压配电网集中配置无功补偿装置无法解决电压质量问题的缺点，提出了一种低压配电网无功补偿分散配置优化方法，取目标函数为最小化配电网的网损；把各个节点电压的上下限和无功补偿点补偿容量的上下限作为约束条件；综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等要求。将所提出的优化方法应用于农业灌溉负荷和农村负荷的典型低压配网台区算例，得出如下结论：

1）以本文优化访求获得的补偿方案能够使台区负荷节点的电压偏移都符合规定的供电电压质量要求，且能够有效降低台区的网损。

2）以所有负荷节点作为候选补偿点获得的理想配置方案；然后选定几个重要补偿点进行优化获得的实用分散无功补偿配置方案能减少补偿装置的投资费用，具有工程实用性。在新理论建立之后，应当立即对工作人员进行知识的普及以及工作上的讲解，让员工在第一时间内知道如何进行日后的工作，同时还要进行人员的扩充，对人才进行储备工作，可以进行岗位培训，选择最适合的人来进行任职，并且在管理制度上进行激励，使员工在工作当中增加动力，应当将优化人员配置提上日程，使工作能够更好更快的进行开展，可像其他的成熟企业进行学习，对于人员的工作要进行职位选拔以及岗位合理分配的原则等，成熟的企业一般在人才培养方面进行多次的尝试实施，总结了多种经验，而经验正是我们目前所缺少的，所以我们可以向他人进行借鉴，然后在应用当中慢慢总结出适合自己发展的方法。

从上面的文章中我们可以得知：低压配电网无功补偿分散配置优化方法运用过程中是有一定的难度的。在我们的调查研究中，通过走访调查我们发现了许多关于该低压配电网无功补偿分散配置的问题，为此我们特意提出了一些有关问题，并对相应的问题提出了相应的解决办法，希望能借此机会帮助到更多的地方进行处理。然而，发展不会止步，更深入的研究就需要我们相关的管理人员以及科研工作者在平时的日常实际工作之中不断地提升自身的综合素养以及职业技能，极大程度上的使人们对于低压配电网无功补偿分散配置进行更加合理化的分析与探讨，并且要对其产生极大的关注力度，极大程度上的使其具备广泛的积极意义，使低压配电网无功补偿分散配置的优化在以后的发展道路之上应用的愈来愈广。

参考文献：

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[2]欧家祥.基于损耗灵敏度因子优化配电网无功补偿位置的方法研究[J].贵州电力技术.2014（07）

[3]高全，麻震烁，杨继东.配电网无功补偿研究[J].机电信息.2013（15）