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摘 要：在对配电网无功优化方面的理论研究及单台补偿设备研究的在相关文献较多，但是针对配电网10kV线路的无功优化智能控制系统的研究，目前领域内研究较少。本文主要针对当前年无功补偿在现阶段的状况进行研究。10kV线路将网络技术和通讯技术集成在一起，通过该项技术可直接在调度室远程监视、管理及自动控制，通过上下位机数字化技术真正实现了无功优化智能系统。相关措施表明，变电站的每个出口功率因数总是在0.95～0.98之间波动，基本上是一条直线。该系统的实施为实现智能电网进行了有益的探索。
关键词：配电网；无功补偿；设计与应用
无功补偿装置目前广泛应用于变电所，箱变在符合了条件后，应将低压无功补偿装置安装在箱变上。安装低压无功补偿装置后，可以达到改善居住区电压质量的效果，减少电能在运输过程中的消耗，提高了居民的生活水平，同时也符合国家建设节约型社会的要求。因此，要在变电所应尽可能安装低压无功补偿装置，箱变在满足低压无功补偿装置运行环境需要及设计要求时，也应该按照相关标准装设低压无功补偿装置。
1 设置低压无功补偿装置的重要性
低压无功补偿箱，在安装无功补偿装置时，要充分考虑无功功率的需量及电能质量，采用智能型免维护无功自动补偿装置，该设备可具备自动过零投切、分相补偿功能。配变低压侧应装设无功补偿装置（低压无功补偿箱一般设置于变电所低压开关柜内）。低压无功补偿的容量配置一般应不少于配变容量的15%，建议采用晶闸管—交流接触器复合投切电容器型式实现循环投切控制、分相补偿；采用微处理器的测量、控制系统。电容器应优先采用干式、自愈式阻燃型电容器，电容允许偏差-5%+10%，最大过载电压达135%额定电压，允许最高环境温度+55℃。按变压器额定容量的30%左右作一次性配置分组。全部电容器组应采用低压塑壳式断路器保护，分组电容器应设置熔断器保护。电压质量是稳定的，通常以对称性和正弦和其他指标来衡量，为提高供应能力和电压质量，经常与电力电容器无功补偿及滤波的高次谐波，这种方法侧重于赔偿，补偿和地方组补偿3种方式。并联电容器同时具备优点和缺点。优点是其无功补偿简单、经济且比较灵活，缺点是有可能出现系统谐波放大严重，进而导致并联谐振。
当前社会经济飞速发展，对电力的需求仍在持续增长，但是不断增加的电力需求，导致电力系统负荷功率负担过重，谐波源和负载不平衡，进而造成日益严峻的影响。老方法已经难以满足新的需求，目前随着国家在超大功率半导体器件、电力电子应用技术和控制技术方面的发展，无功补偿和电网谐波治理新技术取得的新突破，很多问题可以迎刃而解，尤其是静止式动态无功补偿器在实践中得到了良好的应用。
配电作为链接高端网络面积配置，其占整个网络的总损失的40%的损失。无功补偿可以取得降低损耗并提高输电质量的效果。在过去的一段时间里，很多设计考虑了无功优化网络和规划等方面，却对无功补偿装置在开关操作优化上的设计考虑得较少，在10kV配电线路与分布补偿电容器上，固定补偿电容器被更多地采用。为了发挥网内各种设备的功能，挖掘设备潜力，提高设备服务质量，取得无功优化最优的效益，就要利用各种无功补偿设备的有效投切，实现全网无功优化调度。
2 配电网无功基本特点与现状
最近几年国家在电网的建设与改造上投入了大量的资金，对设备的优化和运行方式的优化更是不遗余力，但是我国目前在配电网无功优化方面的建设，远远滞后于电网建设。我国主要采用的是变电站二次侧集中补偿的补偿方式，先进设备偏少、甚至没有，设备老化很严重，很多是十几年前的老旧设备，无功补偿缺额很大，装备的设置更是不合理。这是当前我国配电网无功优化的现状。当前我国仍在该领域存在很多问题，配电线路能量损耗仍然较高，输电网末端电压低等，很多问题都无法得到有效解决，各种装备在自动化方面，仍然很低，随器补偿、线路分散补偿大多数采用固定补偿，无法实时监控，电网具有季节性以及阶段性强的特性，目前仍然无法满足。可见我国电网无功补偿装置自动化程度不高，动态补償和固定补偿不平衡，所以开发出适合10kV配电网络智能系统无功优化是必要的和有意义的。
3 无功补偿装置中智能无功补偿控制器的设计要求
无功补偿控制器在运行过程中有具体的要求，其运行中既要能够满足输电系统稳定无震荡，还要能够起到补偿效果。设备在选择时，要能够将电容器自由进行组合，针对Y-Δ结合情况，根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容组合，同时可以满足设备智能化和可循环的要求，供用户进行选择。在选择智能低压复合开关时，该开关要绝笔以下性能：一是能够满足过零投入和过零关断的效果；二是要保证该开关在使用开和关的功能时没有谐波和涌流，并且能耗低，对电网冲击小，同时还可以抗干扰，具备一定的锁闭保护等功能。
4 配电网10kV线路无功优化智能系统的研究与实施
在很多文献资料中，都报道了配电网的随机补偿技术，该项技术基本上已经成熟，本文主要针对10kV配电网智能无功功率集中优化系统进行研究。10kV线路分散补偿是根据电压使用智能系统投切布点，电压型远程控制模式。调度室的电脑，根据电路的开关后，从测得的电压和开关，以及变电站出口（第一行的末尾）功率和无功功率因数值，确定重点设备的GPRS，直接调整上限和下限电容器鉴于从控制中心交换设备的开关电容命令行。要增加一倍的电压和功率因数控制的目的。
5 无功补偿系统设计
5.1 系统概述
无功优化自动控制系统使用的技术，由DotNet技术发展到了c/s结构。在客户端运行的系统，其服务器可以在任何时间对设备状态的补偿进行实时监控。通过自动运行调度的第一侧线系统参数的局域网，服务器系统，同时通过GPRS与现场的补偿装置通信，控制或获取工作现场补偿装置的运行状态。系统服务器来访问实时的数据存储在数据库中，数据库采用SQLSERVER的2005年设计和管理。系统管理者、使用者可以对数据库中的数据进行提取、使用、下载和分析，并且具备自动生成报表的功能，以Excel表格的形式输出。 5.2 无功补偿远程无线集控系统
该系统的远程控制系统使用一个遥控器对设备进行综合管理，具体采用无线通讯技术、数据传输、自动化和数据综合管理等技术。由处理器、智能手机芯片和电信通讯系统对显示器进行控制。该系统采用大规模集成电路技术，高精度A/D转换器，微控制器技术、抗干扰技术，该项技术功能齐全，运行稳定，安装简单且精度较高，后端系统安装也比较简单，懂得简单操作计算机的人士即可使用，软件使用非常灵活，装有XP操作系统、WIN7系统环境中比较常用的软件系统和数据库系统，不需要对设备进行单独的维护。
5.3 系统构成
系统由上级远程主控微机、下级执行微机和远程通信网络组成两级微机控制系统，从运行情况来看。在上级调度室集中控制计算机集中采集的线路无功功率补偿和电力實时数据的因素，根据模糊控制算法来计算所需的补偿线需要投入或切除的能力补偿电容，降低了微机远程通信传输的实现切换补偿点线的局势，并确定开关电压测量对象，然后表决通过远程通讯网络发送控制命令来调整对象的控制下关闭所有设备实施两个控制参数（删除上限/输入下限）。发送前控制PC自动切换目标的补偿电容值，因此，当行至维持在轻负载中得到了超过0.95功率factor重型装载稳定性无法弥补的现象发生。
6 结论
配电网10kV线路无功补偿智能系统，补偿点位置和容量需要设置最佳补偿点，在确定最佳补偿点时，应该对下述问题优先考虑。系统通过遥控通信及网络技术电容器投切控制，实现上下位机的数据交换，下位机采集到补偿点和测量电压切换条件后，将数据传输到主机，个人电脑和调度室重点对变电站综合功率因数和无功功率输出，决定了交换条件、补偿点，然后切换到下位机发送命令，达到功率因数和电压双控目的。无功电压开关设备通过电压采样采集数据，该项通信技术对采集到的无功功率和功率因数进行分析，基本上攻克了成本高，设备大，需要同时对电压和电流进行采集的难题。利用通讯技术，同时交换设备安装点的电压数据的实时监测，可以有效避免为了考核电压，需要到现场读取数据安装电压监测装置的问题。
参考文献
[1]朱建军，卢志刚.中低压配电网的无功补偿[J].电力电容器与无功补偿，2011，（4）：19-23.
[2]黄晓彤，陈文炜，林舜江，等.低压配电网无功补偿分散配置优化方法[J].南方电网技术，2015，（2）：44-49.
[3]王筱东.低压配电网智能无功补偿装置的研制[D].西安理工大学，2005.
[4]李东.浅谈低压无功补偿装置在配电网中的应用[J].中国科技信息，2010，（17）：25-26.
（作者单位：神华准格尔能源有限责任公司）
关键词：配电网；无功补偿；设计与应用
无功补偿装置目前广泛应用于变电所，箱变在符合了条件后，应将低压无功补偿装置安装在箱变上。安装低压无功补偿装置后，可以达到改善居住区电压质量的效果，减少电能在运输过程中的消耗，提高了居民的生活水平，同时也符合国家建设节约型社会的要求。因此，要在变电所应尽可能安装低压无功补偿装置，箱变在满足低压无功补偿装置运行环境需要及设计要求时，也应该按照相关标准装设低压无功补偿装置。
1 设置低压无功补偿装置的重要性
低压无功补偿箱，在安装无功补偿装置时，要充分考虑无功功率的需量及电能质量，采用智能型免维护无功自动补偿装置，该设备可具备自动过零投切、分相补偿功能。配变低压侧应装设无功补偿装置（低压无功补偿箱一般设置于变电所低压开关柜内）。低压无功补偿的容量配置一般应不少于配变容量的15%，建议采用晶闸管—交流接触器复合投切电容器型式实现循环投切控制、分相补偿；采用微处理器的测量、控制系统。电容器应优先采用干式、自愈式阻燃型电容器，电容允许偏差-5%+10%，最大过载电压达135%额定电压，允许最高环境温度+55℃。按变压器额定容量的30%左右作一次性配置分组。全部电容器组应采用低压塑壳式断路器保护，分组电容器应设置熔断器保护。电压质量是稳定的，通常以对称性和正弦和其他指标来衡量，为提高供应能力和电压质量，经常与电力电容器无功补偿及滤波的高次谐波，这种方法侧重于赔偿，补偿和地方组补偿3种方式。并联电容器同时具备优点和缺点。优点是其无功补偿简单、经济且比较灵活，缺点是有可能出现系统谐波放大严重，进而导致并联谐振。
当前社会经济飞速发展，对电力的需求仍在持续增长，但是不断增加的电力需求，导致电力系统负荷功率负担过重，谐波源和负载不平衡，进而造成日益严峻的影响。老方法已经难以满足新的需求，目前随着国家在超大功率半导体器件、电力电子应用技术和控制技术方面的发展，无功补偿和电网谐波治理新技术取得的新突破，很多问题可以迎刃而解，尤其是静止式动态无功补偿器在实践中得到了良好的应用。
配电作为链接高端网络面积配置，其占整个网络的总损失的40%的损失。无功补偿可以取得降低损耗并提高输电质量的效果。在过去的一段时间里，很多设计考虑了无功优化网络和规划等方面，却对无功补偿装置在开关操作优化上的设计考虑得较少，在10kV配电线路与分布补偿电容器上，固定补偿电容器被更多地采用。为了发挥网内各种设备的功能，挖掘设备潜力，提高设备服务质量，取得无功优化最优的效益，就要利用各种无功补偿设备的有效投切，实现全网无功优化调度。
2 配电网无功基本特点与现状
最近几年国家在电网的建设与改造上投入了大量的资金，对设备的优化和运行方式的优化更是不遗余力，但是我国目前在配电网无功优化方面的建设，远远滞后于电网建设。我国主要采用的是变电站二次侧集中补偿的补偿方式，先进设备偏少、甚至没有，设备老化很严重，很多是十几年前的老旧设备，无功补偿缺额很大，装备的设置更是不合理。这是当前我国配电网无功优化的现状。当前我国仍在该领域存在很多问题，配电线路能量损耗仍然较高，输电网末端电压低等，很多问题都无法得到有效解决，各种装备在自动化方面，仍然很低，随器补偿、线路分散补偿大多数采用固定补偿，无法实时监控，电网具有季节性以及阶段性强的特性，目前仍然无法满足。可见我国电网无功补偿装置自动化程度不高，动态补償和固定补偿不平衡，所以开发出适合10kV配电网络智能系统无功优化是必要的和有意义的。
3 无功补偿装置中智能无功补偿控制器的设计要求
无功补偿控制器在运行过程中有具体的要求，其运行中既要能够满足输电系统稳定无震荡，还要能够起到补偿效果。设备在选择时，要能够将电容器自由进行组合，针对Y-Δ结合情况，根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容组合，同时可以满足设备智能化和可循环的要求，供用户进行选择。在选择智能低压复合开关时，该开关要绝笔以下性能：一是能够满足过零投入和过零关断的效果；二是要保证该开关在使用开和关的功能时没有谐波和涌流，并且能耗低，对电网冲击小，同时还可以抗干扰，具备一定的锁闭保护等功能。
4 配电网10kV线路无功优化智能系统的研究与实施
在很多文献资料中，都报道了配电网的随机补偿技术，该项技术基本上已经成熟，本文主要针对10kV配电网智能无功功率集中优化系统进行研究。10kV线路分散补偿是根据电压使用智能系统投切布点，电压型远程控制模式。调度室的电脑，根据电路的开关后，从测得的电压和开关，以及变电站出口（第一行的末尾）功率和无功功率因数值，确定重点设备的GPRS，直接调整上限和下限电容器鉴于从控制中心交换设备的开关电容命令行。要增加一倍的电压和功率因数控制的目的。
5 无功补偿系统设计
5.1 系统概述
无功优化自动控制系统使用的技术，由DotNet技术发展到了c/s结构。在客户端运行的系统，其服务器可以在任何时间对设备状态的补偿进行实时监控。通过自动运行调度的第一侧线系统参数的局域网，服务器系统，同时通过GPRS与现场的补偿装置通信，控制或获取工作现场补偿装置的运行状态。系统服务器来访问实时的数据存储在数据库中，数据库采用SQLSERVER的2005年设计和管理。系统管理者、使用者可以对数据库中的数据进行提取、使用、下载和分析，并且具备自动生成报表的功能，以Excel表格的形式输出。 5.2 无功补偿远程无线集控系统
该系统的远程控制系统使用一个遥控器对设备进行综合管理，具体采用无线通讯技术、数据传输、自动化和数据综合管理等技术。由处理器、智能手机芯片和电信通讯系统对显示器进行控制。该系统采用大规模集成电路技术，高精度A/D转换器，微控制器技术、抗干扰技术，该项技术功能齐全，运行稳定，安装简单且精度较高，后端系统安装也比较简单，懂得简单操作计算机的人士即可使用，软件使用非常灵活，装有XP操作系统、WIN7系统环境中比较常用的软件系统和数据库系统，不需要对设备进行单独的维护。
5.3 系统构成
系统由上级远程主控微机、下级执行微机和远程通信网络组成两级微机控制系统，从运行情况来看。在上级调度室集中控制计算机集中采集的线路无功功率补偿和电力實时数据的因素，根据模糊控制算法来计算所需的补偿线需要投入或切除的能力补偿电容，降低了微机远程通信传输的实现切换补偿点线的局势，并确定开关电压测量对象，然后表决通过远程通讯网络发送控制命令来调整对象的控制下关闭所有设备实施两个控制参数（删除上限/输入下限）。发送前控制PC自动切换目标的补偿电容值，因此，当行至维持在轻负载中得到了超过0.95功率factor重型装载稳定性无法弥补的现象发生。
6 结论
配电网10kV线路无功补偿智能系统，补偿点位置和容量需要设置最佳补偿点，在确定最佳补偿点时，应该对下述问题优先考虑。系统通过遥控通信及网络技术电容器投切控制，实现上下位机的数据交换，下位机采集到补偿点和测量电压切换条件后，将数据传输到主机，个人电脑和调度室重点对变电站综合功率因数和无功功率输出，决定了交换条件、补偿点，然后切换到下位机发送命令，达到功率因数和电压双控目的。无功电压开关设备通过电压采样采集数据，该项通信技术对采集到的无功功率和功率因数进行分析，基本上攻克了成本高，设备大，需要同时对电压和电流进行采集的难题。利用通讯技术，同时交换设备安装点的电压数据的实时监测，可以有效避免为了考核电压，需要到现场读取数据安装电压监测装置的问题。
参考文献
[1]朱建军，卢志刚.中低压配电网的无功补偿[J].电力电容器与无功补偿，2011，（4）：19-23.
[2]黄晓彤，陈文炜，林舜江，等.低压配电网无功补偿分散配置优化方法[J].南方电网技术，2015，（2）：44-49.
[3]王筱东.低压配电网智能无功补偿装置的研制[D].西安理工大学，2005.
[4]李东.浅谈低压无功补偿装置在配电网中的应用[J].中国科技信息，2010，（17）：25-26.
（作者单位：神华准格尔能源有限责任公司）