一、系統(tǒng)介紹

目前我國地區(qū)電網(wǎng)及廣大縣級電網(wǎng)的電壓質(zhì)量雖得到較大改善但仍然不夠理想，其原因可以從兩種情況分析。一是農(nóng)村電網(wǎng)存在無功補償?shù)牟蛔悖瑹o功功率不平衡，導致電壓質(zhì)量不理想；二是電網(wǎng)中雖裝有無功補償設備，但由于配置位置和容量不盡合理，導致負荷高峰時欠補償，電壓偏低，低谷負荷時過補償，電壓偏高，不滿足調(diào)壓要求。

常規(guī)的無功補償計算均使用經(jīng)驗公式計算，由于經(jīng)驗公式只能給出一個范圍，因此實施人員無法確定具體量，更無法確定具體配在哪些點；另外國家規(guī)劃資金分配是按省網(wǎng)、地網(wǎng)、縣網(wǎng)遞減，而按照無功就地平衡法則來說應該按此順序遞增才對。基于以上現(xiàn)狀，廣大地網(wǎng)、縣網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)存在著無功配置不足及配置不平衡兩大問題，從而導致了電壓質(zhì)量難以提高，網(wǎng)損居高不下。因此降損節(jié)能、提高電壓質(zhì)量請從源頭抓起！

本軟件根據(jù)電網(wǎng)實際負荷情況進行全網(wǎng)配置計算，綜合考慮投資、降損及調(diào)壓效果，給出最合理的配置地點及配置容量，有效解決無功補償配置計算長期沿用經(jīng)驗公式而帶來的配置不平衡問題及分組隨意的問題，可以有效增加電壓調(diào)節(jié)手段、提高電壓合格率、降低網(wǎng)損、改善電網(wǎng)穩(wěn)定性及保證有較寬的運行裕度。

電容器電抗器被廣泛地安裝在配電網(wǎng)中作為無功補償、電壓調(diào)節(jié)、和增加系統(tǒng)容量的手段。本無功優(yōu)化系統(tǒng)就是在分析高壓配電網(wǎng)的運行參數(shù)和歷史負荷數(shù)據(jù)，從高壓配電網(wǎng)整體角度出發(fā)，以網(wǎng)損與投資的綜合費用最小為優(yōu)化目標，考慮電壓及功率因數(shù)等約束條件，計算電容器安裝的地點及安裝容量。

二、技術(shù)原理

根據(jù)無功負荷和有功負荷是同步發(fā)展的規(guī)律，作為調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功電源規(guī)劃中的主要補償裝置的并聯(lián)電容器電抗器由于其投資省，見效快，投運時間長和降損效果顯著且安裝簡便，維護工作量小，事故率低等優(yōu)點使其成為無功補償設備的首選。容量的配置應使電網(wǎng)的無功功率實現(xiàn)分層分區(qū)平衡，各電壓等級之間要盡量減少無功功率的交換。

通過無功補償可以實現(xiàn)電網(wǎng)電壓控制、改善電網(wǎng)穩(wěn)定性、減少網(wǎng)損及保證有較寬的運行裕度。電容器電抗器被廣泛地安裝在配電網(wǎng)中進行無功補償。本無功優(yōu)化補償系統(tǒng)就是在分析配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎上根據(jù)配電網(wǎng)的運行參數(shù)和歷史負荷數(shù)據(jù)，從電網(wǎng)整體角度出發(fā)，考慮了電壓上下限及功率因數(shù)等約束條件及與有載調(diào)壓變壓器配合調(diào)壓的要求，對電容器電抗器安裝的方式進行了全網(wǎng)無功優(yōu)化分析，使得安裝電容器取得最好的效益，即使有功網(wǎng)損、電容器的安裝費用、購置費用的總和最小。

三、主要功能

(1) 系統(tǒng)功能模塊圖

本系統(tǒng)有六大模塊，分別為：電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、電網(wǎng)建模、系統(tǒng)參數(shù)管理、網(wǎng)絡拓撲分析、電網(wǎng)潮流計算、優(yōu)化配置計算

(2) 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖：略

(3) 系統(tǒng)功能描述：

◆    用于10kV以上輸配電網(wǎng)的并列電容器及電抗器配置；

◆    根據(jù)典型負荷對已經(jīng)存在的并列電容器及電抗器進行配置和調(diào)整；

◆    以系統(tǒng)網(wǎng)損最小或綜合費用最小作為目標進行配置計算；

◆    軟件自動確定配置地點；

◆    軟件根據(jù)調(diào)壓要求對同一母線補償容量進行合理分組；

◆    可以由用戶選擇配置地點進行配置計算；

◆    可以根據(jù)電容器購買需要自行設定單位補償容量；

◆    可以將系統(tǒng)電壓合格率、廠站功率因數(shù)要求作為約束進行配置計算；

◆    可以通過圖形界面進行電網(wǎng)建模；

◆    可以從圖形上形成典型日計算端面；

◆    可以直接從Scada獲得實時負荷數(shù)據(jù)保存為歷史數(shù)據(jù)進行分析計算。

四、創(chuàng)新點

(1) 系統(tǒng)通過與SCADA的數(shù)據(jù)接口，接收遙信、遙測數(shù)據(jù)，通過潮流計算,為工作人員提供合理的無功補償設備配置方案，并形成歷史數(shù)據(jù)留待日后查詢。

(2) 將遺傳算法應用于優(yōu)化配置問題計算中，并針對該問題的特點對算法進行了實用化改進。

(3) 系統(tǒng)運行時，可以針對不同的電壓合格率、廠站功率因數(shù)等人工約束條件進行配置計算。

(4) 電網(wǎng)模型發(fā)生改變時，可以通過建模系統(tǒng)生成適應新的電網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)。

五、實用性（案例分析）

(1) 阜陽電網(wǎng)無功補償現(xiàn)有情況

阜陽地區(qū)電網(wǎng)目前包含21個變電所，其中有500kV變電所1個：潁州變；220kV變電所4個：太和變，阜陽變，邢集變，牛莊變；110kV變電所15個：龐營變，胡集變，河西變，臨泉變，潁西變，泉北變，東平變，宋集變，夏橋變，界首變，阜南變，潁上變，黃崗變，細陽變，三堂變；35kV變電所1個：濟河變。

縱觀阜陽地網(wǎng)的負荷情況，無功負荷所占比例較高，無功負荷分布不合理，雖然已經(jīng)進行了一部分無功補償，但是依然存在很大的無功缺額。

目前一部分變電所已經(jīng)配置了無功補償裝置，但是還有不少變電所還沒有配置，已配補償裝置也存在單組容量偏大，補償裝置分組不合理的情況，導致投切電壓變化過大，以致無法正常投運。并且不少補償設備配置在變電所的中壓側(cè)，這些補償點并非面向最終用戶，違反了就地平衡原則

(2) 存在的問題

1、無功補償量不足；

2、現(xiàn)有補償裝置單組容量偏大，分組不合理。

3、現(xiàn)有補償點選擇不合理

(3) 補償?shù)囊嫣?/strong>