1 引言
農(nóng)村電網(wǎng)由于變電所數(shù)量相對(duì)較少，長(zhǎng)距離供電是一種普遍現(xiàn)象。農(nóng)網(wǎng)負(fù)載大多為電動(dòng)機(jī)，感性無功消耗大。根據(jù)大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，農(nóng)村電網(wǎng)中的總無功損耗中，配電變壓器和用戶的無功損耗約占84.8％，應(yīng)作為農(nóng)村電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)闹攸c(diǎn)。
2 10kV長(zhǎng)線路無功補(bǔ)償實(shí)例
該10kV線路全長(zhǎng)20km，輸電線為L(zhǎng)J－70鋁絞線，所接配變總?cè)萘繛?900kVA。該線路170#桿及其附近安裝有2500kVA配變，從末端至170#桿線路長(zhǎng)5km，配變?nèi)萘繛?770kVA。首端至170#桿線路長(zhǎng)15km，配變?nèi)萘繛?630kVA。線路改造前，因線路較長(zhǎng)感性無功過大使得末端電壓低，線損率大。根據(jù)用電負(fù)荷調(diào)查該線路8～9月份用電量zui大，平均在100萬kW·h左右，而3～4月份平均用電量?jī)H有60萬kW·h左右。170#桿以后高峰用電量為70萬kW·h，低峰用電量為40萬kW·h。線路的自然功率因數(shù)為0.69。圖1為近似負(fù)荷等效圖。
供電公司因資金所限補(bǔ)償點(diǎn)只設(shè)一個(gè)，從負(fù)荷觀點(diǎn)看在170#桿裝電容器較合適，該處明顯為負(fù)荷中心，故補(bǔ)償點(diǎn)選擇在170#桿處。供電公司確定改造后的技術(shù)指標(biāo)為：在用電高峰期補(bǔ)償后線路功率因數(shù)不小于0.85，在用電低谷期功率因數(shù)控制在0.97以內(nèi)。
按照補(bǔ)償技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過計(jì)算，實(shí)際取三相額定容量為390kvar的電容器。補(bǔ)償改造后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 補(bǔ)償前后比較
由表1可見高峰負(fù)荷時(shí)，功率因數(shù)未達(dá)到要求額定值0.85。
3 無功補(bǔ)償方式的改進(jìn)探討
MATLAB軟件學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單、使用方便，具有強(qiáng)大的矩陣處理功能。而且具有專門針對(duì)電力系統(tǒng)的強(qiáng)大工具箱PSB（POWERSYSTEMBLOCKET）。因此我們可以用MATLAB仿真軟件來模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，這種技術(shù)的掌握可以將技術(shù)人員從繁雜的計(jì)算中解放出來，取得較的數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。
我們利用MATLAB軟件中的PSB工具箱根據(jù)圖1建立了MATLAB仿真圖，如圖2所示。
圖2 MATLAB仿真圖
仿真中利用測(cè)量元件測(cè)量線路、負(fù)載的電流、電壓，有功、無功。
由表1可見實(shí)測(cè)功率因數(shù)與技改要求尚存在一定差距，這是由于線路存在電壓損失所造成的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算無功補(bǔ)償容量時(shí)可以按低峰時(shí)*補(bǔ)償加以計(jì)算。
當(dāng)*補(bǔ)償時(shí)，所需無功功率為：
實(shí)取600kvar。將經(jīng)計(jì)算所得到的390kvar、600kvar補(bǔ)償容量分別代入仿真系統(tǒng)，仿真結(jié)果如表2所示。
從表1、表2可以看出，在欠補(bǔ)償?shù)那闆r下仿真結(jié)果與實(shí)際值差別不大。通過表2我們還可以看出采用*補(bǔ)償比欠補(bǔ)償時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均有提高。這說明改進(jìn)方法可提高電容器出力，更好地起到升壓降損的作用。
表2 *補(bǔ)償前后比較
改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法不僅可以升壓降損同時(shí)還能獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益。若以0.5元/kW·h計(jì)，不同的處理方法所產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益如表3所示。
表3 經(jīng)濟(jì)效益表
顯然合理進(jìn)行*補(bǔ)償是行之有效的補(bǔ)償策略。
4 結(jié)論
在實(shí)際工程中應(yīng)用MATLAB仿真軟件，能比較快速、的模擬現(xiàn)場(chǎng)情況，獲得較的仿真數(shù)據(jù)，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)即可選擇滿足運(yùn)行要求的*補(bǔ)償策略。這項(xiàng)技術(shù)的推廣將能把相關(guān)技術(shù)人員從繁雜的計(jì)算中解脫出來。
