在电力系统规划与运行中,无功功率补偿是保障电压稳定、降低网损的关键技术措施。合理的补偿策略不仅能满足功率因数考核要求,更能优化系统运行的经济性和可靠性。无功补偿方案的制定需要统筹考虑电网结构、负荷特性、设备性能等多维因素,遵循科学的规划原则。
一、分层分区平衡原则
无功补偿应遵循"分层分区、就地平衡"的基本准则。主网层面侧重电压支撑,在枢纽变电站配置大容量调相机或静止无功补偿装置。配电网层面以功率因数改善为目标,在负荷中心设置分组投切电容器。用户侧强调无功就地平衡,减少无功功率在各级电网中的流动。
二、电压稳定优先原则
无功补偿方案必须以确保电压稳定性为前提。在电网薄弱环节配置动态无功补偿设备,提高系统抗扰动能力。补偿容量设计保留适当裕度,应对负荷突变或故障情况下的紧急需求。避免过度补偿导致的电压偏高现象,防止设备绝缘过应力。电压无功协调控制策略应兼顾正常运行与事故后运行方式,确保在各种工况下都能维持电压在合格范围内。
三、经济优化原则
补偿方案应追求全生命周期成本最优。设备选型平衡初期投资与长期运行损耗,动态补偿装置虽成本较高,但在负荷波动大的场合更具经济性。补偿点选择考虑网损降低效益,优先设置在无功流动的关键节点。运行策略优化投切顺序,延长设备使用寿命。
四、谐波兼容原则
现代电网中无功补偿必须考虑谐波环境的影响。电容器组配置适当电抗率的滤波电抗器,避免谐振放大谐波。补偿设备选型需适应背景谐波水平,优先选择抗谐波型电容器。在谐波污染严重区域,采用有源滤波与无源补偿相结合的混合方案。
电网无功功率补偿是一项需要综合技术、经济、安全等多重因素的系统工程。随着新型电力系统建设推进,无功补偿正从单一的设备配置向源网荷储协同互动演进。建议在补偿规划中采用全局优化、分层实施的策略,既满足当前运行需求,又为未来发展预留空间。