农村配电系统低压电容器容量的最优补偿

　一、问题的提出：

　　当6～10kV侧电容器总补偿容量确定之后就应考虑如何分配到各配电变压器处，它们的补偿容量应各为多少才是最优的。

　　优化无功功率分布的目的在降低网络中的有功功率损耗。因此求最优无功补偿分布，即为求解当网络有功总损耗设为⊿为最小时无功补偿的分配。实际上是数学上一个求条件极值问题。

　　二、补偿电容器容量在各配电变压器处的最优分配原理及计算式。

　　设35/6～10ky网络系统单线图如下：

　　在n个配电变压器;有功负荷分别为P1、P2……Pn，无功负荷为QL1QL2……QLn线路变压器的电阻分别为rL1 rL2……rLn，rB1 rB2 ……rBn(归算到高压侧)，各支路的电阻分别为r1r2……rn。

　　设由最优网损微增率准则求得的最优补偿总容量为，各配电变器的补偿容量分别为，…… 。

　　根据等网损微增率准则可得满足补偿容量分配的方程组：

( 1 )

　　为了得到， ， …… 的具体表达式，将表示为， ……的函数，即

( 2 )

　　对上式两端分别求于， …… 的偏导数，则有：

( 3 )

　　将( 3 )式代入( 2 )则有：

　　( 4 )

　　设配电网总等效电阻。

　　经推导得出下式：

( 5 )

　　上式表示配电网络输送的无功功率，应按线路电阻的反比分配。

　　由( 5 )式即可得出最优总补偿容量在配电网络上的最优分配值、… 　即： ( 1、2……n) 　　当计算出的( 1、2……n)中出现负值则表示，说明该配电线路不需设补偿装置，这时可把该线路去掉，重新计算。

　　补偿无功的最优分配不但满足了电力系统对功率因数的要求，而且可以给电网带来最佳的经济效益。在农村配电网中具有实际意义。

( 3 )

　　将( 3 )式代入( 2 )则有：

　　( 4 )

　　设配电网总等效电阻。

　　经推导得出下式：

 

( 5 )

　　上式表示配电网络输送的无功功率，应按线路电阻的反比分配。

　　由( 5 )式即可得出最优总补偿容量在配电网络上的最优分配值、… 　即： ( 1、2……n)

　　当计算出的( 1、2……n)中出现负值则表示，说明该配电线路不需设补偿装置，这时可把该线路去掉，重新计算。

 

 

　　补偿无功的最优分配不但满足了电力系统对功率因数的要求，而且可以给电网带来最佳的经济效益。在农村配电网中具有实际意义。