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浅析配电线路无功补偿有关问题 　　 摘要：在配电线路的什么位置进行补偿，补偿的容量多大，是在进行补偿以前需要研究的重要问题。 　　 关键词：配电线路 补偿位置 补偿容量 　　在配电线路的什么位置进行补偿，补偿的容量多大，是在进行补偿以前需要研究的重要问题。 　　1、配电线路的理想数学模型 　　配电线路的负荷点较多，可认为是均匀的线负荷，设一配电线路主干线长为L，导线单位长的电阻为K，补偿前线路始端的无功负荷电流为I，并设定正方向向右。如图1所示 　　 　　则线路任意一点的无功电流为i=I-I?X/L，X指该点到线路始端的距离，0≤X≤L；在线路中某一点A进行补偿，补偿后线路始端无功负荷电流为I1，补偿功率的补偿电流为I2，补偿点距离线路始端为L1，距离末端为L2， 　　补偿后补偿点后AL2段始端的无功电流为I22， L1末端的无功电流为I21，则有以下关系： 　　I22=I2+I21I=I1+I2 　　I21=I1-I?L1/L 　　各段L1，L2上任意一点的无功电流可表示为： 　　i1=I1-IX1/L(0≤X1≤L1) 　　X1指该点距线路首端的距离； 　　i2=I22-X2/L(0≤X2≤L2) 　　X2指该点距A点的距离。 　　2、补偿后电能损耗分析 　　电流在线路上引起的损耗即电流在整个线路电阻上的积分，因此，无功电流在L1、L2上的损耗△P1、△P2分别为： 　　 　　 　　分别将以上积分积出并化简得到： 　　 　　 　　又因为：I1=I-I2 L2=L-L1 　　I22=I2+I21=I2+I1-IL1/L=I(L-L1)/L (3) 　　将(3)式分别代入(1)、(2)式，得到： 　　 　　因此线路上的总损耗△P=△P1+△P2，由(4)+(5)得到： 　　 　　可以看出，上式中△P是I2、L1的函数，为了求得△P的最小值，我们分别求△P对I2和L1的偏导数并化简，由于在函数取得极值时的偏导数为0，便得到以下等式： 　　 　　△P对I2求导得到： 　　 　　△P对L1求导得到： 　　 　　将(8)式化简后得到： 　　I2=2I(L-L1)/L (9) 　　将(9)式代入(7)式得到： 　　L1=2L/3，所以L2=L/3I2=2I/3 　　3、理想状态电压损失校验 　　根据以上确定的结果，在配电线路中，补偿以前由无功电流引起的线路电压损失为： 　　 　　△U=KLI/2 　　补偿以后，L21为负值，即方向向左，线路中出???了两个电压较低点，第一个为L1的中点，第二个为线路的末端。 　　由无功电流引起的线路中点对首端的电压降落为： 　　 　　因为I21的表达式-I1，所以，A点对L1中点的无功电压降落为KIL/18，因此A点对线路首端的无功电压降落为0。线路末端对A点的电压降落： 　　 　　因此，补偿后线路上由无功电流引起的电压降落最大的点有两个，分别为线路的末端和1/3处，电压降落为KIL/18。 　　 3配电系统的发展 　　 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成，并受到电力市场发展的影响。 国内近年来对馈线自动化系统的引进和开发做了大量的工作，但仍然存在问题，比如全盘引进，不合国情，价格昂贵；利用重合器，动作频繁，与保护配合难，且价格高；寻找短路故障时间较长，不能寻找接地故障区段，没有寻找断线故障功能，变电站出线开关需要改造等。 配电系统“多岛自动化”，包括以下一些单项自动化：SCA－DA／DMS系统、负荷控制系统、电量计费系统、地理信息系统、管理信息系统、变电站自动化系统、环网故障定位、隔离和恢复供电系统。 这些单项自动化，以信息专用、功能单一和互不相连为特征。早期这种单项自动化不多时，问题还不突出。随着这种单项自动化分别自行发展和数量不断增加，势必带来功能相互重叠、信息未能共享、通道不能公用等弊端。 当然，有些单项自动化利用计算机通信和网络技术、通过接口和数据的转换可以实现系统的有缝集成，就像过去一些调度中心把在线运行的SCADA和离线管理的MIS通过网络通信关连在一起那样。但这种有缝集成系统参与信息共享时的运行效率、使用水平和方便性将有所降低。 20世纪80年代末90年代初兴起的开放系统结构(OSA)和有关操作系统、数据库、用户界面和通信的各种国际标准，为实现系统的无缝集成提供了可能，这也是配电系统“多岛自动化”走向系统集成的基础。 配电系统自动化的系统集成，不仅是有关系统的互连。重要的是实现了信息的共享、功能的互补、通道的公用等。与多岛自动化信息专用、功能单一和互不相连不同，配电系统综合自动化。以信息共享、功能综合和无缝集成为其特征 　　 3 无功功率补偿的原理及其作用