作者：王新年
电压是电能的重要指标，电压对电网稳定及电力装备平安运行、线路损失、工农平安生产、产物、用电单耗和人平易近生活用电都有直接影响。无功电力是影响电压的一个重要身分，电压与无功是密不成分的，电压问题本上就是一个无功问题。解决好无功抵偿问题，具有十分重要的意义。
1无功功率平衡
1.1抵偿容不足时的无功功率平衡
进行系统无功功率平衡的条件是连结系统的电压水平允常，否则，系统的电压就得不到保证。在图1所示的系统无功功率负荷的静态电压特征曲线中，在正常情况下，系统无功功率电源所提供的无功功率QGCN，由无功功率平衡的条件QGCN-QLD-QL=0决议的电压为Un，设此电压对应于系统正常的电压水平。但假设系统无功功率电源提供的无功功率仅为QGC(QGC<QGCN)，此时虽然系统中的无功功率也能平衡，但平衡条件所决议的电压水平为U，而U显然低于Un。在这类情况下，虽然可以接纳某些措施，如改变某台变压器的变比来提高局部地域的电压水平，但整个系统的无功功率依然不足，系统的电压得不到周全改善。这类平衡是系统无功功率不足时到达的平衡，是由于系统的电压水平下降，无功功率负荷自己具有的电压调理效应，使全系统的无功功率需求有所下降而到达的。
1.2系统无功功率电源充沛时的无功功率平衡
在正常情况下(系统电压为额定电压)，如图2所示。系统无功电源Q同电压U的关系为曲线1，负荷的无功电压特征为曲线2，两者的交点a肯定了负荷节点的电压Ua。
当负荷增加时，如曲线2’所示，假设系统的无功电源没有响应增加，电源的无功特征依然是曲线1，这时候曲线1和曲线2’的交点a’就代表了新的无功功率平衡点，并由此决议了负荷点的电压为Ua’，显然Ua’<Ua，说明负荷增加后，系统的无功功率电源已不能知足在电压Ua下的无功平衡，只能下降电压运行，以取得较低电压下的无功功率平衡；但假设系统无功电源比力充沛，经由过程抵偿，电源的无功特征将上移到曲线1’的位置，从而使曲线1’与2’的交点c所肯定的负荷节点电压到达或接近原来的数值Ua。因而可知，若系统的无功功率电源比力充沛，系统就能具有较高的运行电压水平;反之，系统的无功功率电源不足，则反映为系统运行电压水平偏低。是以，应当力图实现在额定电压下的系统无功功率平衡，凭据这个要求来装设需要的无功功率抵偿装配。
2配电网无功化抵偿
由于电网的线损主要是线路消耗与变压器消耗，所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的电力线路和变压器进行化。无功化的目的是经由过程调整无功潮水的散布下降网络的有功功率消耗，并连结好的电压水平。无功化抵偿一般有变电所无功负荷的抵偿、配电线路抵偿和配电变压器低压侧抵偿，而配电变压器低压侧抵偿是配电网无功化的重点。
配电变压器一般实行随器抵偿，是将低压抵偿电容器直接安装在配电变压器低压侧，与配电变压器同投同切，用以抵偿配电变压器自身励磁无功功率消耗和感性用电装备的无功功率消耗。采用传统的无载配电变压器连系低压侧并联电容器装配，在现实运行中因配电变压器不能自动调档，出口端电压一般在110％～115％之间，并联的电容器装配受出口端电压影响电容投运率较低，配电网中年夜的感性负荷得不到抵偿，用电高峰时压降达30～40V左右，直接影响着电力企供电及经济效益。
解决这一问题，可采用有载配电变压器自动调压和合理的无功自动抵偿，能保证配电网供电电压，改善功率因数，到达无功就地平衡的目的，提高电力系统的供电能力，使配电网系统在经济合理、稳定平安的状态下运行。
2.1自动调压抵偿控制原理
在现实运行中，使用无功自动抵偿装配进行就地抵偿，可以在实现削减线损的同时，对电压起到一定的改善作用。可是，实践证实由于公用配变负荷变化年夜，带来电压波动也年夜，往往单纯依靠无功抵偿其实不能很好地解决电压问题，是以接纳以无功和电压作为二元的控制变，以“九区图”作为基本的控制算法，进行自动跟踪抵偿和自动调压相配合的措施，可实现进一步改善电能的目的。
为了使电压U与无功Q到达所需的值，经由过程改变有载配电变压器分接开关档位和投切电容器组来改变配电系统的U和Q。有载配电变压器分接头档位的变化不仅对U有影响，而且对Q也有一定影响，一样，电容器组投切对Q影响的同时，也对U有一定的影响。
运行控制区域见图1，每一个指向正常区域的箭头代表一种调理方案，共有9种方案。（具体内容之前有过具体介绍，这里不再赘述）
2.2配变自动调压抵偿系统工作原理方框图（如图2所示）
2.3配变自动调压抵偿系统一次接线图（如图3所示）
3配网无功抵偿的效果
3.1提高功率因数和装备的供电能力
在电网运行中，由于年夜非线性负载的运行，除要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率。负荷电流在经由过程线路、变压器时将会发生电能消耗。由电能消耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越年夜。是以，在受电端安装无功抵偿装配，可削减负荷的无功功率消耗，提高功率因数，提高电气装备的有功出力。
3.2下降电网中的功率消耗和电能损失
由公式I=P/(3Ucosφ)可知当有功功率P为定值时，负荷电流I与cosφ成反比，安装无功抵偿装配后，功率因数提高，使线路中的电流减小，从而使功率消耗下降：△P=I2R下降电网中的功率消耗是安装无功抵偿装备的主要目的。我省某市供电公司在实施配网无功化方案后，同比下降网损率0.05个百分点，节电590MWh/y，取得了较着的降损节能效益。
3.3改善电压
在线路中电压损失DU的计较公式以下
△U=(PR＋QXL)/Ue
式中△U——线路中的电压损失（kV）；
P——有功功率（MW）；
Q——无功功率（Mvar）；
Ue——额定电压（kV）；
R——线路总电阻（W）；
XL——线路感抗（W）。
由上式可见，当线路中的无功功率Q削减以后，电压损失DU也就削减了。
在配变低压侧抵偿无功功率，可以提高变压器功率因数，并对该线路电压有调理作用，同时采用有载调压变压器是解决该线路电压问题的有用手段。我省某市供电公司在示范县建设中比力多的采用了有载调压变压器和自动抵偿装配，使配电线路的电压及格率有了显著的提高。