（国网枣庄供电公司 山东省枣庄市 277500）
摘要：在智能电网建设过程中，基于用户的用电需求变化，需要不断提高配电网的电能供应质量与安全。为此对配电网的无功补偿工作与谐波治理现状进行分析可知，配电网的整体运行仍旧存在一定问题，本文基于配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用展开论述。
关键词：配电网；无功补偿；谐波治理技术；研究及应用
引言
针对于分布式的电源而言，其最大的影响因素就是环境方面的因素，并且分布式电源自身的特性比较复杂，所以要在对分布式电源进行协调规划的基础上，还要规划好配网网架，保证电力系统在实际运行的过程中更加稳定，待接入到分布式电源后，其中的配电网在运行过程中的控制方式以及相关结构等都会在一定程度上产生较大的变化。
1配网运行中供电可靠性管理存在的短板
1.1对预安排停电中的综合停电未进行有效的管理
随着社会的不断发展，各行各业的用电需求逐年增大，而相关的配网线路设备也在不断改进，每年都会有大量的关于电力系统的建设项目需要开展，例如市政府迁改工程、配网运行设备的维护检修等这些项目涉及的停电作业为预安排停电。由于这些项目施工的时间大致上并不相同，施工的顺序也不一样，导致相关工作人员不能对综合停电进行有效的管理，往往会出现某条线路多次停电、单一项目停电等现象。若未进行有效的管理，则会使停电的范围不断扩大，并且对停电时间无法进行合理的安排，建设项目涉及的工作内容无法有序地开展，给人们的日常生活造成严重的影响，并且成为制约供电可靠性的短板之一。
1.2由于配网规划中显得较为复杂
现如今针对于分布式电源而言，其自身存在着一定的不规律性，因此也导致了负荷持续增大的同时存在一定的随机性，导致电网规划的难度也在逐渐的增加。对配电网规划过程中产生约束的条件就是分布式电源，对于配电网规划而言，要在电力增长符合实际需求的基础上，还要分析其电能功率的需求，进一步保证配电网电源电压能够与分布式电源位置相协调，这样才能对发挥分布式电源自身存在的优势。当前我国已经对分布式能源的发展进行大力支持，在一定程度上让更多的社会资金开始投入到分布式电源行业中，虽然分布式电源在该行业中得到了持续的发展，但由于电源投资主体的多样化，此外因为分布式的电源在计费的过程中和配网计算方式存在差别，在运营的过程中两者之间存在着竞争关系，主体利益的不同也会导致出现不同的规划方案。
1.3对故障停电未进行有效的管控
第一，没有对配网线路设备的巡维工作进行有效的管理，导致工作人员并没有及时发现和处理设备存在的问题，从而埋下了隐患。第二，相关故障的处理流程不规范。中压故障停电所影响到的用户数量是最多的，而许多工作人员无法在短时间内查找出故障发生的位置，导致故障无法在规定的时间内进行修复，而非故障区域也无法及时恢复供电。第三，配网自动化系统的功能还存在许多不足。线路开关的自动化程度不高，还有许多开关是非自动化的，如果线路在运行的过程中发生故障，开关无法及时断开，会出现长时间的停电现象。
2无功补偿优化技术
采用无功补偿可以更好地实现节电效果，在油田实际使用过程中还存在一些问题，从油田配电网统计数据中可以看出，多对高压进行补偿多，低压补偿的比较少。电泵井无功补偿还没有实现，由于该种类型的油井供电电压变化区间较大，选取合理的电容器存在着较大的困难，同时，电泵井运行功率都比较大，无功补偿功率很大。抽油机井启动电容和三相异步电机进行并联，当把供电电源进行切除以后，电容器内还存有剩余电量，会向异步电动机放电。但电动机处于发电状态，会使电动机和电容器电压大于额定电压的十多倍，会对电动机绝缘产生伤害。针对单井负荷，可以在抽油机控制柜内安装补偿电容器，与抽油机共同运行，可应用自愈式并联电容器，设计的补偿容量不大于三相异步电动机空载条件下的容量。
为了使油井可以正常运行，可以在控制柜内安装电压保护器，把运行电压限制在运行电流的5～6倍，避免电容器和电机由于过电压而产生故障。还需要在电容器回路中安装自动保护开关，如果电容器出现故障不会对电动机造成破坏。而针对多井共用一台变压器，可以在变压器低压侧安装有无功自动补偿装置，以变压器容量的30%进行选择，把电容器划分成多个组，按照变压器总负荷功率因数，根据实际运行条件来把投放电容器，可以更好地降低配电网吸收的无功功率。如果为电泵井，可以在6kV电压侧安装有电容器补偿装置，不需要花费太多的资金，可以实现对电泵井运行情况的监测，如果电泵井停止运行，需要快速把电容器退出配电网，避免无功电流出现在配电网中。
3治理技术
(1)SVG设备，SVG设备的运行基于IGBT技术实际工作效能，该设备的合理应用可以有效补偿无功损耗，以降低谐波的产生，提高配电网运行的质量与稳定。在IGBT技术的支持下，可以有效提高无功补偿工作效能，降低电网运行管理的不必要损失。(2)运行方式，SVG设备在实际运行时，主要通过传感器对补偿设备的电压与电流进行检测，以快速收集相关数据信息并反馈到运算系统，电流运算系统会快速计算出设备需要的无功补偿量、谐波产生量、不均衡分量等。基于系统计算的数据结果可以对SVG设备发出相关指令，以驱动特定电路作用于IGBT等相关电子元件，以对补偿对象输入可控的电流与电压，以实现对配电网设备功率的补偿和电网谐波的抑制。设备通过整流逆变的特殊工作方式，对外输出与配电网系统同频率但幅值不同的工作电压，并通过电抗器设备安全接入配电网系统，以此合理抑制电网谐波现象的发生，合理补偿配电网功率损失，提高配电网电能使用效率与安全。
4谐波治理技术的现状与发展
（1）静止无功补偿器，由于感性负载会消耗无功功率，导致线路压降的增加。我国针对不同设备制定了功率因数的要求。第一代主要利用固定式或机械开关投切的电容器或电抗器。目前，第一代使用较少，基本退出应用。第二代的无功补偿装置，一般称为静止无功补偿器，主要使用电力电子开关实现对电抗器的快速控制。第三代无功补偿装置采用电力电子器件IGBT功率管来搭建整流和逆变电路，组成动态无功发生电源。（2）无源滤波器,无源滤波器由各种电子器件组合而成，并且串联在基波源电路中。滤波器振动次数与谐波次数相同。该次谐波大部分注入滤波设备中，从而提高系统的功率因数。LC电路作为无源滤波器的主要滤波装置。无源滤波器不仅滤去谐波还会滤去部分基波，而且出现过载时容易被烧毁。(3)有源滤波器,有源滤波器可以补偿各次谐波，可控性高，响应速度快，并且抑制闪变，补偿无功。有源滤波器分为并联型和串联型两种。其中，谐波电流问题主要由并联型有源滤波器解决，谐波电压问题主要由串联型有源滤波器解决。两种滤波器工作原理基本相同。并联型有源滤波器首先检测负载电流大小，进而计算得到谐波电流，然后发出与负载电流大小相等、方向相反的电流，相互抵消，进而减小电网侧谐波电流。
结束语
为了提高电网运行的安全性、可靠性与稳定性，需要利用SVG设备替代以往的电容器补偿模式，利用SVG设备提升电网的无功补偿工作质量与效能，降低抑制电网谐波的产生，为用户提高可靠稳定的电力资源。
参考文献
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作者简介：郭运城（1990年8月），男，山东省滕州市，硕士研究生，工程师，中压配电网运行维护。