摘要：分析了城鄉電網中傳統的電容器配置與控制方法及存在的問題。城鄉電網中電容器優化配置與控制的實用方法是就地補償及用TSC和基于MCR的SVC（MCR based—svc）聯合調控，實現110（66）/35/10/0.4（0.22）kV電網無功的分層運行。 斥巨資改造后的城鄉電網，結構趨于合理，電容器容量增加，報表電壓合格率提高，但其調壓及降損效益并沒有充分發揮，原因是電容器配置不合理，電容器調控不到位，仍然是異地無功補償，城鄉電網沒有優化無功潮流。對配置合理的電容器使用TSC與MCR based—SVC進行聯合調控，基本上可以實現城鄉電網110（66）/35/10/0.4（0.22）kV無功的分層控制，達到電壓穩定、線損低的目的。 1．結點無功功率的就地平衡 圖1是電網某l0kV母線的電壓一無功功率特性曲線。Q[sub]f[/sub]是電源特性曲線，Q[sub]fh1[/sub]、Q[sub]fh2[/sub]、Q[sub]fh3[/sub]是負荷特性曲線。Q[sub]fh1[/sub]與Q[sub]f[/sub]的交點1對應優質電壓U[sub]1[/sub]。 0.4kV用戶無功負荷增加，有3種情形維持U[sub]1[/sub] 不變。 ①用戶就地補償。在用戶變壓器的0.4kV側就地平衡，0.4kV、10kV線路無功負荷不變，交點1與Q[sub]f[/sub]位置不變，是最好的方式。沖擊性負荷要用MCR based—SVC補償。 ② 在變電站10kV母線上補償。與用戶就地補償比較，10kV線路增加了無功負荷，比用戶就地補償方式差。 ③轉嫁到110kV電網補償。減小110/10kV變壓器的變比，把△Q[sub]fh1[/sub]轉嫁到110kV電網補償，相當于Q[sub]f[/sub]曲線向上平移至交點4，是最差的方式。 2．傳統的電容器配置方法及存在的問題 表1、圖2是城鄉電網傳統的電容器配置方法。存在的問題是：因為用戶cosφ≠1.0及配置不合理，0.4kV電網的無功10kV電網送，10kV電網的無功110kV電網送，110kV電網的無功220kV電網送（箭頭方向），電壓降落大、線損高。 3.城鄉電網中電容器的優化配置和運行 要使改造后的城鄉電網在電壓調整和降損方面發揮最大的技術經濟效益，必須做好電容器的優化配置和調控工作，使電網在優化潮流下運行，線路中有最少量、最短距離的無功流動，產生最小的電壓降落和線路損失。 城鄉電網電容器的優化配置和運行是研究電容器安裝位置、安裝容量及投入容量的一個離散的、非線性的綜合規劃問題，常規的解決辦法有線性規劃、非線性規劃等，但至今尚無一種算法既能夠獲得全局最優解，又有足夠快的收斂速度。城鄉電網電容器優化配置和運行的實用方法是，切實按無功就地補償原則配置電容器，用晶閘 管投切電容器TSC（Thyristor Switched Capactor）與基于磁控電抗器（Magnetically Controlled Reactor）的靜止補償器MCR based—SVC按無功分層原則進行聯合調控，控制好城鄉電網（110/10/0.4kV）的無功分層平衡。即用TSC，基本上做到lOkV變壓器的高壓側無功功率為0（或略微外送）；用MCR based—SVC控制110/10kV變電站的10kV母線電容器，準確控制1 10kV變壓器高壓側的實時無功功率為母線連接線路過剩無功功率之和的一半，過剩無功功率在變電站平衡不過網。 （1）電容器的優化配置方法 城鄉電網無功補償的原則為：全面規劃，合理布局，分散補償，就地平衡。城鄉電網無功補償的方式為：集中補償與分散補償相結合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結合，以低壓補償為主；調壓與降損相結合，以降損為主。表2是城鄉電網無功補償優化配置說明表。 （2）TSC與MCR based—SVC的調壓作用 ①TSC。晶閘管控制低壓并聯電容器組，電容器單組容量相對較小，調節相對平滑，如果能過零投切，理論上可頻繁投切。響應時問按無功負荷的變化速度需要選擇，分單相、三相及混合補償，可按無功功率、功率因數和電壓對電容器進行控制。TSC裝在配電變壓器的0.4kV側，動態補償用戶無功補償的不足部分及10/0.4kV變壓器的無功功率損失，最好按變壓器10kV側Q 0為目標對電容器進行控制，使0.4/0.22kV電網的無功功率做到自己平衡。如果考慮補償10kV線路的無功功率損失，可考慮變壓器10kV側Q略向系統倒送一些。 ② MCR based—SVC（圖3）。基于磁控電抗器的靜止補償器（Static Var Compensate），是平滑、連續、動態無功功率補償裝置，可容性或感性補償，響應時間可達10ms。適用于電網優化無功電壓控制和動態無功負荷如電弧爐、電氣化鐵路牽引站、煉鋼、軋鋼等的補償，也可把固定電容器部分做成濾波器。 MCR based—SVC安裝在l10kV變電站（或者110kV高壓專供用戶）的10kV側（圖2），控制目標是在110kV電壓約束下的110kV側注入電網無功優化值，補償TSC對10kV電網補償的不足部分，控制10kV電網的無功自平衡，不由l10kV電網輸送， l10kV電網的過剩無功（低谷負荷時期）也不竄人10kV電網。 4．變壓器分接頭的調整原則 任何變壓器分接頭的調整都應該遵循無功就地（分層）平衡原則。 5．MCR based—SVC與TCR based—SVC優越性比較 表3是MCR based—SVC與TCR based—SVC的特征比較。 6．結論 傳統的電容器配置和調壓方法，會惡化城鄉電網無功潮流且增加線損。實施城鄉電網優化潮流電壓調整方法是按照就地補償原則配置電容器，用TSC與MCR based—SVC配合調控，實現110/10/0.4kV電網無功功率的就地（分層）平衡，達到提高電壓質量與降低線損的目的。