随着低压用电客户数量的不断增多，低压配网的服务面积也不断拓展，为了确保配网高效、安全运行，保证其运行的经济效益，有必要采用无功补偿方式，从而提高供电服务水平。然而，无功补偿的关键是选好补偿方式，科学地计算补偿容量，而且还要保证预期的补偿经济效益。

一、0.4kV低压电网无功补偿方式

1 线路补偿

此补偿方法简单说就是把户外并联电容器设置于架空线，通过这种方式来优化电网，提升其功率因数，最终能够降损降耗、并提高电压水平。此补偿方法通常适合10kV电网系统，目前尚未在0.4kV配网系统得到普及。该补偿方式的运用需要一定的要求和条件的限制，这是因为并联电容器距离变电站较远，为保护的配置带来困难，而且此补偿方式对外界环境、条件等较为敏感，从而带来一系列问题。具体实施需要达到下面要求：

（1）控制补偿点数量

通常来说，多点补偿会随着补偿点数量的增多，成本对应上升，主要包括安装、维修等成本。因此，尽量控制补偿点数量，或者选择单点补偿。

（2）简化控制模式

线路补偿尽量避免分组投切，因为这其中涉及到互感器的设置，需要更多的资金投入，后期维修工作繁重，而且会干扰电容器的安全运转。

（3）合理选择补偿容量

必须把握好补偿容量，超出合理范围，会造成补偿浪费问题，特别是当配网处于轻载状态下，此问题会更明显。而且由于杆塔的承受能力有一定的限制，所设电容器过多，会影响其自身的安全运行。而且要确保接线方式简化、明了，最佳接线模式为各个相路仅安装一个电容器，这样才能有效防范故障问题。而且也要尽量简化保护模式，通常来说在过电流保护方面可以选择熔丝法。

（4）谐波防范问题

电容器被科学设置与安装后，必须重视谐波的防范，控制谐振问题的出现。

本文所指的配网无功补偿主要面向0.4kV低压配网，具体是对该线路中各个用户的负荷需求来说的。行内研究者对线路补偿方式做出了特定研究，分析了其优势、劣势，并提供了具体的容量计算方法。其优势具体体现为：成本低、回收快、简单易操作、方便维修、补偿效率高、补偿能力强、灵活度高等，更加能够满足低功率因数、重负荷的距离较大的配网线路，其缺陷体现在：负荷处于动态波动状态，因为此方式具有稳定、固定等特征，其灵活性较差，适应性也不强。特别是遇到高负载情况时，无法达到预期的补偿效果。

2 就地补偿

就低补偿是一种常见的无功补偿方式，也适用于0.4kV低压配网。该补偿处在低压配网尾部负载的位置，能够为负载供应对应的无功功率，以此来控制0.4kV配网的无功流量，达到节能降损的目的。现阶段，随着城市化进程的加快，用电客户不断增多、用电范围持续扩大，用电量也持续上升。这无疑加剧了相关生产制造企业、生活区等对无功功率补偿的需求量。可以采用最简单的接地补偿方法，也就是直接针对用户末端实施补偿，不仅能达到节能降损的目标，也能确保配网的电压合格。

此补偿方法的优势体现在：有效控制线损率，控制电压的损耗，提升电压水平，确保电压质量。为用户提供更加高质量的供电服务，确保其用电设备的安全运转，同时能有效释放系统能量，保证供电质量。与此对应的劣势为：一般参照配电变压器低压端最大无功功率来选择选取补偿容量大小，然而，由于负荷不稳定，长期处于波动状态，在各个时间段电容器可能处于空载状态，从而导致补偿的浪费。

（1）科学定位

补偿的定位是前提和关键，普通的居民区，一般将其安装在几大配电箱进线的位置，具体囊括的空间位置为：居民楼总配电箱、楼梯单元以及专门用户的配电箱。通常来说，一个用户的负荷<6kW，无功需求处于动态变化状态，投切短促且频繁。要参照线路终端总容量来优选补偿点。

（2）特别注意

由于终端无功补偿较为特殊，例如：线路尾部负荷变化范围大，基荷占据小比重，随着季节、人们活动等的变化，负荷变化也较大，而且负荷容量也相对小，分布不集中，为功率因数的确定带来困难。而且终端补偿通常空间有限，缺少专门维护，补偿设备要参照电气设备来选型、投入，问题显然存在。

二、补偿容量的合理计算与选择

1 电容器补偿容量的计算

所谓的功率因数等于有功功率同视在功率的比值，P/S该比值增大，意味着用电设备高效工作，电能得到彻底、有效运用，可见功率因数变大的优势，其合理的数值范围应该在0.90～0.99，但不能无限趋向1，因为这时候对补偿电容器提出更高要求，需要增加投资。具体通过以下公式计算：Qc=anPjs（tgΦ1-tgΦ2）

2 补偿容量的最佳计算

（1）无功经济当量

主要指的是在电力系统某个部位，每提升或降低1kVAr无功功率将导致的有功功率损耗的变化，也会对应形成一定的数量值。所以，实际的无功补偿后，无功经济当量会利用以下公式计算：

c1=dΔP/dQ|Q=Q1=2Q1R×10-3/U2

c2=dΔP/dQ|Q-Q1-Qc=2（Q1-Qc）R×10-3/U2

C1、C2分别代表补偿前与后的无功经济当量。从上面的公式能够看出，电网各处各个量之间的关系，其中无功经济当量同无功功率、电网电阻呈正相关，然而，补偿效益却会因为补偿容量的上升对应下降，这些关系都需要重点关注。

（2）无功补偿当量

当配网某点设置无功补偿容量Qc时，单位补偿容量会导致有功损耗下降，其中的下降量就是无功补偿当量。

（3）二者的整合计算

此系统中第n段其电阻设为Rn，其无功功率：Qn1，则能够很轻松计算出第n段末端补偿之前与补偿后各自无功经济当量值与补偿当量值，具体用以下公式表示：

因此，电网某一点发生无功补偿后，其有功损耗的减少量则等于位于此点之前的不同段的有功损耗减少量的合计数量，具体通过以下公式表示：

三、无功补偿的效益分析

1 临界补偿容量

配网系统某点CN1>Ccr，意味着此点能够进行补偿，然而，经过补偿，对应的无功经济当量会下降，达到CN2，对此要形成新的条件，那就是确保CN2>Ccr，对应得出经济当量公式，以基准电压为依据进行计算，最终得出以下式子：

通过分析上面的公式，可以得出，对电网某点进行补偿时，要想受到理想的效益，就应该确保实际的补偿容量在临界补偿容量以下，这样才能确保补偿成本产生效益。

2 无功临界当量

无功补偿能够创造良好效益，例如：控制有功损耗，得到预期的经济收获。但是无功补偿的实施也涉及到成本问题，能否确保成本在有限时间内兑现成果，值得深入分析，无功补偿过后，以年为单位能够节省的电能费用：

其中，α代表电能价格，θ%代表每一年度补偿设备的投运效率，这其中还要将设备折旧、维修等费用纳入考虑范围。

经过一系列的计算、分析得出：要想确保无功补偿收到良好的收益，实现成本的有效回收，就应该确保被补偿点，没有被正式补偿前，其无功经济当量大于无功临界当量，如果前者小于后者，则将导致补偿失去价值和意义，会耗费更多的经济成本。

结语

经过对0.4kV低压配网无功补偿模式的分析与讨论能够得出，实际的电网系统补偿方式的确定需要参照配网系统的具体状况、实际特征等来对应优选补偿模式，任何一种补偿方式都具有一定的优势和劣势，同时，也要科学地计算补偿容量，要本着成本投资回报的原则来进行补偿容量控制。