（国网安徽省电力公司淮北供电公司安徽淮北235000）
摘要：线损率是一项反映电网企业经营管理水平的重要技术经济指标。配电网是电网末梢，传输同样电能产生的线损和电压降要高于高压网络。近年来，随着电力负荷的快速增长，尤其是农配网居民生产生活用电量高速增长，农配网的电压无功问题日益突出。本文主要解决10千伏配网的无功优化问题，在线损理论计算软件系统之上开发了一套配网无功优化计算软件，利用无功优化算法开发了一套能指导公司在配电网线路进行无功补偿时，给出科学的补偿位置及容量，降低线路的损耗，对配网的经济运行给予技术支持。
关键词：线损；无功优化
1引言
配电网是电网末梢，传输同样电能产生的线损和电压降要高于高压网络。近年来，随着电力负荷的快速增长，尤其是农配网居民生产生活用电量高速增长,农配网的电压无功问题日益突出。主要表现在系统的无功补偿容量严重不足或者分布极不合理，缺乏有效的电压无功调节手段，使得系统的电压波动较大，某些负荷中心地区电压的整体水平偏低，或者在高峰负荷时电压偏低、低谷负荷时电压偏高，系统的网损较高，稳定性较差。
目前，我国配电网的无功补偿容量大都以传统配置方式进行，即按照变压器容量配置补偿容量，然而配电网线路复杂，负荷分散，距离长，分支节点多，这种固定补偿方式不能满足配网无功的实时变化发展需要，容易造成补偿点的无功配置过剩或不足，引起资源的浪费和一系列的电压稳定问题。
因此，在有限投资的前提下，通过合理的无功优化算法，确定最优的无功补偿容量和配置方式，最大限度降低电网网损，减少设备维护，提高电压质量有着重要意义，不仅能够促进配电网安全稳定经济运行，而且能够显著提高供电企业的经济效益和服务水平。
2配电网无功优化计算模块
2.1无功优化目标
根据目标的设定可模拟以下情况
1）按优化目标在指定位置进行投入容量计算
线路已经安装了无功补偿装置，计算出每台无功补偿装置投运多少容量，功率因数能够达到要求。
2）按优化目标在任意位置进行投入容量计算；
指定一个功率因数值及补偿位置的数量，计算出线路中最佳补偿点和补偿容量。
1）指定投运容量，计算投运位置及容量分配；
2）可指定在主干线路或线路任意节点处投入补偿电容器；
3）可设定投运位置的数量。
2.2无功优化基本原则
等网损微增率原则：无功功率电源分布是一个静态优化问题，优化无功功率电源分布的目的在降低网络中的有功功率损耗。因此这里的目标函数就是网络总损耗。在除平衡节点外其它各节点的注入有功功率已给定的前提下，可以认为这个网络总损耗仅与各节点的注入无功功率有关，从而与各无功功率电源的功率有关。这里的即可以理解为发电机发出的感性无功功率，也可理解为无功功率补偿设备供应的感性无功功率，因为他们在改变网络损耗方面的作用是相同的。所以，无功功率电源最优分布的目标函数可写作：
最优网损微增率原则：无功功率负荷的最优补偿指最优补偿容量的确定，最优补偿设备的分布和最优补偿顺序的选择等问题。
系统中某一节点i设置无功功率补偿设备的先决条件是设置补偿设备的而节约的费用大于为设置补偿设备而耗费的费用，数学表达式为：
其中：为设置补偿设备而节约的费用
为设置补偿设备而耗费的费用
确定节点i最优补偿容量的条件就是C要有最大值
其中：为单位电能损耗价格
分别为补偿前后全网最大负荷下的有功功率损耗
为全网最大负荷损耗小时数
分别为折旧维修率和投资回收率
为单位容量补偿设备投资。
令上式对的偏倒数等于零，可解得
上式就是确定i点最优补偿容量的具体条件，等号右边称为最优网损微增率，也称无功功率经济当量。
则
上式表明只应在网损微增率具有负值且小于的接点设置无功功率补偿设备，设置的容量则以补偿后该点的网损微增率仍为负值，且仍不大于为限。而设置补偿设备节点的先后则以网损微增率的大小为序，首先从最小的节点开始。
等网损微增率是无功电源最优分布的准则，而最优网损微增率或无功功率经济当量则是衡量无功负荷最优补偿的准则，综合运用这两个就可统一地解决无功补偿设备的最优补偿容量和最优分布问题。
2.3无功优化算法
无功优化算法采用遗传算法，遗传算法是70年代初期提出而在80年代末到90年代初开始投入实际应用的一种全新的算法。遗传算法把自然界中基于自然选择的机制引入到数学理论中来，提出了一种全新的寻优算法。遗传算法是一个迭代过程，在每次迭代中都保留一组侯选解，按其解的优劣进行排序，并按某种指标从中选出一些解，利用遗传算子，如选择(Selection)、交叉(Crossover)和变异(Mutation)等对其进行运算，产生新一代的一组候选解，重复此过程，直至满足某种收敛指标为止。
3无功优化计算结果
对多条农网线路进行了图形绘制，参数编辑与无功优化计算，其结果给出科学的补偿位置及容量，降低线路的损耗，对配网的经济运行给予技术支持。例如，吴山口113线路功率因数0.93，较高，且只一处需要安装电容器，为用户支线，不过回收年限长达20年，该线路下有一户6138201721淮北伯爵陶瓷有限公司，月度用电量68万度，专变型号S9-2000，该计算结果可作为参考，是否需要支线安装电容器，或者监督用户功率因数，建议用户增加无功补偿装置等手段。杜集114线路，补偿前功率因数0.9，补偿后功率因数0.98，补偿位置三处，总容量284kVar，投资2.8万元，回收期限2年8个月11天。
图1无功优化计算实例
4结束语
合理的无功补偿，可以有效的改善电压质量，电压质量的提高可以改善电器和设备的工作状况，延长了电器的使用寿命。对企业来说，降低了生产成本，提高了设备使用率，稳定的电压质量满足了先进生产设备对电压的要求，为企业用电设备的更新升级打下了坚实基础。
参考文献:
[1]武志刚.基于遗传算法的配电网无功优化研究[D].华南理工大学，2012.
[2]刘永江，陈昊.电力配网系统无功优化方法研究[J].现代电子技术，2016（14）
[3]黄清杜,曹斌,周周保文.低压配电网的网损分析[J].电力建设，2010（10）