如何确定无功功率最优分布

1方法概述

无功功率最优分布包括无功功率电源最优分布和无功功率负荷最优补偿两部分，它们都是以降低网损为目标的。综合运用等网微增率准则和最优网损微增率准则，可以统一解决无功功率补偿的最优容量和最优分布问题。

该方法的理论依据是

(1)无功功率电源分布的目标函数一般是在全网为额定电压假设下建立的，所以可以认为各补偿节点均为等电位点。这样在网络化简中，消去电力网中星形节点时，各补偿点之间的支路阻抗不必求出，从而使电力网能被简化成为若干个最简单的放射式电力网。

(2)当实现无功功率最优分布时，各补偿节点的网损微增率均等于最优网损微增率，从而可以把整个电力网的无功功率最优分布问题分解成若干个最简单放射式电力网的无功功率最优分布问题，也就是最简单放射式电力网的无功功率负荷最优补偿问题，从而使无功优化的计算得到极大的简化。

综上所述，确定电力网无功功率最优分布方法的关键是：先进行网络化简，将原电力网化简成以补偿节点为末端的若干个最简单的放射式电力网，再分别确定若干个最简单的放射式电力网的无功功率最优分布，从而使无功功率最优分布问题得到简化。

对于给定总补偿容量在各补偿点之间的分布问题，可以先把电力网进一步简化成最简单的单一放射式电力网，并求出该电力网在给定总补偿容量下的网损微增率，再按等网损微增率准则，可以方便地求出给定总补偿容量在各补偿点之间的最优分布。

2方法算例

某35kV 电力网接线及年平均负荷如图1所示，变压器技术参数如表1所示。现采用电力电容器进行无功功率补偿，设无功补偿设备的综合造价Kc 为50元/kvar，补偿设备的折旧维护率

K%、投资回收率Ke%均为15，电能损耗单价β为0.2元/kW·h ，无功负荷曲线形状系数K 为1.01。试确定补偿电容器总容量为6000kvar 时的最优分布以及该电力网无功功率的最优分布。

(1)计算元件参数，制定等值电路：

对于35kV 电力网的无功优化，可以不计元件电抗的影响。

由式(1)可计算出各线路的等值电阻；根据表1中技术参数，由式(2)可求出变压器的参数(等值电阻) ；根据图1，由式(3)可求出各负荷点的无功功率负荷，如图2所示。

(2)网络化简：

网络化简的目标是将电力网简化成以无功负荷节点为末端的最简单放射式电力网。化简方法是用星网变换