一、 項目背景
農村電網用電負荷沿線分流，負荷率低，功率因數變化頻繁，運行情況復雜，多年來一直存在無功補償容量嚴重不足，補償方式缺乏科學依據，補償容量配置不合理，補償裝置質量欠佳等狀況，隨著對無功功率重要性認識程度的不斷提高，對農村電網無功優化補償作為一種提高電網安全性、經濟性的重要手段，越來越普遍地得到了認同。采用科學合理的無功優化補償模式，逐步規范和加強農村電網無功優化建設工作，增強全網的無功補償和電壓調控能力，提高無功綜合管理水平，實現無功精細化管理，提高電網經濟運行水平和電壓質量，將為社會主義新農村建設及農村電氣化工程建設做出更大的貢獻。
二、 低壓電網及以下用戶側無功優化補償模式與分析：
低壓電網中的低壓線路補償在工程實施中極為少見，低壓電網及以下無功優化補償主要針對低壓電網末端用戶側的電動機隨機補償。電動機消耗的無功功率約占整個低壓電網消耗無功功率的60%~70%，提高電動機的自然功率因數可有效降低低壓電網的電能損耗。低壓用戶側無功補償依據選取的補償位置和補償方式不同，可分為電動機就地補償、變壓器集中補償以及電動機就地補償+變壓器集中補償幾種模式。
1 電動機就地補償
據統計，農村配電網無功分布狀況中低壓電網占65%~70%，電動機是低壓電網中主要的無功消耗因素。對用戶終端較大功率的電動機進行就地無功補償，可以減少低壓電網的電壓損失，改善電壓質量及電動機的起動能力。電容器補償裝置可直接就地安裝在被補償設備的旁邊，隨電動機的投切而投切。就地補償適用于用電設備負荷平穩、連續運行以及環境正常的場合，電動機功率不宜太小，一般年運行時間在1500h及以上，輸出功率在5kW及以上的電動機宜于采用就地無功補償。一般情況下，無功就地補償所投入的資金不到一年即可收回。
該補償方式的特點：
(1)大中型電動機比重較大、利用小時較高時，隨機補償可就近補償主要用電設備所消耗的無功功率，減少內部的線損和電壓損失，提高低壓電網的功率因數,改善電壓質量，改善用電設備起動和運行條件，降損節電效果明顯;
(2)可降低臺區配變的電能損耗，但不能補償變壓器本身無功損耗;
(3)對電動機逐臺補償，補償裝置的總投資大，可有效釋放系統能量，提高線路供電能力;
(4)增加安裝、維護的工作量，在操作使用時需要注意安全。
2 公變臺區集中補償
客戶安裝在工廠、車間的電動機，如就地補償有困難時，可采用裝設分級、分相自動投切無功補償裝置在公變臺區集中補償的方式。該補償方式的特點：
(1)可降低臺區配變的電能損耗，不能減少臺區內部的線損;
(2)分級、分相自動補償，可提高補償精度，有效降低三相負荷不平衡所造成的電能損失。
(3)不需對電動機逐臺補償，補償裝置的一次性投資少，安裝、維護工作量小，便于運行管理。
3 電動機就地補償+公變臺區集中補償
在配電網中除了較大功率的電動機之外，還有許多小功率電動機、不適于就地補償的環境及其他感性負載，可采用用戶端電動機就地補償與公變臺區集中補償相結合的補償方式。
對利用率較高的大功率(>5kW)電動機進行隨機補償，無功補償裝置可隨著電動機的啟停而同步投切，對未進行補償的小功率電動機可在公變臺區進行集中補償，如采用電容器固定補償方式，補償容量配置為配電變壓器空載損耗和未補償用戶終端設備空載損耗的總和;如果有條件則可裝設低壓動態無功補償裝置，實現無功連續平滑調節，或者分級、分相自動投切無功補償裝置，補償容量可按照最大負荷方式下所需無功進行配置。該補償方式特點：
(1)補償效果好，能有效降低配電變壓器和低壓配電線路的電能損耗、電壓損失，提高功率因數，改善用戶端電壓質量;
(2)補償裝置的總投資大，安裝、維護的工作量較大;
(3)該補償方式在縣級電網各類無功補償方式中無功經濟當量最高，綜合經濟效益較好。
 
三、 公變臺區負荷主要類型：
1、三相平衡負荷：每相負荷偏差在20%以內。
2、三相不平衡負荷：每相負荷偏差在20%以上。
3、瞬時負荷：電流在1秒內變化，且變化幅值在20%以上。
4、末級低壓：末級電壓低于標準值
四、 公變臺區各種補償方式無功補償設備選型：
充分考慮到低壓照明客戶用電特點，公變臺區無功補償補償方式為混合補償方式（單相與三相相結合、靜態補償與動態補償相結合）。電容箱補償容量按照配變容量約30％配置電容容量，單臺無功補償裝置配容電容器容量一般在95kvar-120 kvar，并考慮實際負荷。
1、 三相負荷平衡臺區：
選擇三相共補的靜態方式，以任一相的電壓和電流作為參數對無功補償裝置進行控制，達到就地平衡；
2、 三相負荷不平衡臺區：
     選擇三相共補+分相補償的靜態方式，以三相電壓和電流作為參數對無功補償裝置進行控制。
3、 有瞬時沖擊負荷臺區：
選擇三相共補的動態補償方式，若有三相不平衡負荷，則選擇三相共補+分相補償的動態補償方式。
 4、末級低電壓補償：
先擇以電壓作為參數的無功補償裝置。
五、 項目實施方案：
1、 確定需整改的公變臺區：
收集擬整改臺區的相關資料，包括臺區名稱、地址、負荷大小、負荷性質、線損等相關信息，按負荷大小、線損高低的原則，優先對負荷大、線損高的臺區進行整改。
2、 確定低壓無功補償裝置補償方式及安裝位置：
根據擬安裝補償裝置的臺區負荷性質確定補償裝置的補償方式及安裝位置，具體如下：
（1）三相平衡的公變臺區：
可在公變臺區集中安裝一臺三相共補償型的無功補償裝置，配置容量為變壓器容量的30%-40%。若臺區供電半徑大于0.5KM，可在線路1/2至4/5處安裝一臺線路無功補償裝置，配置容量為公變所需補償總容量的1/2至4/5；
（2）三相負荷不平衡臺區：
 可在公變臺區集中安裝一臺三相共補+分相補償型的無功補償裝置，配置容量為變壓器容量的30%-40%。若臺區供電半徑大于0.5KM，可在線路1/2至4/5處安裝一臺線路無功補償裝置，配置容量為公變需補償總容量的1/2至4/5；
 若每相電流相差在30%以內，分相補償容量占總補償容量的30%-50%，其余補償容量為三相共補。若每相電流相差在30%以上，采取分相補償型無功補償裝置。
（3）有瞬時沖擊負荷臺區：
若臺區負荷有沖擊性瞬時負荷，則選擇動態型無功補償裝置，分三相共補型、三相共補+分補型+三相分補型三種補償方式。
（4）末級低電壓補償：
以電壓參數作為無功補償裝置控制參數，以提升末級電壓。
六、 補充措施：
1、若需補償的點位全部由供電部門負責，投資較大，點多面廣，可要求低壓動力用戶對低壓無功補償進行整改，形成最佳的補償效果。
2、為了加強農村公變臺區無功補償的管理，可采取遠程控制的方式，對所有低壓無功補償裝置進行遠程監控，跟蹤運行情況。
 
附件：1、基于GPRS遠程控制在無功補償裝置的應用；
         2、無功補償裝置技術資料。