无功补偿

综述 2021年国家电网公司配网物资协议库存招标共有辽宁、甘肃、宁夏、上海、青海、福建、江西、山西、新疆、黑龙江、重庆、陕西、北京、江苏、河北、河南、湖南、四川、浙江、山东、蒙东、湖北、天津、冀北等24个省份参与。本报告统计物资类别为配网物资协议库存招标中设备部分，所有物资类别均仅统计2017-2021年国家电网公司配网设备协议库存招标中该类别的数据。 2021年国家电网公司配网设备协议库存各批次招标中，第一次招标上述省份均有参与；第二次招标除辽宁、青海外，其余22个省份均有参与；第三次招标共有甘肃、上海、福建、江西、陕西、江苏、四川等7个省份参与；新增批次共有福建、北京2个省份参与；第二次新增共有辽宁、重庆2个省份参与；第三次新增、第四次新增均仅有上海1个省份参与。 　　除上述批次外，本报告统计数据还包括国网黑龙江省电力有限公司2021年四煤城三供一业改造项目配网物资协议库存招标采购项目（5月10日招标）、国网内蒙古东部电力有限公司2021年配网工程物资公开招标采购（8月4日招标）、国网山东省电力公司2021年配网高效节能变压器物资协议库存招标采购项目（10月15日招标）招标物资均以“其他批次”数据进行统计。 　　由于截至报告编写时，国网陕西省电力有限公司2021年第三次配网设备材料（含其他）协议库存集中招标采购项目尚未开标，故该批次所涉及物资的中标企业数据并不包含本批次招标数据。 　　《电力行业关键设备供需统计分析报告2022——配网设备协议库存篇》共统计配电变压器、箱式变电站、柱上变压器台成套设备、调压器、高压开关柜、高压计量柜、低压电容器柜、低压开关柜、环网柜、环网箱、配电箱、柱上负荷开关、断路器、隔离开关、互感器、交流避雷器、高压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置、串联补偿装置、直流偏磁抑制装置、低压屏（柜）、箱、电缆分支箱、穿墙套管、接地短路故障指示器、数据采集终端、配电终端等27个物资类别。其中，串联补偿装置、直流偏磁抑制装置、穿墙套管、数据采集终端为新增物资类别，电能计量箱并入低压屏（柜）、箱章节进行统计。

2020年国家电网公司配网物资协议库存招标总计三次，共有江苏、上海、福建、江西、黑龙江、山西、河北、辽宁、蒙东、湖北、陕西、天津、河南、山东、甘肃、青海、浙江、重庆等18个省份参与。本报告统计物资类别为配网物资协议库存招标中设备部分，所有物资类别均仅统计2020年国家电网公司配网设备协议库存招标中该类别的数据。 2020年国家电网公司配网设备协议库存各批次招标中，第一次招标上述省份中除青海、浙江外，其余16个省份均有参与；第二次招标上述省份中除辽宁、甘肃、重庆外，其余15个省份均有参与；第三次招标共有江苏、上海2个省份参与。 本报告统计数据包括国网黑龙江省电力有限公司省管产业单位2020年配网物资协议库存招标采购项目（3月24日招标）、国网重庆市电力公司2020年新增第一次配网物资协议库存招标采购（12月30日招标），招标物资均计入第一次招标数据统计。 2020年国家电网公司配网设备协议库存各批次招标中，江苏、上海、福建、江西、山西、河北、辽宁、蒙东、湖北等9个省份的第一次配网协议库存及黑龙江省管产业单位配网协议库存招标在ecp1.0平台进行；其余所有批次招标均在ecp2.0平台进行。 《2019年电力行业关键设备供需统计分析报告——配网设备协议库存篇》共统计配电变压器、箱式变电站、柱上变压器台成套设备、调压器、高压开关柜、高压计量柜、低压电容器柜、低压开关柜、环网柜、环网箱、配电箱、柱上负荷开关、断路器、隔离开关、低压开关、互感器、低压互感器、交流避雷器、高压熔断器、低压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置、电能计量箱、电缆分支箱、接地短路故障指示器、配电终端等26个物资类别，比上年新增了调压器、高压计量柜、低压电容器柜、低压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置等6个物资类别。 2020年国家电网公司配网设备协议库存招标中，一二次成套化设备总计招标66380.9套。其中，一二次融合成套环网箱招标9863套，一二次融合成套柱上负荷开关招标1574套，一二次融合成套柱上断路器招标54943.9套。所占比例比2019年均有所增加。

传统配网中台架式配变台区的标准配置是由变压器、配电箱、计量箱等诸多设备组成，配电箱中安装变压器监测终端以实现对变压器的在线监测及无功补偿的控制，计量箱中安装用电信息采集终端以实现对计量电表远程数据的采集。这种多种信息的多路采集、分散控制的缺点是显而易见的，突出表现在台架设备众多、占地面积大、现场施工复杂、智能监测设备重复投资、运行维护成本高等问题。 同时，配变台区无功补偿作为配网节能降损的主要技术措施，随着近年来国网公司配网节能改造项目的大力实施，配网台架就地安装了大量无功补偿装置。这些设备位置分散，造成配网无功补偿维护和管理困难，设备健康状态无法及时准确掌握，设备的无功投入及带来的节电效果不能进行量化评估。相对配网节能降损和生产运营不断增大的压力，配网无功监控管理相对带后，管理手段仍然粗放。 因此追切需要研发集多种数据采集应用功能于一体的新型智能配变终端，依托其搭建无功节能及运维支撑平台，变被动响应为主动运维，提升配网设备运维管理水平，提高无功补偿设备利用效率，有效降低配电网的损耗，解决配电网无功管理基础薄羽问题，推动节能降耗工作在配电网领域的深入开展。

随着电动汽车使用量增加，区域配电网在高渗透率电动汽车接入配电网后会出现节点电压越限问题。基于态势感知技术，提出区域配电网内无功补偿设备以及电动汽车充电站联合参与的电压调整策略，通过构建二级调压模式确保配电网的电压状态。首先，在态势觉察阶段收集电动汽车状态、电网运行状态以及电动汽车充电站状态等信息；其次在态势理解阶段利用态势觉察阶段收集到的信息进行高渗透率电动汽车接入电网后模拟构建综合成本最小目标函数；然后在态势预测阶段根据电动汽车充电需求、电动汽车充电站信息预测高渗透率电动汽车接入电网后配电网电压偏差，基于潮流断面建立全局电气距离矩阵对预测电压修正，确认电网预测电压偏差；最后在利导阶段引入配电网电压偏差指标确定配电网电压偏离程度同时考虑配电网调压方式，对于不同程度的电压偏差确定配电网二级调压控制策略。通过IEEE 30节点系统进行仿真分析，验证了所提方法能够有效解决高渗透率电动汽车接入电网后电网电压越限问题。

无功补偿容量的目标是将有功功率损耗降至最低且兼顾电压平衡。首先，针对无功补偿容量优化实际，建立考虑有功功率损耗、电压偏差、电压稳定性的多目标无功补偿容量优化模型；然后，提出基于鸟群算法（bird swarm algorithm，BSA）与混合牧羊人优化算法（shuffled shepherd optimization algorithm，SSOA）的鸟群牧羊混合优化（bird swarm shuffled shepherd optimization，BSSSO）算法，以优化无功补偿容量；最后，通过仿真算例验证了所提方法，结果表明所提方法性能优越，可以兼顾各指标平衡。

“配网协议库存篇”跟踪统计分析了2018-2022年国家电网公司配网设备协议库存的采购情况，共统计配电变压器、箱式变电站、柱上变压器台成套设备、调压器、高压开关柜、高压计量柜、低压电容器柜、低压开关柜、环网柜、环网箱、配电箱、柱上负荷开关、断路器、隔离开关、互感器、交流避雷器、高压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置、单台电容器、直流偏磁抑制装置、低压屏（柜）、箱、电缆分支箱、穿墙套管、接地短路故障指示器、数据采集终端、配电终端等27个物资类别。其中，单台电容器为新增物资类别。

“双碳”背景下，在规划分布式电源时引入碳交易和无功补偿机制是实现电力系统低碳化、稳定化的重要手段。为此，提出一种考虑碳交易和无功补偿的分布式电源优化配置方法。首先，引入碳交易机制，建立碳交易成本计算模型。其次，建立考虑碳交易和无功补偿的分布式电源双层优化配置模型，上层以年综合成本为优化目标，决策变量为光伏和燃气轮机接入配电网中的位置及容量；下层以系统网损、电压偏移量、节点电压稳定裕度为优化目标，决策变量为无功补偿电容器在配电网中的位置和容量。最后，通过改进的自适应遗传算法对优化配置模型进行求解。结合IEEE33节点构造的算例进行仿真分析，结果表明，该模型可在保证系统经济性和环保性的基础上有效降低网损，并提高系统电压的稳定性。