3 串联补偿技术基本原理分析

　　3.1 串补改善线路输送容量特性分析

　　串补技术最早应用输电领域，技术发展较为成熟。下面采用一个简单的双机系统分析串联补偿对线路输送容量的影响，分析系统示意图如图1所示。

　　3.2 串联补偿技术改善线路电压特性分析

　　不加串补时线路电路图如图2所示。

　　4 实际算例仿真分析

　　本文以宁夏某实际配电网线路为例，在电力系统综合程序(PSASP 7.1)建立其仿真模型，仿真分析串联补偿电容对配电网线路电压质量的影响。

　　4.1 算例模型建立

　　通常能从供电局得到的线路信息有线路总长、主线和支线线型、各个负荷分接点的数量和位置(通常由电力杆号表示)及各个分接点处的配变容量。

　　由于一般配电线路主干线线路长，分接线路多，沿线负荷较多，负荷类型也不同。在建立模型时如果将线路的每个节点和负荷都详细建模无疑会增加工作量，同时本文主要目的在于评估线路的电压情况，没有必要对线路所有节点都进行建模。因此建模时有必要进行适当简化。保证主干线路总长度不变前提下，减少主干线路上的负荷节点数量，相邻负荷节点之间距离较短的可以合并为一个负荷点，合并后负荷大小为两者之和，距离为离上一个负荷节点较远的那个节点。支线的所有负荷全部移至主干线路，忽略支线的线路阻抗，忽略变压器阻抗，即在建模时可不考虑变压器。

　　由于配电线路无法采集各个分接支路的负荷功率/电流大小及相应的功率因数，因此建模时各个负荷大小可根据配电变压器容量负载率估算，功率因数为0.85～0.95之间。根据PSASP软件的特点，在建模时负荷的有功值和无功值可由容量为配电变压器容量，功率因数为0.85而计算得出。然后在实际计算时可再根据线路的负载率和实际情况按比例整体调整线路负荷大小和功率因数。

　　本文选取的线路变压器总容量为13875kVA，两条线路杆塔之间的距离平均为81m，主干线路末端与首端距离大约为20km。

　　根据上述的简化原则，本文选取的线路简化后的仿真模型图如图6所示。

　　4.2 加入串补前线路仿真结果

　　根据所建立的模型，本文分别仿真分析了0.85、0.9和0.95三种不同功率因数下，线路负载率为69%、25%时线路的电压分布情况，具体仿真结果如图7所示。

　　根据仿真结果，线路负荷平均功率因数为0.85时，当负载率高于69%时，此时潮流计算不收敛。从图7可以看出，线路负载率在69%时，线路末端电压降至4.65kV;当线路负载率低于25%时，才能满足线路末端电压在9.3kV以上这个要求[10]。同时从图中还可以看出，线路负载率为69%，功率因数为0.95、0.9、0.85时，线路末端电压分别降至6.09kV、5.45kV、4.65kV。因此同一负载率下，线路功率因数越低，线路末端电压越低，即线路电压降幅越大。4.3 加入串联补偿电容后线路仿真结果