國家、內(nèi)蒙古電力調(diào)度控制中心研究人員張宇澤、江西偉等，在2019年第二期《電氣技術(shù)》雜志上，利用趨勢計(jì)算推導(dǎo)城市110kV電纜線路損壞數(shù)學(xué)公式，建立較低線路損壞110kV電纜線路終端較佳無功補(bǔ)償能力數(shù)學(xué)模型。

采用PSASP仿真計(jì)算，驗(yàn)證了該模型的正確性，并給出了較常見的YJLW03-1×為了為城市供電企業(yè)減少損失提供參考，800型110kV電纜線路在不同長度、不同負(fù)載率下的終端較佳無功補(bǔ)償容量值。

為了節(jié)約土地資源，保持城市美觀，我國城市110kV架空線路逐漸被電纜線路取代，城市110kV電網(wǎng)電纜化率越來越高。以天津市西電網(wǎng)為例，新投城區(qū)110kV線路均為全線電纜線路。電纜線路故障率低，供電可靠性高，對周圍環(huán)境影響小，但其對地電容器是架空線路的幾十倍，充電功率遠(yuǎn)大于相同電壓等級和長度的架空線路，線路運(yùn)行時(shí)無法向上級220kV電網(wǎng)反轉(zhuǎn)，增加電網(wǎng)損壞。

天津市西電網(wǎng)城區(qū)110kV電纜線路12條，平均負(fù)荷率僅為4.3%，其中夏季負(fù)荷較大的110kV南牽線和侯梨線較高負(fù)荷率僅為15.9%和17.1%。如果不控制線路的無功功率，線路開始端會出現(xiàn)大量的無功功率轉(zhuǎn)移問題。許多專家學(xué)者對電纜線路和含電纜線路電網(wǎng)的無功補(bǔ)償問題進(jìn)行了一系列研究。

文獻(xiàn)[5]研究了舟山電網(wǎng)蓬萊供區(qū)海底110kV電纜線路充電功率對2016年春節(jié)低負(fù)荷時(shí)期無功平衡的影響，確定了蓬萊供區(qū)電抗器配置容量的需求。文獻(xiàn)[6]分析了110kV電纜線路充電功率對溫州電網(wǎng)小負(fù)荷模式下電網(wǎng)無功平衡的影響。結(jié)論是，110kV電纜較多的220kV變電站應(yīng)在低壓側(cè)配置電抗器；110kV變電站還應(yīng)考慮增加電抗器或靜態(tài)無功補(bǔ)償器（static var compensator, SVC）當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償電纜線路的充電功率，在小負(fù)荷下提高220kV及以下變電站的功率因數(shù)。

文獻(xiàn)[7]建議在大規(guī)模使用電纜線路的220kV及以下電網(wǎng)中，以“電廠平均功率因數(shù)”為指標(biāo)，評價(jià)電網(wǎng)在不同運(yùn)行模式下是否具有足夠的感性無功容量，指標(biāo)值為0.95(遲相)～0.98(遲相)表明系統(tǒng)無功平衡較好；當(dāng)值超過0.98(遲相)甚至進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，表明系統(tǒng)感性無功容量不足。

文獻(xiàn)[8]提出了電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)平衡層的概念，提出了基于全電纜高壓（110kV）配電網(wǎng)無功趨勢特性的高壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方法，確定了感性無功經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償能力和各補(bǔ)償點(diǎn)的位置和類型，有效提高了高壓配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

以上文獻(xiàn)從提高電網(wǎng)功率因數(shù)和提高電壓質(zhì)量兩個(gè)角度，討論了包含110kV電纜線路電網(wǎng)安裝感性無功補(bǔ)償裝置的必要性，并提出了在電網(wǎng)建設(shè)階段確定感性無功補(bǔ)償容量和分布位置的指導(dǎo)方法，但沒有提出110kV電纜線路在不同負(fù)載率下較低線損失的較佳無功補(bǔ)償容量。

本文首先利用趨勢計(jì)算推導(dǎo)出了城市110kV電纜線路損壞的數(shù)學(xué)公式，建立了城市110kV電纜線路末端較佳無功補(bǔ)償容量的數(shù)學(xué)模型；然后使用PSASP模擬計(jì)算來驗(yàn)證模型的正確性，并給出了較常見的YJLW03-1×800型110kV電纜線路在不同長度和負(fù)載下的終端較佳無功補(bǔ)償容量值，為城市供電企業(yè)減少損失提供參考。

圖1 110kV電纜線路接線圖

本文利用趨勢計(jì)算推導(dǎo)了城市110kV電纜線路損壞的數(shù)學(xué)公式，建立了城市110kV電纜線路末端較佳無功補(bǔ)償容量的數(shù)學(xué)模型。通過PSASP仿真計(jì)算驗(yàn)證了該模型的正確性，并給出了較常見的YJLW03-1×較佳無功補(bǔ)償容量值為800型110kV電纜線路在不同長度和負(fù)載率下的末端，并得出以下結(jié)論。

1）YJLW03-1×無論負(fù)載率如何，800型110kV電纜線路末端消耗適當(dāng)?shù)母行詿o功功率都有利于減少線路損壞。

2）在相同負(fù)載率下，電纜線路末端的較佳無功補(bǔ)償容量與線路長度成正比，而同一長度的較佳無功補(bǔ)償容量與負(fù)載率變化的關(guān)系幾乎呈二次曲線。

隨著供電企業(yè)對精益管理的日益追求，在保證良好電能質(zhì)量的前提下，盡可能減少網(wǎng)絡(luò)損壞的重要性日益提高。本文提供了110kV電纜線路末端較佳無功補(bǔ)償容量的數(shù)學(xué)模型和YJLW03-1×800型110kV電纜線路，在不同長度和負(fù)載下的終端較佳無功補(bǔ)償容量值，對城市供電企業(yè)減少損失具有指導(dǎo)意義。