电力系统 中无功补偿的 研究

电力系统 中无功补偿的 研究

钟喜玲

南京赛格米勒电气有限公司山东分公司 山东济南 250000

摘要：随着我国经济的高速发展，电力系统也得到快速的发展，负荷的增长对无功功率的需求也大幅度上升。因此，无功功率的平衡更加受到重视，无功补偿的研究工作对于推动电力事业的发展有积极的作用。本文首先对无功补偿进行了简要的介绍，然后分析了电力系统中无功补偿的类型，探讨了无功补偿的改进措施，以供参考。

关键词：电力系统；无功补偿

引言

无功补偿装置的广泛应用，可以有效地降低输电线路中能量的损耗，提高功率因数，不仅能确保电力系统运行的安全性，更能进一步提高供电质量，使电力系统稳定运行。现阶段，无功补偿已经成为电网工作中的重要组成部分。本文就电力系统中的无功补偿进行分析研究。

1无功补偿的概述

目前，在我国电力系统中，大部分变电设备和用电设备的阻抗是感性的，为感性负荷，在运行的过程中它们需要消耗无功功率，然而这些无功功率通过供电系统由发电机提供并且通过长距离的输送显然是不经济的，在大容量的系统中也是不可能的。所以，合理的方式就是在需要无功功率的地方向系统提供无功，即我们所说的无功补偿。输电系统能够提供无功功率和有功功率，在提供无功功率的过程中会造成输电线路损耗增加，从而造成资源的浪费，不利于电力公司经济效益的提升。无功补偿装置在提供无功功率的过程中会减少能量损耗，稳定系统电压。这可以在很大程度上弥补输电系统的不足，保证电力系统经济效益的提升。

无功补偿在电力系统中是不可缺少的，它的主要作用是提高供配电系统的功率因数，从而提高输电设备和变电设备的利用率，提高用电效率，降低用电成本；另外，在长距离输电线路中，在合适的地点加装动态无功补偿装置，还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力，稳定受电端及电网的电压。

2无功补偿的类型

随着电力系统无功补偿技术的发展，研制开发的无功补偿装置形式有很多。从补偿的范围可以分为负荷补偿与线路补偿；从补偿的性质可以分为感性补偿与容性补偿。现阶段，无功补偿装置主要有：同步调相机、并联电容器组、静止无功补偿装置(SVC)及静止无功发生器装置(SVG)。

　2.1同步调相机，它是最早采用的无功补偿设备，一种专门的无功功率发电机，具有跟踪速度快(能抑制闪变或冲击)、补偿范围广(容性、感性均可)、故障率低等优点。可以有效支撑电网电压和提高电网运行的稳定性。但是，调相机存在运行维护复杂、有功功率损耗较大、运行噪声较高、响应速度慢等缺点。

2.2并联电容器，它是目前最主要的无功补偿方式，应用很广泛。其主要特点是价格低，效率高，运行成本低，易于安装使用，运行可靠性高。其缺点为不能够连续调节、动态无功调节性能较差，因此在电压降低时反应不可靠。

2.3 SVC(Static Var Compensator)，静止无功补偿装置，其典型的SVC代表是由TCR（Thyristor Controlled Reactor）+FC（Fixed Capacitor）组成的，即晶闸管控制电抗器+固定电容器组（一般需要串联一定比例的电抗器），静止无功补偿装置的特点是它能够通过调节TCR中晶闸管的触发延迟角来连续调节补偿装置发出的无功功率；SVC这种补偿形式目前主要应用在中高压配电系统中，对于负荷容量大、谐波问题严重、冲击性负荷、负载变化率高的场合特别适用。

2.4 SVG（Static Var Generator），即静止无功发生器装置，目前随着电力电子技术的发展，特别是高电压等级的IGBT器件的出现和控制技术的提高，出线了另外一种有别于传统的以电容器、电抗器为基础元器件的无功功率源，就是SVG，它是一种无功电流源，通过PWM脉宽调制控制技术，使其发出无功功率，呈容性；或者吸收无功功率，呈感性。同时，相较于SVC，SVG还有体积小、能更加快速的连续动态平滑的调节无功功率的优点。但由于目前功率器件的价格昂贵，SVG的容量不能做的很大，装置的价格也相对较高，目前对于系统容量较小，对快速动态响应要求高，特别是有双向无功补偿要求的用户比较适用。

不同的补偿方式有着不同的特点和优势，建议用户根据具体的负荷特点，选择适合的补偿控制方式，确保补偿效果。无论使用何种形式的产品，内部采用的元器件尤为重要，因为最终装置能否顺利运行，控制技术的可靠是一方面，另一方面，器件的高品质也是实现安全、有效运行的重要因素。

我国配电网的建设为各个区域的用电和生活带来了便利，但是，电力故障的增加，对生产和生活的正常用电产生了一定影响。因此，更加突显了无功补偿的重要性，所以，在当前无功补偿装置的应用和技术发展进程中，需要综合性地使用自动化控制技术，提高电压的稳定性，提高供电质量。

3无功补偿的改进措施

3.1加强规划管理工作

工程管理人员应该不断加强对无功补偿设计方案的管理与规划工作，并有效协调各部门，加强各个部门之间的合作；其中管理人员要对电力系统的实际运行情况进行实时的监测，对其中存在的问题要及时的汇报，保证汇报的准确性，以选择正确的无功补偿技术予以解决。

3.2确保电力系统与设备相互匹配

电力系统中如需增加新的电力设备，一定要考虑到新设备与原有系统的匹配程度。

3.3选择合适的无功补偿措施

在电力设计中要选择合适的无功补偿措施，采取合理的设计方案，对无功补偿进行设计。需要设计人员根据系统可能存在的谐波等电能质量问题，以及不同用户的供电情况、负荷情况、电压等级等实际情况进行设计，合理设置补偿点以及补偿容量的确定，以提高补偿效果。设计中需要充分考虑到无功补偿的方式，保证电网中输电线路、变压器以及其他负荷对无功功率的需求。

3.4 研发新产品

鼓励无功补偿装置开发技术人员在已经成熟的理论基础上，依据现存的问题，积极研发新产品，以便设备更加高效、稳定的运行。

因此，我们一定要认识到无功补偿的重要性，努力加强各部门的相互协作，进行科学、合理的无功补偿方案设计，采用与系统相匹配的新设备，积极研发新产品，不断提升电力系统的运行效率和质量。

结语

综上所述，在电力系统中采用无功补偿技术，将能有效降低电能损耗及电力系统运行成本，提高电压稳定性。对电力系统中无功补偿的研究有利于提高无功补偿的技术水平，提高经济效益，提高供电质量，从而使电力系统安全运行。

参考文献

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