摘要：在电力系统中应用无功补偿装置，不仅可以使电网经济运行，而且可以使电网系统的质量以及效率不断提高。虽然目前的无功补偿装置也有一定的缺陷，但是随着电力技术的不断更新与引进，使我国的无功补偿装置在电力系统中得到了更深层次的研究与分析，促使整个电网系统实现更大的经济效益。基于此，本文就无功补偿装置在电力系统中的应用进行分析。
关键词：无功补偿装置；电力系统；应用
在电力系统中存在许多感性负荷和非线性装置，这些负荷需要消耗大量的无功功率。为了确保电力系统电压质量、降低电网损耗，在电力系统中必须采用大量的无功补偿装置。下面就无功补偿装置进行介绍。
1 无功补偿应用原则
对于电感负载，无论是工业负荷还是民用负荷都需要在过程中消耗大量的无功功率。形成无功功率的原因一般情况下有两条：一是输电系统直接提供；二是补偿电容器提供。在输电系统提供的情况下，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。而由补偿电容器就地提供无功功率，避免了由输电系统传输无功功率，从而降低损耗，提高系统的传输功率。
无功补偿技术在实际操作中，还要考虑以下几点：一是高压补偿需要与低压补偿有效结合。由于电力供应系统随着人们用电量需求的变化，需要不同的电量供应需求。无功补偿在电力系统应用的过程中，将高压补偿和低压补偿有效的结合起来。低压补偿在电力系统应用的过程中更能降低输电损耗。二是注意整体和局部平衡的有效结合原则。整体无功平衡是整个电力系统在运行中达到的最佳状态，为实现电网的无功平衡需要电力网络在应用无功补偿技术时，应根据电力负荷与线路的实际情况，注重整体和局部的总体平衡。三是集中补偿和分散补偿的结合。分散补偿首先能够满足用电设备的平衡，同时还能极大地缩小电力传输的距离。因此在无功补偿中应采用集中补偿辅助分散补偿的有效结合方式。四是无功补偿和有功补偿有效结合。无功补偿过度或是无功补偿不足都会对整个无功补偿乃至配电系统产生不利影响，在无功补偿技术应用中，还应将有功补偿结合起来，从而提高整个无功补偿的效果。五是调压和降损有效结合原则。无功补偿在实践中应采取降损为主、调压为辅的方式可以提高整个线路的供电能力，减少整个线路损失、提高线路的负荷水平。
2 现阶段主要的电力系统中无功补偿的种类
2.1 机械旋转类无功补偿机制
机械旋转类无功补偿机制在电力系统的初期曾经发挥过极其主要的作用，即是到了今天对电力系统的静态电压稳定以及无功的调节仍然具有着显著的作用。机械旋转类无功补偿机制就现阶段而言，其在有三种装置。其一为同步调相机，同时其也被成为同步补偿机，其在本质上进行观察可以看着一种不携带任何负载的同步电动机，其工作的特点是既可以发出感性的无功功率实现电压的升高，同时也可以吸收感性无功功率实现电压的降低；第二种为同步发电机，同步发电机是不功补偿装置中使用最早的装置之一，但是在时代和技术不断发展的背景下，该电机已经不再被使用；第三种为同步电动机，在其本质上属于交流电机的一种，其在特性上和同步调相机相似，都是通过控制感性无功功率进行电力系统的调控。
2.2 静止类无功补偿装置
静止类无功补偿装置其本质为该补偿装置在实际的运作之中是固定的不动的，从结构上进行观察是指该类无偿补偿的设备是没有设置旋转部分的，故此其具有效率高、体积小、动态效应时间短以及占地面积小等诸多的优点。在其工作原理上依托于柔性的交流输电技术。目前静止类无功补偿装置在市场中使用较为广泛的主要有以下几种：固定电容；静止无功补偿器，静止无功补偿器又可以划分为晶闸管偷窃电容、晶闸管控制电抗器、磁控电抗器三种；电磁同步补偿器，该补偿器实现了超前的无功电流的有效控制，此外其还有调节精度高、速度快、输出谐波小等诸多的优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3 复合类无功补偿器
现阶段主要使用的复合类无功补偿器主要有FC+TCR、FC+MCR两种。对于固定的电容补偿而言其最大的优点是在其成本上很低，但是其也有一定的缺点，即只能给以分组的投切，通常情况下，操作都需要在人工干预之下，因此该设备是不具备自动控制的能力的。面对固定电容的这一缺点，FC+TCR得以诞生，其可以在一定程度上实现固定电容的自动化控制，并且在解决振荡现象的效果上，还具有时效性的优点，并且在使用中不会出现频繁电容投切的现象，进而也就可以避免检查不准致使的冲击电流。
3 无功补偿装置在电力系统中的应用
3.1 电网配电线路中的无功补偿应用
分支线路的电网补偿方式最关键的是以无功功率的平衡性为主，然后对分支线路的功率消耗进行补偿，从而减少一定的线路损耗。首先，根据分支线路的损耗状况来分析在电网系统中的补偿容量，选择负荷较大的分支线路作为设备的补偿设置点。其次，对于分支线路的一部分配电变压器，当作是平均分配的分支线路的负荷，根据实际情况来补偿容量。因此，分支线路是以空载无功损耗为主进行配电变压器的补偿容量，如果在线路中安装负载，从而使电网运行的设备投入量处于不足状态，使电力系统中的分支线路以欠补偿的形式存在，在电力系统中应用配电线路的无功补偿技术，可以使无功补偿率达到70％。虽然应用这种补偿方式不是最优方案，但是对于我国的配电线路的发展状况来说，属于最佳的补偿方式。
3.2 电力用户的无功补偿装置应用
电力用户应用无功补偿技术，主要有两个方面：第一，利用无功补偿技术，可以使用户电网系统中的无功功率的损耗达到最低，从而使用户可以实现经济用电。第二，应用无功补偿技术可以提高功率因数，达到国家规定的标准指数，可获得一定的电力福利。其中电力用户的供电模式分为集中、分组以及个别三种补偿方式。
集中补偿是将电容器装置在用户站的低压母线上或者装置在配电变压器的高压侧，其中低压母线的电压控制在6-10KV内，从而实现电力用户的集中补偿。分组补偿将电容器分布成多个，分别安装到相匹配的母线上，形成分散的补偿方式，不仅可以实现各个部件的就地平衡，而且可以线路中的相应损耗。个别补偿是指利用分组补偿将电容器并联到各个设备上，从而实现单个用电设备的个别补偿。
4 无功补偿的未来发展前景
随着电力系统对电能质量要求越来越高，以及电力系统的装置技术含量越来越高，我国无功补偿系统得到了很大的发展。无功补偿的未来发展趋势表现在以下几个方面：一是无功补偿与电子变流技术有效结合，使变电流的自动调节更加具有时效性，对补偿电力负载无功的作用更加有效。二是电子技术在无功输出调节开关上的应用，现在的研究方向是使无功补偿设备根据获取的信息，自动有效实现补偿的调节。电子技术在投切电容器开关上的应用，可以使电容器的系统具有安全稳定性能，这在很大程度上可以有效防治涌流现象的发生。
结束语：
在无功补偿的发展历史中，电力电子开关对无功补偿技术的发展起到了非常重要的推动作用，它的应用是无功补偿发展中的一个重要里程碑。电力电子开关不仅能保证快速、准确地实施补偿，还能够将先进的智能控制技术引入到无功补偿中，使其具有了高度的灵活性和实时性，更好地保证了系统运行的稳定性和可靠性。合理选择补偿装置，可以做到最大限度地减少网络损耗，使电网质量得到有效提高。
参考文献：
[1]电力系统无功优化研究的进展与展望[J].刘凯，申小敏，陈志江.黑龙江电力.2014（04）
[2]有关电力系统无功补偿相关问题分析[J].李健龙.电子制作.2014（05）
[3]电力系统中无功补偿装置分类及选择[J].惠立新，崔绍伟.水科学与工程技术.2015（01）
论文作者:陈浩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：装置论文; 电力系统论文; 线路论文; 功率论文; 电网论文; 电力论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第33期论文;