摘要：电力损耗分为有功损耗和无功损耗，其中无功损耗每年造成的损失是巨大的。无功补偿作为一种新技术在保证电力运行稳定、降低电能损耗方面有着巨大作用。本文具体阐述了无功补偿的工作原理、遵循原则，对比了几种补偿设备的性能，然后对三种常见无功补偿方式进行了分析，希望对电力系统的发展有所帮助。
关键词：无功补偿；电网经济运行；电力系统
电力系统作为日常生活的基础设施，其发展一直被重点关注。中国每年的电能使用规模巨大，由此造成的能源损耗也很大，为提升用电效率，采用无功补偿技术降低损耗十分必要。
1无功补偿概述
1.1无功补偿技术的特点
1.1.1感性无功技术
在配电网工作的过程中许多电力设备都是借助电磁感应完成配电任务的，例如发电机组就需要借助于电磁感应原理来进行发电，而变压器则能够借助于电磁的交互感应来改变电压的强度，从而使得电压能够传输到距离较远的地方，并能够有效的避免在线路的传输过程中所产生的电力损耗。变压器与电动机也都能够在强磁场的作用下去促进电磁的互相转换，并会在转换的过程之中成为一个在持续发生巨变的强大磁场。电力供电设备在该电磁场周期期间，输入和输出的电功率相同，也可以说，电力供电设备在此过程中不会造成电力的直接消耗及损失。而这一类功率不变化的无功功率被称为感性无功功率。
1.1.2维持电力系统的稳定程度
无功补偿技术作为一种无功的电压控制服务技术，主要是通过发电机组来对配电网进行无功功率的输出，并让整个电力系统的运行可靠性与稳定性得到进一步增长。通过无功补偿技术的合理运用，能够保证各个电路连接点之间的电压波动数值始终保持在正常的数值指标范围之内，这在一定程度上会提升我国电力系统的整体供电控制与服务水平。当某些供电系统出现突发情况时，无功补偿技术就可以防止社会的电力系统因为抢修需要而出现的短暂停电问题，从而避免供电系统的瘫痪。合理的使用好无功补偿技术，就能够在电力系统正常运行过程中，吸纳一定量的无功功率，并当在部分电力系统出现紧急故障的情况下，来最大限度的保证电力系统依旧能够正常运行。
1.2遵循原则
电力传输的过程中，传输的每一个中转站都会损耗部分电能，比如变电站、电线、配电装置等，而无功补偿的出现刚好解决了这一问题，还能带来一定的经济效益。但是无功补偿在实施的过程中也要按照一定的要求去做。（1）全面性。必须根据每个区域的情况合理安排无功补偿，保证电力传输的稳定与安全。（2）有效性。为提升无功补偿的有效性，把无功补偿与其他方式相结合。（3）多样性。无功补偿方式很多，只有有效组合才能提升补偿的效率。（4）科学性。在农村电网进行低压无功补偿时，必须对无功补偿方式进行优化，提升其在农村电网中的作用。
1.3装置分类
无功补偿装置包括静止无功补偿器、电抗器以及TCR电容器、SVG等，它们的性能有所区别，因此在进行无功补偿时，要根据运行要求选择合适的补偿设备。
2无功补偿分析
电能损耗包括负荷损耗与传输损耗两个部分，其中负荷损耗指变压器等设备损耗的电能，传输损耗指在输送过程中产生的损耗。无功补偿可以提升电能的使用效率，降低用电压力，减少居民在用电上的花费。无功补偿方式多种多样，使用电容器并联就是一种常见方式。具体而言，无功补偿有以下三种：
2.1随机补偿
电能的使用常常涉及电动机等设备，而随机补偿就是利用电动机与电容器相连接实现的，可以达到降低损耗，提升电力输送效率的目的。这种补偿方式的优势在于不需要去时常更改电容器的额定容量，降低了管理成本，当电动机关闭时，该补偿装置会主动退出。随机补偿成本低、灵活性强、配置简捷、处理方便，无疑能提升整个电网的整体性能。
2.2随器补偿
这种补偿方式主要是利用电容设备与变压器进行组合配置，通过提升变压器的性能，达到补偿目的。随器补偿的优点有：提升输配电的安全性与稳定性，提升电力输送效率。我们都知道变压器带来的电能损耗比较大，这样难免会增加居民整体的用电花费。随器补偿与随机补偿类似，都能进行快速设置，布置简便、花费小、操作简单。该种补偿方式的最终目的就是提升国家电网的运行效率，提升运行稳定性，降低能源损耗，实现更大的经济效益。
2.3自动补偿
主要是通过对电力系统中相关电气设备进行一系列的管控，实现无功补偿的目的。电力系统中，发动机设备比较容易出现故障，为了减少外界因素造成更大的电能损耗，一般采用自动补偿方式。自动补偿在农村电网、乡镇企业中应用更加广泛，能达到降低企业电力花费的效果。这种方式与前两种相比，配置与维护都较为麻烦，但其补偿效果更加完美，相应的建设花费也远高于以上两种。3作用分析——以农村为例电力系统的运行建立在有完整的输送线路的基础上，而输电线路必然带来电能损耗问题。我国电力用户众多，涉及用电地域广阔，因此，电能的损耗量也是巨大的，尤其是在农村，县城与村镇之间的线路输送会造成大量的电能损耗，而利用无功补偿可以减轻县城的供电压力，提升农村居民的用电质量，减少电能损耗，减少用电费用。下面我们以距离为18km的村镇和县城的电力输送为案例进行分析，以讨论无功补偿的作用。功率损耗计算如下：
ΔP=3I2R×10-3
式中，P为有功功率（kW）；U为电压（kV）；R为电阻（Ω）。因此可以看出使用无功补偿，能降低P的损耗。利用上述公式进行计算，代入该县城与农村的线路总长18km，县城变电站36kV，出口电压10kV，发现可以减少大概3.7kW的电能损失，每月大约有24个工作日，农村两度电一元钱，每年可以减少电费约4.5万元。
3无功补偿装置在实际运行过程中的维护措施
我国现阶段所使用的无功补偿装置多是智能化装置，并且能够在无人值守的情况下进行自动运行。因此在进行无功补偿装置的维护时，只需要对其运行过程里的各项指标进行定期检查，就能够及时的发现该无功补偿设备中的会出现的故障问题并予以解决处理，并对设备中已经出现的破损零部件进行及时的更换。低压的无功补偿装置一般会利用自愈式并联电容器的方式来进行无功补偿技术进行工作，然而这种设备比较容易受到电网谐波和自然条件因素的影响，并能够造成电容器的内部介质出现多次的自愈情况，使得电容量快速下降以及损耗增加。而一些用户在进行无功补偿的过程中依旧使用有着严重破损的电容器，这就直接导致了该电容器所产生的损耗值要大于正常值。因此电力企业中的维护人员就应当在进行无功补偿装备的维护工作时，对装置中所出现的各种异常情况进行及时的处理，一些电力企业还应当定期的进行检测损耗工作，来确保整个无功补偿装置的正常运行。
4结语
面对无功损耗带来的各种电力损失，采用无功补偿措施进行管控，无疑能提升整个电力系统的运行效率与电力输送质量，降低因损耗而带来的电力花费，提升居民的用电质量。无功补偿的应用对于电力系统的发展无疑有着巨大的促进作用，有助于节省大量的电能，也能提升电网企业的服务质量。
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论文作者:郁雯,阎大伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/9
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