由于电网络实际上是给许多电气设备提供电能的通道，而电气设备的特性又各不相同，其中无功功率大小是波动的，且随机性很强。无功功率的存在挤占了电网络给负载提供有功功率的资源，应科学合理地进行适当补偿。如果无功功率均由发电机提供再经过长距离传送，这是不可能的，合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率。长期的实践证明，通过一定方式可增强线路的稳态传输功率，线路电压也可以通过适当的无功补偿器得到控制。无功补偿装置的目的就是改变输电线路的自然电气特性，使之能够满足负荷要求。
一、无功补偿装置的原理
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分都属于感性负荷。现今电力系统无功补偿装置把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷装置并联接在同一电路中，电能在两种负荷之间进行内部交换。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以向电动机和变压器提供感性负载所消耗的无功功率，减少电网电源向感性负荷提供，由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。
二、电力系统中无功补偿装置的应用的意义
电力系统中无功补偿其，对于电力系统的整体运作有着极其重要的意义。其在使用中对电网无功进行适当化的补偿，进而可以对于电网其电压的稳定性给以提升，同时还可以对于电力系统中的设备利用率以及功率因数给以提升，还可以降低传输线的线损，对输电系统的输电能力给以了提升，实现三相功率的平衡，并且还可以为电力系统给以电力方面的支撑，进而切实的保障电力系统其运作的可靠性和安全性。
三、电力系统中无功补偿装置的应用
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。
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2、静止无功补偿器
静止类无功补偿器是指补偿设备在运行时是固定不动的，它实际上是指这类无功补偿设备没有旋转部分，因而具有效率高、体积小、占地面积少、动态响应时间短等特点。其主要都是运用柔性交流输电技术生成的无功补偿装置。第一，固定电容。固定电容的工作原理是通过增加容性无功来补偿负载侧的感性无功需求，以提升负载电压的稳定。这种早期补偿方式的主要特点是结构简单、经济实用。然而由于并联电容器的投切是通过接触器来实现的，其电容的投切时刻很难准确定位。由于电容器只能实现分级补偿，其补偿效果也只能是有级的，补偿精度差，实时性不强，很难适应大型工业负荷快速变化的应用。受交流接触器操作频率和电容充放电时间及寿命的限制，固定电容静态补偿装置一般设有投切延时功能，其延时时间一般为30s，这对于快速变化的负载起不到补偿作用。以上特点决定了电容器补偿的方案仅适用于无功负载比较恒定的工业领域。第二，静止无功补偿器。静止无功补偿器一般采用晶闸管作为开关器件，具有体积小、重量轻、控制灵活等特点。根据国际电气与电子工程师协会的定义，静止无功补偿器是一种并联连接的静止无功发生器或吸收器，它的输出电流可调节为容性或感性，以便保持或控制电力系统的一些特定参数。根据这一定义，静止无功补偿器可以有很多种，特别是在配电系统中其种类繁多，衍生出了许多类型。第三，静止同步补偿器。静止同步补偿器是基于全控型电力电子器件所形成的智能型无功补偿控制设备，在电气结构上它相当于三相逆变器的交流端子直接与电网相连，而逆变器的两个直流端子之间大多连接一个电容（电压型）或一个电感（电流型）。由于逆变器是由全控型电力电子器件来控制，因而它不仅能实现滞后无功电流的控制，还能实现超前无功电流的控制。
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+TCＲR、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。FC+MCR其和FC+TCR在符合补偿的方式上，是十分相似的，只是对TCR使用了MCR给以代替，相较之FC+TCR，FC+MCR其在谐波产生上要更小一些，其适用于电压出现大幅度波动的情况，故此目前FC+MCR主要在500KV以上的超高电压的输电系统中得到了广泛的应用。
结束语
综上所述，从本质上进行观察，无功补偿其是一种利用无功补偿器所发射出的无功来实现对潮流或者负载处的无功部分进行抵消，进而实现输电线其负担的减轻的过程。在其种类划分上具有诸多的划分方式，其中划分静止类无功补偿、机械旋转类无功补偿、复合类无功补偿三个种类是最为合理和精准的形式，文章也以此分类为背景进行了详细的分析，希望可以给相关部门一些参考。
参考文献：
[1]赵玉曼.电力系统谐波抑制及无功补偿方法的研究[D].辽宁工业大学，2014.
[2]克长宾.动态无功补偿装置在电力系统中的应用[J].节能，2015，10：70-73+3.
论文作者:严积玉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/13
标签：功率论文; 电力系统论文; 装置论文; 电容论文; 电网论文; 补偿器论文; 负载论文; 《电力设备》2017年第1期论文;