关键词：变电;一次设计;无功补偿设计
引言
近些年来我国的用电需求一直保持着上升的趋势，这也就从一定程度上促进了电网和相关电力企业的发展，在新的背景下变电站无功补偿技术应用的越来越多，而且这种技术已经逐渐成为了现阶段我国变电流程中主要的发展方向，这样能够在较大程度上加强了对现有的电力资源进行调控。在近些年来的发展中无功补偿技术已经形成了较为完善的应用体系并为变电站的工作提供了极大的便利。
1变电一次设计及无功补偿设计的重要性分析
电力系统运行时，变电站是最关键的一部分，对电力行业的发展起到重要作用，也是保证电力企业供电系统稳定运行的重要环节。变电站是电能输送与传递的重要桥梁，电气主接线也是变电站设计的首要环节，影响着后期电力系统运行时设备的选择与配电装置的分布，人们在它的作用下安装继电保护装置，推动无功补偿设计的可行性。我国地域辽阔，为了满足各地区对电能的需求，大量电能在运输中被消耗，导致各地区的能源分布不均匀。因此，电力企业开始修建变电站，方便电能更好的传输，通过无功补偿设计将电能以合理的方式输送到各个地区，满足用电户对电能的基本需求。在我国，各地已经建立变电站，电力企业通过电气线设计，保证电能良好的传输效果，降低电能传输时产生的损耗，从而实现资源的高效配置。
2无功补偿的运作原理
电力网络的输出功率主要涵盖了无功功率和有功功率。其中，无功功率无需采用直接形式进行电能消耗，可以把电能转化成其他类型的能量，促使电气设备做功。同时，利用无功功率能够使有关电力网络系统内的相同电能彼此转换，凸显出一定的规律性特征；而有功功率采用直接形式进行电能消耗，并把其转化成机械能、化学能以及热能等不同能量，促使电气设备做功。对于无功补偿，主要基于相同线路，运用并联形式使容性与感性功率负荷设备进行有效组合，从而借助容性负荷实施无功功率的输出，而补偿感性负荷将无功功率当作主要的需求。从实际应用角度来说，依靠相关的交流电力容器设备替代之前的电力网络亦或相应的变压器装置，从而达到供给无功功率的效果。
3无功补偿技术的流程设计
3.1设置目标
在现实生活的变电所应用无功补偿技术首先需要设定相应的目标。通过实地调查研究之后的结果发现大多数变电所的功率因数相对比较低，并且负载变化的幅度和速度都处于较高的水平，再加上部分变电所中应用到的设备都是运用变频的方式进行电力供应，这就容易出现高次谐波，从而对其大型驱动仪器运行的安全性造成了较大的威胁，根据这样的情况需要对无功补偿的目标进行设置。
3.2补偿设计要点
企业进行无功补偿设计时，需要科学选择控制点，并在最短时间内识别功率因数的大小，查看无功补偿装置的灵敏程度，掌握无功补偿的响应时间，从而降低高次谐波对电力系统造成的不良影响。某电力企业的工作人员为了保证输电系统的稳定控制，提升线路电力传输的容量，在远距离线路中特别安装了SVG装置。该装置可以在电力系统正常工作状态下补偿线路无功功率，还能够在系统故障状态下提供无功调节，维护系统的稳定性，提高线路的输电容量。SVG的控制系统采用大规模可编程逻辑阵列（FPGA）进行集中控制，（FPGA）时钟频率根据需要可到200MHz，内部有84个硬件DSP数字信号处理器单元，180万逻辑门，因此擅长于进行数字信号处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该控制系统计算能力强，响应速度快，因此可采用更的控制算法，进而大大提升SVG的性能。
3.3补偿手段
传统方式下的集合式电容器在无功有效补偿以及抑制谐波的方面不能产生较为明显的效果，这主要是由于其容量在每个等级之间跳跃程度过大，不能满足现今社会在变电所中的精细化要求。在现阶段的无功补偿技术应用中，可以考虑使用SVG装置进行其容量的调节，并且在响应速度等方面的性能也能够进行保证。
4变电设计中无功补偿应用分析
4.1在电抗器中的应用
将电抗器进行并联能够在其装置中起到极其关键的作用，这种将电抗器并联的方式可以提升系统中的感性功率并在一定程度上保持了与容性无功功率之间的均衡，能够在系统中减轻线路和设备的负载，还可以在功率传输方面产生重要作用。当电力系统在负载和功率传输方面有着明确的要求时通过将电抗器并联能够在较大程度上减小感性功率。但是考虑到部分时候需要保证其要小于容性的充电功率进而使电压得到平衡，在这种情况下就需要使用无功补偿技术进行维持，如果没有得到必要的操作电压就会上升到一定程度进而对流程的进行产生安全威胁。
4.2在电容器中的应用
将无功补偿技术应用于电容器中，可以将电容器与变压器并联，提高变电容性负载。这样做可以让电容器的功率输出与吸收满足变电设计需求，对变电线路内无功电流起到良好的补偿作用。想要将无功补偿设计在电容器内成功应用，要求电力企业加大对变电设计的投入，降低无功补偿装置的资金投入，安装时规范操作步骤，减少线路内无功损耗产生的电能，并通过分散或集中装置将损耗的电能进行合理安排。我国电力系统运行中，电容器与变压器并联后，容量占整体的90％，如果装置应用时节点电压较低，就会影响无功功率的顺利提升。因此，为了提升无功补偿的效率，电力人员需要做好系统电压的调控，科学控制线路节点处的电压。
4.3在调相机中的应用
无功补偿技术在变电设计中应用的时间相对来说比较漫长，而在应用的前期主要是将调相机作为系统中的主要装置，调相机的工作原理主要是结合励磁运行的条件对无功功率的接收装置进行了改进从而能够使其电源发挥出相应的作用，当出现欠励磁的状况时进行运行的过程中能够从系统中获得感性功率从而达到无功补偿的目的。一般情况下在这种运行模式中会加入自动化流程控制，能够根据无功功率的大小而对装置的电压进行相应的调节进而确保其整个装置的稳定性不受影响。但是考虑到其由于自身性质的原因有功的损耗一般情况下会比较大，而如果采用小容量则会大幅度增加资金投入。通过现今社会中调相机无功补偿技术的应用还停留在生产过程中，相信在控制技术快速发展的社会背景下其性能也能够相较于现在实现大幅度地改进。
结束语
经济建设的发展，有效的提高了人们的生活水平，所以对变电一次设计和无功补偿进行设计探讨，采用无功补偿的方式维护电力系统的正常运行，可以进一步保障我国电力行业发展的需要，在电能资源方面也可以进行很好的控制，并降低对电能的消耗。因此，电力系统的管理者和执行者需要具备良好的专业知识储备，进一步提高自身实力，让专业素养和自身实践相结合，用来更好地发展无功补偿技术。
参考文献
[1]刘鑫,杨延勇,单金博.变电站无功补偿设计优化方法研究[J].电力勘测设计,2019(08):49-51+69.
[2]罗昕.无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(16):138-139.
[3]薛鹏.变电一次设计中无功补偿设计探讨[J].科学技术创新,2018(28):164-165.
[4]鄢琳.标准变电一次设计及无功补偿设计分析[J].中国标准化,2017(06):166.
[5]刘雪,杨璞.变电一次设计中无功补偿设计分析[J].电子世界,2016(20):115+117.
论文作者:孙华
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
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