摘要：为了降低电网的电能损耗,提高供电质量,提出了无功动态补偿的必要性,并介绍了目前几种常用的动态无功补偿技术的应用现状,分析了它们各自的优、缺点以及未来的发展趋势。
关键词：动态无功功率补偿技术；应用现状；发展趋势
在电力系统传输过程中，无功功率不足，将使系统在总电流的传输中增加，减少变压器功率设备的输出，供电电路和系统有功损耗增加，线路电压下降的结束。对于电力用户来说，电网吸收了过多的能量，这不仅增加了电网的损耗，也影响了电网自身的电力消耗和生产。结果表明，无功功率对供电系统的运行和负荷运行具有重要意义。然而,近年来,我国工业的快速发展,一些大功率非线性负荷的不断增加,对电网谐波污染的影响也呈现上升趋势,缺乏无功功率调整引起的母线电压和操作模式的变化很大,造成了大量的电能质量问题。主要因素包括功率因数低、谐波含量高、三相不平衡、功率冲击、电压闪烁和电压波动。低功率因素会使公司遭受电力部门的巨额罚款。许多电力谐波和不平衡是造成事故的原因，如继电保护误动、变压器绝缘、电容器等，燃烧和不平衡的电力冲击、谐波，也会大大缩短电气设备的使用寿命;电压闪烁会引起视觉疲劳，缩短照明装置的寿命。电压波动会导致生产效率降低，也会导致生产线控制器复位、继电保护动作等。因此，为了保证电力供应的可靠性、高质量和高效率，各国的工矿企业采用了动态无功补偿技术。
1.无功补偿的必要性
跟着电网装机容量的飞速提升，对电网无功功率的需求也与日俱增。无功功率同有功功率一样，是确保电能质量不可分割的一部分，电力体系中应坚持无功功率的平衡，否则将会导致功率因数反常、电压动摇、设备损坏等状况，严峻时会使体系电压溃散、解列，形成大面积停电事端。因而，处理电网的无功功率平衡，加装无功补偿设备，前进网络的功率因数对电网的降损、节省用电、安全可靠运转和确保电能质量有着极为重要的含义。在并联设备中，除了超高压并联电抗器以外，关键用来对电网的容性或理性无功功率进行调理。就电力网而言，无功补偿既能够补高压侧，也能够补低压侧。对通常用户而言，在低压侧补偿将能够下降出资、削减能量损耗、有用前进负载端电压，所以电容器补偿设备通常设备在挨近负载端，以前进无功补偿的经济效益。据统计，无功补偿在合理规划和设备后，能够使电网增容15%-30%，与其他补偿办法相比，低压并联电容器组的办法是一种出资少、见效快、收益高、切实可行、且能较大起伏下降线损和前进电能质量的有用途径。从无功补偿的内容来看，又可分为两个大类，一类是按照负荷巨细只是主动补偿无功重量；另一类则是除了补偿无功重量以外，还兼有谐波按捺或脱谐功用，这是由于无功补偿与谐波搅扰通常是一起出现的。高频负荷和非线性负载会使电网中的谐波含量剧增，装在电网低压侧的电力电容器极易因变压器感抗及剩下电网的电感发生谐振而发生很高的电流，形成供电回路过载、电容器烧毁和投切开关损坏等事端。所以，在无功补偿的一起，有必要思考谐波管理的办法。
2.配电网无功优化补偿的基本原理
由于电网线路损耗是线路损耗和变压器损耗的原因，配电网的停电节能是电网中所有电力线路和变压器的优化。无功优化的目的是调整无功功率流的分布，以减小网络的有功损耗，维持最优的电压水平。无功优化补偿通常具有无功负荷的最优补偿、配电线路的最优补偿和配电变压器低压侧的最优补偿。在电网的运行中，功率因数反映了功率输出被认为是有用的程度。我们希望功率因数越大越好。在这样的电路中，无功功率可以降低到最小值，而用于供应有功功率的功率将被用于大多数电力的前进。当线路无功功率不满足所需的功率因数的要求,可以选择有积极调节负载配电变压器和合理的无功补偿,以确保供电电压质量的分销网络,提高功率因数,达到无功功率平衡的目的,提出了电力系统的供电能力,使分销网络系统条件下的经济合理,安全,安全运行。
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3.影响功率因数的关键因素及无功补偿的通常办法
3.1影响功率因数的关键因素
许多用电设备均是依据电磁感应原理作业的,如配电变压器、电动机等,它们都是依托建立交变磁场才干进行能量的变换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需求的电功率称为无功功率,因而,所谓的“无功”并不是“无用”的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能罢了；因而在供用电体系中除了需求有功电源外,还需求无功电源,两者缺一不可。功率因数的发生关键是由于沟通用电设备在其作业过程中,除耗费有功功率外,还需求无功功率。当有功功率P必守时,如削减无功功率Q,则功率因数便能够前进。在极点状况下,当Q=0时,则其功率因数=1。因而前进功率因数一系列问题的本质即是削减用电设备的无功功率需求量。
3.2无功补偿的通常办法
无功补偿有三种主要方法:低压单补偿、低压装配补偿、高压总成补偿。简要介绍了这三种补偿方法的应用范围及其优缺点。
3.2.1针对无功补偿的低单个人补偿是基于单电源设备对低压电容器组的单次或更多的需求，以及分散的电力设备，使用一套断路器和电气设备。该设备由电机控制和保护。随机补偿适用于单个大容量和连续操作(如大中型异步电动机)的无功功率消耗。低压单补偿的优点是:当电力设备运行时，无功功率补偿输入，当电源设备停止时，补偿设备也会退出，因此不会形成无功功率。它具有资金贡献小、占地面积小、设备简单、设备敏感、保护简单、事故率低等优点。
3.2.2适合低已聚集在补偿补偿是指低压电容器的低压开关配电变压器低压母线侧,与无功功率补偿设备控制保护装置,根据低压无功功率负载在公共汽车上和直接控制电容器的切割。电容器的切割是在整个组中完成的，不能进行平滑处理。强度:低压补偿导线短，操作保护小，现场无功平衡，然后利用，降低网络损耗，效率高，现在是无功补偿的常用手法之一。
3.3思考无功功率倒送的一系列问题
在电力系统中，无功功率的重新传输是不允许的，但许多规划规划者在进行无功补偿计划时，并没有考虑到这一点。虽然制造商强调他们的设备不会形成无功功率，但实际情况并非如此。由于接触器控制补偿柜，补偿量为三相。对晶闸管控制柜的补偿，尽管三相补偿量可以调节分离，但许多制造商为了节省资金设备，通常只在一个阶段选择一个采样电路和无功功率，不平衡的三相负载，可能产生无功功率的形成。选择固定电容器补偿方法的用户,也许在低负荷无功功率交付形成,一起的一些电网无功管理理念和管理机构水平需要改进,形成负载无功功率的变化发送一系列问题严重,导致电网电压过高,甚至过电压。因此，由电网无功功率过大引起的一系列问题应引起高度重视。
结论
跟着国民经济的开展和现代化技术的前进，电网负荷急剧增大，对电网无功功率补偿的请求与日俱增。特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断提升，加上电力电子技术的遍及运用，使得电网发生了电压波形畸变、电压动摇闪变和三相不平衡等一系列问题，发生电能质量下降、网络损耗提升等不良影响。
参考文献
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[2]程浩忠,吴浩.电力系统无功电压稳定性[J].中国电力出版社.2013
[3]王正风.无功功率与电力系统运行[J].中国电力出版社.2015
论文作者:张秀照
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：功率论文; 电网论文; 功率因数论文; 低压论文; 设备论文; 电压论文; 谐波论文; 《基层建设》2018年第6期论文;