【摘要】本文对当前国内特高压骨干电网的无功补偿方法进行了总结，对目前特高压电网的无功补偿存在的问题进行了一定的探讨和研究。
【关键词】电力系统；无功补偿；特高压
1、引言
特高压电网具有电网等级高，输电距离长，送电容量大的特点，所以降低网损，提高电力系统的输电效率和电力系统的经济性是电网面临的实际问题。电网通过有效的手段，降低网损，提高系统运行的经济性可以带来更高的效益。电力系统无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的重要组成部分。通过合理的无功功率补偿手段合理的配置资源，对无功进行最佳补偿，不仅可以维持电压水平和系统电压稳定性，而且可以降低有功网损和无功网损，使电力系统安全经济稳定运行。
2、无功补偿技术概述
2.1无功补偿的基本原则及无功补偿的价值
电力系统的网络元件的阻抗主要是感性的，需要容性无功来补偿感性无功。并联电容后，电压U与电流I的相位差变小了，即供电回路的功率因数提高了，此时电流滞后于电压，这种情况为欠补偿。若电容C的容量过大，会导致电流超前于电压，这种情况称为过补偿。通常不希望出现过补偿们因为：
（1）引起变压器二次侧电压升高。
（2）容性无功功率在输电线路上传输同样会增加电能损耗。
（3）如果供电线路电压升高，还会增大电容器本身的功率损耗，温升也会减小电容的寿命。
所以，在无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：
（1）根据网络结构的特点，选择几个中枢点实现对其他节点电压的控制；
（2）根据无功就地平衡的原则，选择无功负荷较大的节点；
（3）无功分层平衡，既避免不同电压等级之间无功的相互流动，以提高运行的经济性；
（4）网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7；
无功补偿技术在实际操作中，还要考虑以下几点：一是高压补偿与低压补偿有相结合。低压补偿在电力系统应用中更能减少输电损耗。二是整体和局部的平衡有效结合的原则。电力系统无功补偿能够提高整个供电系统以及负载的功率因数，从而降低设备容量，减少因线路运行而产生的功率损耗。三是集中补偿和分散补偿相结合。电力系统无功补偿能够使受端电压以及整个电网系统的电压水平倾向于稳定状态，促进供电质量的合理提升。特别是特高压远距离输电线路中，视情况增设动态无功补偿装置对于稳定系统运行，提高输电效率有显著意义。四是无功补偿和有功补偿相结合。无功补偿过度和不足都会对系统产生不利影响，合理的补偿更能提升补偿效果。五是调压和减损有效结合。无功补偿主要以降损为主，电力系统无功补偿具有良好的适应性。
2.2交流特高压的补偿方式
目前，交流特高压无功补偿方式主要站内无功补偿、输电线路无功补偿、串补站进行无功补偿。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以晋东南-南阳-荆门交流特高压试验示范工程为例，介绍特高压系统无功补偿方案。
晋东南-南阳线路长度为363公里，荆门-南阳线路长度为291公里，设计拟采用的高抗配置为：晋东南侧高抗配置容量为96万千乏;晋东南-南阳线路南阳侧高抗与南阳-荆门线路南阳侧高抗容量相同，均为72万千乏;荆门侧按60万千乏配置。设计拟采用的低压无功补偿配置方案为：晋东南和荆门站配置低压无功补偿装置，低压电容器组单组容量为24万千乏，低压电抗器单组容量为24万千乏，两站各配置3组低压电容和2组低压电抗。
3、无功补偿措施
3.1装设无功补偿电容器:并联电容器就是我们常说的移相电容器，其使用目的即对电网中无功功率进行补偿，从而有效提高功率因数。通过移相电容器对电网进行无功补偿，更加简便灵活，设备自身损耗低且更容易安装，投资小补偿效果相对较高。
3.2装设同步调相机：同步调相机是最早采用的一种无功补偿设备，实际上是专门的无功功率发电机。它的优点是可以平滑的改变无功功率的大小和方向，调整电压平滑，单机容量可以做的较大，因此无功输出容量基本不会受到限制，更重要的是，它可以有效地支撑电网的电压提高电网的稳定。
3.3装设静止无功补偿装置：静止无功补偿器能双向连续、平滑调节；与同步调相机相比，静止无功补偿器没有旋转部件，所以运行维护简单。同时静止无功补偿器调节速度快，因此具有很大的优越性。它的缺点是本身产生谐波，若不采取措施将污染电力系统，一般有配套的电力滤波器。为了实现双向连续调节，克服并联电容调节效应的弱点，要求增大补偿容量。
3.4调整变压器分接头：调整变压器分接头可以改变局部负载，可以根据不同负荷改变分接头档位。
4、交流特高压输电线路无功补偿方案需进一步研究的内容是什么？
为限制工频过电压，特高压输电线路上安装了大容量的固定高抗，会产生一些负面影响：轻载负荷运行情况下线路的电压偏高或重载负荷运行情况下线路电压偏低。在变压器的低压侧安装低压无功补偿装置，一方面增加了无功补偿的投资，另一方面，由于受变压器低压侧绕组容量的限制，低压无功补偿可能不完全满足要求。特高压输电线路的无功补偿仅依靠固定高压并联电抗器加低压无功补偿设备的模式不够灵活方便。如果用可控电抗补偿代替固定电抗补偿，则能兼顾工频过电压限制和无功功率的调节。可控电抗的调节方式是：线路输送功率小时，电抗补偿容量处于最大值，限制线路电压的升高；随着线路输送功率的增加平滑或分级减少电抗的补偿容量，使线路串联电抗吸收的无功主要由并联电容产生的无功功率来平衡；当三相跳闸甩负荷时，快速反应增大电抗补偿容量来限制工频过电压。
5、结语
上述介绍了目前特高压电网无功补偿的常规措施，未来无功补偿的技术发展是采用可控电抗补偿代替固定电抗补偿，则能兼顾工频过电压限制和无功功率的调节的需要，能够实现无功功率的动态平衡，采用自动化装置等手段实现补偿。
参考文献：
[1]国网山西省电力公司.特高压交流变电运维及检修[M].中国水利水电出版社
[2]电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定[J].刘传铨,张焰.电网技术，2007(12)
作者简介：
段宇(1994.1-)，男（汉族），内蒙古呼和浩特市，单位：国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，职称：助理工程师；方向：电力系统。
论文作者:段宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
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