摘要：随着生产用电规模不断扩大，用电量的日渐增长和结构的不断变化，功率变化频繁的电气设备应用数量越来越多，由此导致的用电负荷的复杂变化以及非线性因素直接造成了电网的波动，影响用户的供电质量。良好的无功补偿的主要意义就在于，它能不断提高电网功率因数的作用率，使电能的消耗降到最低，使谐波等不良因素都能够得到有效控制，使供电效率不断提升。笔者首先分析了无功补偿的原理与电力调度无功补偿的现状，而后重点了探讨了电力调度无功补偿的方法。
关键词：无功补偿；电调度；供电效率
电力系统中，无功率增强、负序含量增加以及谐波数值增大都可造成用电负荷紧张，影响了电力系统运行的稳定性，如果不采用有效应对措施，则无法为用户实时提供高质量的电能服务。无功补偿的主要功能就是将电能消耗降到最低，在通过对电力网络的有效控制，使整个电力网络能够运行正常，在电力设备和无功补偿器材都齐全的情况下，充分利用起来，就能使无功补偿技术发挥到更好。在电力调度当中有效应用无功补偿技术可以有效避免复杂化的用电负荷变化以及非线性因素导致的电网运行可靠性和稳定性较低问题。
一、无功补偿的基本原理
所谓的无功补偿技术便是指无功补偿电源，主要目的是为了提供必要无功功率，降低电网能耗、提升电力系统功率因数，最终实现对整个电网电压质量的提升。而且，无功功率决不是无用功率，它的用处其实很大。如果没有无功功率，则变压器的一次线圈便无法产生磁场，进而导致二次线圈无法感应出电压。所以，如果没有无功功率，变压器便无法进行变压工作、电动机便无法转动。正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率，如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率糙立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以我们需要在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
二、无功补偿技术现状
随着社会各项高技术产品的不断进步，人们对电力的需求量增加越来越快，这就使得电网供出的电力越来越多，其中消耗的部分也越来越多，无论是电网企业还是人民群众，对无功补偿技术的开展渴望程度也越来越强烈。目前我国电力系统中无功补偿技术主要是以下几个方面。
1.静止无功补偿器。
静止无功补偿器是由晶闸管进行控制投切的电抗器与电容器构成的，它极易快速平滑地给无功补偿以辅助工作，但是它往往在投切过程里产生出谐波。
2.同步电机。
同步电机包括三个方面：同步发电机、同步电动机和同步调相机。同步发电机一旦运行正常，就能通过滞后功率因数的运行，可以向电力系统提供源源不断的无功；同步电动机用来进行对励磁电流的改变和调整，将输出的无功电流大小和方向进行深加工，但是同步电动机成本一般较高，维护也比较困难；同步调相机是早期被电力系统使用的无功补偿的代表，但是它仅局限于对动态调控的把握，而且它的机构建设比较复杂，在出现问题后，维护较复杂，所以现在对同步调相机的使用也是越来越少。
3.静止无功发生器。
由于静止无功发生器的基本电路是三相桥式的变流电路，不用大容量电抗器与电容器这样的储能元件，只要在电力系统的直流端安装小型电容器就可以使电压保持正常。
4.有源电力滤波器。
有源电力滤波器的特点就是在滤波过程中进行无功补偿的操作，而且能进行连续性的调节，响应也较迅速。它能对单个谐波与无功源施行单独补偿工作，且能对若干谐波与无功源施行集中补偿工作。但是它的成本也是比较高的，工作过程的实现比较复杂。
5.并联电容器。
并联电容器一般把电力系统中的所需无功多少进行自动调控，并且进行投切补偿电容。并联电容器的功耗一般较小，装设也很方便，但是它极易出现对电容的补偿过多或过少，就会造成补偿失误，使无功补偿达不到最好的效果。
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6.统一潮流控制器。
统一潮流补偿器的功能是并联和串联等多项功能集中在一起的功能体现。能对电力系统进行综合性的控制，使线路的有功与无功功率准确调节得到实现，它实际工作起来比较灵活，发展前景良好。
三、无功补偿存在的问题
1.补偿方式问题。
现在许多电力部门直接就地进行无功补偿，他们只重视对补偿功率的因素的考虑，而忽略了对降低电力系统网消耗的认识。所以一些施工人员，只顾眼前一隅之地的控制，忘记了全面通盘的考虑。
2.谐波问题。
电容器在一定程度上，对于谐波有抵抗作用，但是如果谐波的含量比较大，就会使电容器不堪重负，容易出现损坏或局部穿洞的现象。同时电容器还有放大谐波的缺点，有时，不但不会使谐波得到有效控制，还会增加它的辐射面。这样就其到了反效果。
3.无功倒送问题。
无功倒送直接造成电压激增，导致电力系统失去控制，所以，无功倒送在无功补偿中应该受到施工人员的良好关注。
4.补偿设备带来的细节问题。
根据上面叙述到的补偿设备的优缺点，我们可以发现，大部分的设备都存有缺点，在补偿过程中会给电力系统的诸多方面带来很多障碍，造成不良的后果。
四、电力调度无功补偿的常用方法
1.随器补偿方法。
所谓的随器补偿方法，其主要原理就是在配电变压器二次侧经过低压保险设置低压电容器，通过此种方式来对配电变压器的空载无功进行补偿。正常情况下，空载励磁无功是配变电压器处于空载状态或者是轻负载状态下的无功负荷表现形式，其中，配电变压器的空载状态是造成电力用户产生无功负荷的主要原因；并且，轻负载状态同样会产生大量的电力耗费。综合目前的现实情况，随器补偿方法是当下进行无功补偿的最为有效的方法之一，并且可以有效减低电网线损、提供配变电压器的利用率，获得较大的经济效益。除此之外，随器补偿方法还有补偿效果好、维护方便、接线简单等优。
2.随机补偿方法。
所谓的随机补偿方法，其主要原理就是将电动机和低压电容器组并联在一起，并利用保护装置和控制装置实现两者的同时投切。安全稳定、维护简单、配置灵活、安装简便、成本经济是随机补偿方法的重要优势。随机补偿方式通常均是用来对电动机的无功消耗（主要是励磁无功消耗）进行补偿，所以它能够对用电单位的无功负荷进行有效地限制。由于用电单位停止运转时，低压电容器组等无功补偿设备也一起推出，因此不需要对补偿容量进行频繁地调整。
3.跟踪补偿方法。
所谓的跟踪补偿方法，其主要原理就是以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户母线上面。适用于100 kVA以上的专用配电变压器用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长，运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂，首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。
结束语
电力调度的主要目的便是要科学合理地对功率进行调度，但是因为目前输电电压尤其是电力系统联网容量不断增加以及无功率负荷的增多，使得当前的电力调度难度越来越大。更加安全、更加稳定的电网运行要求让电力调度中采用无功补偿技术成为必然选择之一。
参考文献：
[1]王利明.电力系统无功功率补偿技术研究[J].电力管理，2010，9.
[2]黄镇.无功补偿调度在电力系统中的应用探讨[J].科学技术，2010，3.
[3]高涛，刘玉田，杜至刚.静止无功补偿器在电力系统中的研究及应用[J].山东电力技术，2009，6.
论文作者:刘兰涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
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