无功补偿技术论文十篇

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无功补偿技术对低压电网功率因数的影响(1)The technique of reactive compensation’s influence to low voltage network贾沛建、唐军摘要:依据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达标，实现节电目的。本文分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法，着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置。结合应用实例说明采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，已成为节电工作的一项重要措施。关键词: 节电技术 功率因数 无功补偿 Abstract: The power factor of equipment can be used to measure the loss of energy in transmission lines. By refining the technique， we can let the power factor which is below the standard get standardized to save electricity. This article analyses the function of reactive compensation and the ways to choose capacity of compensation. It emphasizes in discussing the configuration of low voltage network and asynchronous motor’s capacity in reactive compensation. By combining with actual examples， this article also explains that using the technique of reactive compensation to improve the power factor of low voltage network and equipment has become an important measure to save electricity.Key words: Technique of electricity saving ，Power factor， Reactive compensation 1、前言无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。无功补偿的合理配置原则从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。(1)总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。(2)电力部门补偿与用户补偿相结合。在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。(3)分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。所以，中、低压配电网应以分散补偿为

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从普遍意义上来讲，电能质量是指优质供电。但迄今为止，对电能质量的技术含义还存在着不同的认识，电力企业可能把电能质量简单地看成是电压（偏差）与频率（偏差）的合格率，并用统计数字说明电力系统的电能99%是符合质量要求的；电力用户则可能把电能质量笼统地看成是否向负荷正常供电；而设备制造厂家则认为合格的电能质量就是指电源特性完全满足电气设备正常设计工作的需要。相关文献中对电能质量的定义为：“导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差”。这个定义简明地概括了电能质量问题的成因和后果。 

2 电能质量与节能的关系 

电能质量与节能的关系，可以从两个方面来论述，一是控制电网电能质量会带来节能效益，二是节能技术对电网电能质量也有影响。 

2.1 电能质量控制的节能效益 

在各种控制电能质量的措施中，能带来节能效益的有两种：谐波抑制技术和无功补偿技术。 

谐波治理带来的节能效益：谐波会在电网和各种电气设备（旋转电机、变压器等）上造成大量谐波功率损耗，高次谐波分量比低次谐波分量更容易引起损耗（但电网中高次谐波含量一般远低于低次谐波，谐波损耗主要还是由低次谐波引起）。因此，采用各种谐波治理措施消除公用电网谐波，可有效降低谐波功率损耗，带来重大节能效益。 

无功补偿措施带来的节能效益：功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗有功功率的同时，所需的无功功率。对于农村用电负荷来说，主要是一些小型加工业及照明负荷，其中大部分设备为感性负载，其功率因数都很低，影响了线路及配电变压器的经济运行。通过合理配置无功功率补偿设备来提高系统的功率因数，从而达到节约电能、降低损耗的目的。 

2.2 节能技术对电能质量的影响 

节能技术对电能质量的影响主要体现在两个方面，一是各种节能设备的使用有可能恶化电网电能质量，二是各种扩展节能技术的使用也会导致电能质量变差，如并联电容补偿装置参数配置不合理引起的电网谐振、分布式发电技术引起的电网电压和电流的畸变。 

目前得到广泛使用的节能设备有节能灯具、高效率空调和热泵、高效率电动机以及高效率烘干机等，它们都使用了电子开关技术。 

3 电能质量治理控制与节能效果 

下面简要介绍谐波抑制、无功补偿、电压调整以及频率调节等几种治理控制技术，并对电能质量控制的节能效果进行简单分析。 

3.1 常规谐波抑制与无功补偿技术 

常规谐波抑制与无功补偿技术，主要是无源型的LC滤波补偿技术，是最为广泛采用的电能质量治理控制手段，也是实施节能降损的主要途径。与该技术相关的研究内容有无功补偿量的确定、无源滤波器组的参数设计等。 

3.2 自动电压控制技术 

电压质量的控制是运行关注的重点。近年来，随着经济的持续稳步发展，系统负荷增长较快，电网结构日趋复杂，跨区域远距离输电的交流输电通道或交直流并联输电通道越来越多，在某些受端负荷中心动态无功备用不足和输电通道过于集中，增加了电压调控的难度，降低了系统运行电压的电压质量和合格率；在发生系统故障时，增加了全网电压失稳和崩溃的可能性。同时，电网运行损耗也将增大，降低系统运行的经济性。 

3.3 串联补偿技术 

串联补偿技术主要分两类。第一，固定串补（Fixde Series Compensator，FSC）。它是补偿度（补偿电容器组的容抗与补偿线路的感抗之比）固定的串联补偿装置。第二，可控串补（Thyristor Controlled Series Compensater，TCSC）。它是利用电力电子手段调节补偿度的串联补偿装置。 

3.4 按频率、电压减负荷技术 

按频率、电压减负荷普遍采用基于反映检测的稳定控制原理，即按照预先规划好切负荷的方案，包括切负荷频率、电压水平的确定，切负荷地点、切负荷量的确定以及合适的切负荷时间等，当系统发生严重故障扰动时，引起的系统频率、电压降低到预先给定的某个水平并经预定的时延后，实施切负荷。 

3.5 电能质量控制的节能效果分析 

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关键词：无功功率；补偿装置；技术降损

中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1009-0118（2013）01-0277-01

一、国内外研究动态

随着现代工业和电力企业的不断发展，电能传输的距离和容量日益增大，世界各国工业用户对电能质量的要求变得越来越高。可是，各大企业广泛采用异步电动机和变压器，使得系统功率因数变低，电压波动加大，因此无论从提高输电网的传输能力，降低损耗，提高系统稳定性，还是从提高供电质量的角度，都需要大量的无功补偿装置。

长期以来，在我国，由于电力用户功率因数低，又存在大批冲击性、波动性负载，导致大量无功功率在低压配电网内传输，使线损率增大。农电电网（我国将10kV及其以下电网划规农电网管理）的负荷多是小容量的异步电动机，配套又不尽合理，功率因数较低，因而影响了发电机的有功输出，使发电机效率低、成本高，降低了输电、变电设备的供电能力，增大了线路上的电压损失，使电压质量低劣，电能损失增加，据统计农电网损失约有60%是属于10kV及以下的配电网的，所以提高农电网的功率因数有很大的经济意义。

我国在总体线损率水平的下降得益于输电主网架结构的优化以及自动化水平的提高。特别是特高压电网的建设，解决了长距离输电，损失较高的问题，有力的支持了降损工作。但是，我国目前的配电网线损水平滞后于主网。主要原因是存在配网网架结构薄弱、设施老化、供电半径过长等问题。在配网线损管理中，由于电网结构不尽合理、经济运行水平不高、高损老旧设备较多，经济性矛盾日益突出。为此，我国仍需在技术上充分利用配电设备，通过优选变压器及电力线路经济运行方式和负载经济调配及变压器与供电线路运行位置的优化组合等技术措施，从而最大限度地降低变压器及供电线路的有功损耗和无功损耗；在管理上推进配电网线损的承包考核，落实线损责任；通过技术和管理两个方面继续推进配电网的降损工作。

目前电力低压系统电网谐波严重、造成电气设备、自控设备、仪器仪表设备工作不稳定，而需要补偿系统的无功功率，改善电网质量，因此，增加动态无功补偿装置容量，减少无功传输，是配电网的一项重要节电措施。

二、本文研究内容

（一）从各个角度阐述了无功功率补偿装置对于线损管理的重要性，认真分析了无功功率补偿装置和线损管理的现状。无功功率补偿装置和线损管理的现状是：无功补偿作为电网安全、经济运行的一个重要手段，一直受到高度的重视。它对提高系统电压水平，降低线路损耗，改善电厂功率因数，增强系统稳定起着十分重要的作用。无功补偿由于可以有效地提高电压，减少了线路上的无功流动，降损效果明显，尤其是在低压配电网络中，无功补偿装置的降损效果非常明显。线损率是指线损电量占供电量的百分数，它是供电局的一个重要考核指标，是国家对供用电部门考核的一项重要内容。在统计线损电量中，有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的，其数值由相应时段内运行参数和设备参数决定。如输电线路、变压器绕组、电容器的绝缘介质损耗等，这部份损耗电量习惯称“技术线损电量”。无功补偿主要降低电力系统中的技术线损部分。

（二）查阅了大量的相关资料，分析了我国电网的运行状况，从什么是电力系统一种重要的优选无功电源、并联电容器的优缺点和存在的隐患等方面分析了无功补偿的技术现状、并具体阐述了采用新型无功补偿技术设备的意义。

（三）研究分析了采用无功补偿设备的重要性和如何发挥供电系统中无功补偿设备的最佳补偿效益。根据系统无功损耗产生的原因、系统无功特性、分配及补偿原则的要求，对无功补偿中现存的问题提出一些看法，并探讨相应的改进措施。

（四）结合实践研究分析了自动无功率补偿装置的运行原理，并分析了采用三相分别采样和补偿，控制电路采用微机对电路实施模糊控制（Fuzzy Control）方案优化的优缺点，同时阐述了动态响应时间、补偿后功率因数、调节方式、保护功能等主要技术指标和控制方式，并联系实际分析了采用自动投切无功补偿箱的用途。

三、研究方案及难点

（一）研究方案

1、查找相关资料和文献，分析采用无功功率补偿装置对技术降损的影响。

2、研究分析采用无功补偿设备的重要性和如何发挥供电系统中无功补偿设备的最佳补偿效益。

3、根据系统无功损耗产生的原因、系统无功特性、分配及补偿原则的要求，对无功补偿中现存的问题提出看法，并探讨相应的改进措施。

4、结合实践研究分析了自动无功率补偿装置的运行原理，分析采用三相分别采样和补偿，控制电路采用微机对电路实施模糊控制（Fuzzy Control）方案优化的优缺点。

（二）特点

1、理论联系实际，通过无功功率补偿装置的现场运行情况，具体阐述安装无功功率补偿装置的合理性以及对线损率产生的作用和影响。

2、通过无功功率补偿装置的理论研究，结合唐山供电公司的配网运行情况，具体分析了采用无功功率补偿装置产生的经济效益。

（三）难点

1、无功功率补偿装置的约束较多，冲击负荷闪变、控制方式、补偿对象信号的检测方式、反应方式等问题会影响到无功功率补偿装置的正常运行，需要在选择是否采用无功功率补偿装置时全面考虑。

2、技术线损的方式多种多样，选择具体方式有一定的困难，需要详细的现场勘察和市场需求分析工作。

3、通过分析采用三相分别采样和补偿，控制电路采用微机对电路实施模糊控制（Fuzzy Control）方案优化的优缺点来具体选择补偿方式，如何有效地共享和利用现有的资源，避免重复的项目开发工作，一直是困扰在企业的技术降损的一个因素。

四、预期成果

该课题的研究目标是，运用无功功率补偿装置，建立最经济的、最有效的降损方式，充分利用供电企业配电网现有资源、现有设备，并结合复杂的现场情况，进行唐山供电公司全面技术降损，并以无功功率补偿为技术支撑，推行全新的降低线损模式，实现降损增效的目标。

参考文献：

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摘 要 县供电企业降损节电分为技术措施和管理措施，从技术方面所采用的措施有加强调度，推行移峰填谷、采用无功补偿、提高电网运行的电压水平等；从管理角度所采用的降低损耗措施有进行理论线损工作，进行线损考核、加强计量管理、加强抄表管理、开展营业普查工作等，为县供电企业降损节电，提高经济效益提供有益的帮助。

关键词 配电网 降损 技术 措施 管理

随着电力体制改革的进行和城乡居民用电结构的变化，电力企业在生产经营上面临新的挑战。在这种情况下，线损管理水平的高低，将直接影响和制约电力企业效益的增长。强化线损管理，不断降低损耗，也是电力企业生产经营管理的重点。

一、配电网线损的组成

配电网的线损主要构成包括固有损耗及人为损耗，固有损耗包括由中低压线路本身的电能损耗、电力变压器的电能损耗、漏电保护器的电能损耗，用户电能表的电能损耗以及用户电动机及其他用电设备的电能损耗。人为损耗是指人为原因造成的不必要的损耗，包括抄表时的少抄、漏抄，计量装置的准确度不够而得不到校正，电费该收不收等跑、冒、滴、漏现象。

二、降低损耗采用的技术措施

1.加强调度管理，推行移峰填谷，促进降损节能

移峰填谷即在电网运行中，将大功率设备用电躲过负荷高峰，移到谷段用电，或有计划地科学安排各企业生产班次实行轮流厂休制，从而错开峰期用电。

假设线路在输送某负荷下运行，运行期T内的某时刻电流为i，则线路的损耗为

A=∑P0T+ 3iRdzdt

平均电流 Ip= idt

令i = Ip+i

式中i为某时刻电流i对平均电流的增量。

则：

A=∑P0T+ 3iRdzdt=∑P0T+ 3 （Ip+i ）Rdzdt

由于Ip= idt

所以A=∑P0T+3 Ip2Rdz T+ 3i 2Rdzdt

其中Rdz为线路等值电阻

上式中∑P0T+3 Ip2Rdz T是线路以平均电流均衡运行时的损耗。

由于 3i 2Rdzdt 大于零，所以线路损耗不均衡时的损耗大于负荷均衡下运行的损耗。据此，电力调度应充分利用调度自动化系统，制定出各变电站的经济运行曲线，通过有效手段调整控制用电负荷，实现移峰填谷，降低线路损耗。

2.采用无功补偿，提高功率因数，减少功率损耗。无功补偿一般有四种方式：集中补偿、分散补偿、随机补偿、随器补偿。

（1）集中补偿方式，即在35KV变电站的高低压母线上安装使用无功补偿装置。无功集中补偿容量为Qc=（20%―30%）Sn。无功补偿装置由测量单元连续地采样变电站运行时的无功功率、功率因数和电压等值，由主控单元根据运行方式和控制方案作出合理的判断，通过自动投退电容器组，使系统实现无功就地平衡。其优点是利用率高，稳定可靠，能减少变电所主变及供电线路的无功负载。

（2）分散补偿，即将电容器组安装在10（6）KV中压线路上，以补偿中压网络及配电变压器的无功功率。其补偿容量可按线路上配电变压器总励磁无功功率进行补偿。同时为了避免配电变压器空载时的过补偿或在线路非全相运行时容易产生铁磁谐振，按运行经验公式，补偿容量可由式Qc=（0.95―0.98）I0% SNi确定。式中I0%为线路所有配电变压器空载电流百分数的加权平均数，SNi为单台变压器的容量。

（3）随机补偿，即个别补偿，就是将低压电容器组与电动机并联，通过控制、保护装置与电机同时投切。单个电动机随机补偿容量按下式计算：Qc< I0UN（Kvar），式中UN为电动机的额定电压KV，I0为电动机的空载电流A。对于惯性较小的电动机，其补偿容量为Qc=（0.95―0.98） I0UN（Kvar）；对于惯性较大的电动机，其补偿容量为Qc=（0.9―0.95） I0UN（Kvar）。随机补偿是用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备退出，不需频繁调整补偿容量，具有投资少，占位小，安装容易，配置方便灵活，维护简单，事故率低等优点。

（4）随器补偿

随器补偿是指将低压电容器组通过低压熔丝接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。

随器补偿由于补在低压侧，故而接线简单，维护管理方便，且可有效地补偿配变空载无功，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，它是目前补偿配变无功的有效手段之一。

随器补偿应用于补偿配变空载无功，属于固定补偿方式，补偿容量不宜超过配变空载无功。此种补偿方式可削减农网无功基荷。对于容量在50kVA及以上的专用变、综合变，均应提倡采用随器补偿。

3.提高电网运行的电压水平

配电变压器功率损耗由空载损耗和负载损耗两部分组成。其中空载损耗与电压平方成正比，当电压高于额定电压时，空载损耗随电压升高而迅速增加。电压对于线路损耗来说，线路损耗与电压平方成反比，同时电压影响无功，而无功又影响电压。因此，电压对线损的影响有着复杂的关系。提高电网运行的电压水平就是任何时候都应在目标电压下达到无功平衡，实现无功的就地平衡，以减少无功在电网中的流动。在负荷高峰时，提高电压能够收到降损节电的效果，反之，在负荷低谷时，降低配电网电压至额定电压的上限范围内，对于降低配电网损耗也有明显效果。

三、降低损耗采用的管理措施

1.搞好理论线损的计算工作，进行线损考核

理论线损计算是线损管理的基础，通过理论线损计算能充分地认识到电网经济运行的薄弱环节，从而有针对性地制定、实施降损管理。因此，针对电力网络及负荷情况，进行理论线损计算，并进行一段时间的实践检验。用电部门根据理论计算的线损值，结合以往的完成情况，对各电所下达线损指标，每月进行考核。

2.加强计量管理

计量管理是线损管理的关键环节，必须严格把关：①按照《计量法》的规定严格依法行事，按程序按规程确保三个合格率；②对明文禁止或淘汰的电能表，限期更换；③对大中用户及可疑用户安装高、低压计量装置各一套，互为考核；④建立校表员档案卡，出了问题追究其责任；⑤校表室必须配一名专职技术人员，严格校验技术把关和表计事故处理把关，同时负责组织实施计量表计的定期检查、轮换、校验工作，确保售出的电量足额收回。

3.加强抄表管理，强化抄收人员管理

①为了线损统计的准确性，各乡镇电所专门制定“抄表管理制度”，要求抄表人员按照规定日期完成抄收工作，杜绝抄表不同步、漏抄、估抄或不抄现象；②加强抄收人员的职业道的教育和业务技术培训，提高抄收人员的思想素质和业务技术水平，确保抄表及时准确，核算细致无误。

4.积极开展营业普查工作

电业局每季度组织一次营业普查，贯彻内查和外查相结合的原则，内查电业局管理程序、台帐、表卡是否完备准确，外查用电现场的用电管理是否到位，计量装置是否准确可靠，抄表质量、违章用电及电费店家执行情况等，重点以查偷漏、查帐卡、查倍率、查电表及接线为主，做到“情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好”，堵塞营业漏洞，把由于管理不善损失的电量补回来。

总之，降损节电是一项系统工程，其中既有技术方面的因素，也有管理方面的因素，因此，既要抓技术，又要抓管理，只有两者密切配合整体联动，才能取得最佳效果，才能给企业带来经济效益。

参考文献：

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关键词：电网，谐波治理，无功补偿

1引言

随着我国工业生产和人民生活对电能的依赖性日益增加，当前各类用电设备无论从数量上还是从种类上来说，都较过去有了明显的增多，这一方面促进了我国电网的发展，但同时也给电力系统的稳定运行造成巨大的压力。在当前电力系统所面临的各种挑战当中，功率因数降低和谐波污染是其中比较严重的问题。

2谐波治理与无功补偿的意义

当前电网中的电力设备无论从规模上还是从数量上都比过去有了明显增多，同时电力用户的用电设备数量也急剧增多，这一方面反映了我国经济社会发展水平的进步，但同时也给电网造成了一定的污染，影响到了电能质量，甚至还可能给电力系统的安全稳定运行带来威胁。以上所说的污染主要表现为谐波和无功电流两大类，所以对电网进行谐波治理和无功补偿就显得尤为重要。下面将从三个方面对谐波治理与无功补偿的意义进行探讨：（1）当前人民对电能需求不仅仅表现量上，还表现在质上，而电网中谐波和无功电流的存在无疑是影响电能质量提高的一个主要因素。因此，为了实现给用户提供低谐波、低无功电流的高质量电能的目的，就要求必须对当前电网进行谐波治理和无功补偿。（2）加强谐波治理和无功补偿技术的研究与应用，不仅可以有效降低电力设备的损耗，同时还可以有效推动相关电力技术的发展，如电力电子技术的发展进步就与谐波治理及无功补偿技术的发展是相互促进的。（3）在当前背景下，无谐波普遍被认为是实现"绿色电网"的重要标志之一，因此加强谐波治理可以被认为是维持"绿色"环境的一种重要技术手段。综上所述，对电网谐波治理和无功补偿技术的研究和应用具有深远的理论意义和现实意义，应该引起相关部门和技术人员的充分重视。

谐波和无功电流是造成当前电网污染的两个主要表现形式，但它们二者之前存在着密切的联系，导致谐波治理与无功补偿技术间也联系紧密，这种密切的关系可以表现为以下三点：（1）如果电网中含有谐波，则无功功率的定义和谐波之间有着密切的联系，谐波在其本身造成影响的同时，也会对负载以及电网的无功功率产生影响；（2）经过实践研究发现，当前电网中的各种主要谐波源的功率因数都较低，它们本身就要消耗大量的无功功率，谐波的产生与无功功率的消耗往往是在同一个设备上伴随发生；（3）因为谐波产生和无功功率消耗之间的密切联系，使得很多设备在抑制谐波的同时也能起到对无功功率补偿的作用，如无源滤波器（Passive filter）、有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）等等。此外，高功率因数整流器不仅能抑制谐波，还可以提高功率因数。

3谐波治理原理

1.基于动态消谐无功补偿技术的谐波治理

基于动态消谐无功补偿技术的谐波治理主要通过采用动态消谐无功补偿器（如图所示）来实现，而动态消谐无功补偿器则主要由主控单元、检测单元、投切执行单元和调谐电容器组成。其中，检测单元主要负责对电力系统中的电压值和电流值进行实时检测，并根据检测结果对系统所需的谐波成分、无功功率、电流以及电压的有效值等控制参量进行计算；主控单元负责根据检测结果进行逻辑判断，并根据判断结论向投切执行单元发出相应的控制指令；投切执行单元则根据主控单元发来的控制指令来对调谐电容器的投切加以控制；调谐电容器内含电抗器，它可以实现对负载无功功率的动态跟踪补偿。在动态消谐无功补偿器中，主控单元通过采用先进的零过度过程可以实现对调谐电容器的瞬时投入和切出，整个投切过程无暂态扰动，从而有效地确保了无功补偿的动态实时性。此外，采用动态消谐无功补偿器还可以有效避免涌流冲击和操作过电压的出现，从而有效降低了投切过程对晶闸管和电容器的电应力冲击。

2.基于有源滤波器的谐波整治原理

与其他谐波治理装置相比，APF不仅可以实现对电力谐波的动态抑制和对系统无功功率的动态补偿，它还可以实现对三相不平衡的校正，是一种效果非常显著的新型电力电子装置。该装置主要由谐波检测环节、控制系统、主电路以及耦合变压器等四个部分构成。在该APF进行工作时，首先需要依靠检测环节对电网中的谐波进行检测，然后根据检测结果生成需要补偿的谐波参考值，最后由控制系统根据生成的参考值产生相应的脉冲，并由控制电路产生补偿电流或者电压跟踪已生成的参考值实施补偿。

4无功补偿技术的主要应用方式

随着我国电网规模的日益扩大，其所面临的无功损耗问题也日益严重，如果不对其进行控制，则势必会对电能质量产生极大的影响。应用无功补偿技术不仅能够抑制谐波，而且还能降低电力设备的损耗，同时起到改善电能质量的目的。就目前电网中无功补偿技术的应用来看，大致包括以下几种：

1.真空断路投切电容器

这种装置的优势是操作简单，而且使用成本较低，因而在当前各种无功补偿技术中来说，应用地也最为广泛。但在使用过程中，合闸时将可能引发比较高的电压产生，所以很容易造成装置损坏。此外，应用该设备时还需要对投切次数加以控制，如果投切次数过多，就可能会缩短设备的使用年限。

2.可控饱和电抗器

利用该装置可以对回路电流进行改变，具体改变程度则视设备的饱和情况而定。通常来说，使用该装置可以使负载设备运行过程中产生的无功功率被感性电流所替代，以达到运行的平衡。采用可控饱和电抗器的优点是可以长期使用，补偿装置的寿命比较长，缺点是会造成较大的设备损坏，同时它还会产生较大的噪声污染。

3.有源滤波器

在电力系统中，APF的使用主要是为了产生与谐波相反的电流，目的是与谐波互相抵消以达到无功补偿的目的。APF的应用不仅可以实现动态跟踪补偿，而且可以避免谐振问题的出现，缺点是APF的使用成本较高，难以在电网及各用电企业中进行广泛的推广和应用。

5结束语

随着电网规模的日益扩大，电网中各种电力电子设备的数量也日益增多，由此所带来的谐波污染也进一步加剧，同时还消耗了大量的无功功率，导致电能质量越来越差。因此，为了提高电能质量，确保电力系统得以正常稳定运行，对电网谐波治理和无功补偿技术的研究还必须进一步深入。

参考文献

[1]刘金凤.探讨电网谐波治理和无功补偿技术[J].建筑与文化，2013，（10）：508

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关键词：建筑工程；配电；无功补偿；分析

当前，城市建筑数量不断增加，建筑用电需求也随之不断扩大，电力浪费现象越来越严重。为了降低现代城市建筑电能损耗，避免电力资源浪费现象，建议在建筑电气设计中安装上无功补偿装置，利用该装置来降低配电网的无功功率，节约建筑配电线路成本。下面，笔者从无功补偿的原理入手，对城市建筑配电无功补偿问题进行分析，详细内容如下。

一、无功补偿的原理

所谓无功补偿，实际指无功功率补偿，原理是将电网中不消耗电能的一部分功率转换成其他能，利用容性负荷输出的无功功率来补偿感性负荷输出的有功功率，以此实现无功补偿。对配电网运行来说，无功功率补偿的基本作用是实现节能，一个方面降低配电网的线路损耗，节约线路施工成本，另一方面节约电能，提高电网中电网的使用率。

电网运行中，输出的功率包括两种形式：一是有功功率，二是无功功率。前者有功功率会直接消耗电能，通过在电气设备的应用中将电能直接转变为各种需要的机械能、热能、化学能和声能，通过利用这些能源作为主要的工作基础能源形势，这部分能源转换方式被称之为有功率。而另外无功率模式是在工作中不需要消耗电能，知识把电能转换为一种另外的形式，这种能源在电气设备中能够作为做功的必备条件。在同一电路中，电感电流与电容电流矢量方向相反，如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，电源作功能力可大大提高。因此，对感性负荷国内外广泛采用的是并联电容器作为无功补偿装置，把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一个电路中，能量在两种负荷之间相互交换。

二、无功功率补偿方式

无功功率补偿最常见的方式是侧集中补偿，即在低压系统中利用自动功率因数调整系统装置，随着符合的变动和变化自动切换和投入电容器中的超出容量。补偿方式分为三相电容自动补偿、分相电容自动补偿和混合补偿三种。

1、三相电容自动补偿

三相电容自动补偿方式的补偿原理先对简单，结构构造也不复杂，且当其应用到具体电路电网时，能有效降低电网施工成本，减少电能损耗。三相电容自动补偿的最大特点是自动和三相负载平衡，功率补偿时，可在三相电容中任取一相，然后按照相关要求对其进行三相同时透切操作。在三相电容自动补偿技术中，三相同时投切既可同时确保三相电压质量，还能确保一相、二相电压质量。如果三相电压相近，各相负载平衡，一、二、三相电压质量都能得到有力保障，但如果三相负载不平衡，不仅三相电压质量得不到保障，三相电容自动补偿在无功电流补偿、功率因数提高中都发挥不了作用，轻微者可能会降低无功补偿效果，严重者极有可能损坏电气设备。因此，采用三相电容自动补偿方式补偿电压、电能时，一定要确保三相负载的平衡性。

2、分相电容自动补偿

分相电容补偿，即每一相单独分开补偿。补偿时要分别检测每一相的电压、电流，计算出电容，然后对功率因素超出了一定范围内的相进行功率补偿。与三相电容补偿最大的不同在于，该补偿方式具有极强的针对性，能避免盲目补偿，确保无功补偿的有效和可靠。分相电容自动补偿比三相电容自动补偿要复杂，补偿中所涉及到的工艺、内容很多，原本是容易受到技术条件限制的，但随着计算机技术的不断推广与普及，分相电容自动补偿技术现已在建筑配电网设计、运行中得到了广泛的应用。

3、混合补偿

混合补偿指三相电容自动补偿与分相电容自动补偿相混合，在电路中同时设置一组三相电容补偿装置和一组分相电容补偿装置，启动设备或系统。系统在运行过程中会根据实际情况，同时结合检测结果自动选择其中一组补偿装置，使电能资源的利用更加充分。混合补偿方式所获得的无功功率补偿效益相对更高，但投资成本也很大，尤其是前期投入费用，远远高过前面两种无功补偿技术。

三、建筑配电网无功补偿方式的选择

为了降低建筑线路损耗，减少建筑用电，笔者现结合建筑用电特点，提出以下几种关于无功补偿方式的选择途径，以供参考。

1、建筑用电特点

现代城市建筑用电主要具有以下几个特点：建筑照明以及室内空调等用电设备的负荷变化大，且存在随机性；各楼层、各用户用电不均衡，导致三相荷载不平衡。整合这两个特点，可推知：现代建筑用电大多选用单相负荷，并且该负荷属于典型的三相荷载不平衡负荷。

2、无功补偿方式的选择

结合建筑用电特点来分析建筑配电无功补偿方式，得出以下几种选择途径：一，对三相中其中一相（被测相）进行无功补偿。这种补偿方式虽然可行，但如果控制不当，极有可能造成另外两相过补偿，或者欠补偿。二，避免过补偿。过补偿方式一般不予使用，原因在于该方式会升高被补偿相的电压，导致该相内用电设备损坏；三，避免欠补偿。欠补偿所导致的直接后果是增大被补偿相的回路电流，最后导致该相用电设备因电流过热而烧坏。由此看来，在建筑配电网无功补偿中，尽管建筑配电网负荷属于典型的三相荷载不平衡电荷，在无功补偿时同样不建议使用三相电容无功补偿，以免浪费更多的电力资源，损坏用电设备。若真正要补偿，理应选择分相电容自动补偿方式。

3、分相电容自动补偿其他注意事项

在选择电容器额定容量时应注意与变压器容量的匹配问题，如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器，则往往会难以做到补偿精确；而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器，则将会导致电容器的投切频繁。我们知道，电容器在接通时，会出现极高的尖峰电流，而若是在电容器组中接入单个电容器，由于已接入电网的电容器此时已成为附加能源，则会产生更大的尖峰电流，这种尖峰电流将对开关及电器设备造成损坏。因此，我们应尽可能减少电容器的投切次数，也即不宜采用小容量电容器组来补偿大容量的变压器。

四、结束语

电网无功补偿是一项建设性的技术措施，对电网安全、优质、经济运行都有着不容忽视的作用。由于种种因素，在当前的配电网中需要进行合理的探讨分析，在工程施工中的各种技术问题都值得我们去研究和探索，为日后施工中提供有力的参照依据和技术基础。

参考文献

[1] 谢燕林. 浅谈民用建筑工程低压配电系统无功补偿[J]. 科技与企业. 2011（06）

无功补偿技术论文篇7

论文关键词：无功补偿，硬件设计，软件实现

 

1. 本文的主要研究内容

该文研究的目的是研制一种新型的静止无功功率补偿装置。整个系统围绕传统TSC展开研究。该装置能够连续地调节供给电网无功功率的大小软件实现，而不产生谐波。并且具有造价低，响应速度快的优点。

2.无功补偿原理

我国电力设备的有关规定，即：在电力用户变压器的高压侧功率因数不低于0.9软件实现，低压侧功率因数不低于0.85。其无功补偿装置，一般是在用户端并联电容器或同步补偿电动机。

由于电网以及用电设备中大多为阻感性负载，我们可用RL来近似等效软件实现，这样电路原理图如图2-1所示。正常情况下相当于开关断开即没有并联电容器，这时负载两端的电压U、功率因数cosθ线路上流过的电流I1及无功功率Q1为：

图2-1等效原理图

当开关K闭合，即投入适当电容时软件实现，整个电路的相量图如图2-3。从矢量图知：由于电容性电流Ic在相位上超前电压90o，这样可以抵消一部分相位滞后电压90o的感性电流I1，这不仅使线路上的总电流由I1减少到I软件实现，而且使功率因数从提高到。若通过此方法，将功率因数从提高到，则可确定出所需的电容器的容量：

图2-2补偿前向量图图2-3补偿后向量图

3. 本系统采用的无功补偿方式

传统的无功补偿装置采用机械开关（接触器或断路器）投切电容器软件实现，开关触头易受电弧作用而损坏。据调查，我国过去使用的自动投切电容器无功补偿装置在使用3年后损坏率达75％。

本系统使用单片机控制双向反并联晶闸管自动投切电容器进行无功补偿；采用三相分补和三相共补相结合的综合补偿方式，以无功功率作为主要控制参数。

并联电容器共补分补相结合的接线

4. 系统硬件介绍

整个系统的硬件是以AT89C51为中心模块的监测与控制系统。其主要构成和模块包括：（1）复位模块。(2）信号采集模块。（3）模拟数字信号转换模块。（4）无功补偿电容器投切模块。

5.软件具体实现

软件是整个控制系统的灵魂软件实现，软件的质量对系统的功能、性能指标等有很大的影响。良好的软件设计往往能够弥补硬件设计的不足。

由于本系统处理的对象是周期性的电压、电流信号，这就确定了主程序的框架是一个循环处理、累加计算的过程。主程序负责将上述几个功能模块整合成一个有机整体，并实现各个功能模块之间的合理调度。它首先是完成整个系统的上电自检和初始化，在初始化结束后，系统进入主循环，主程序在主循环中通过查询各功能标志来判断是否需要进入相应的模块进行处理。各个模块在完成各自的任务后通过改变标志的方式通知主程序可以继续执行下一步工作。主程序的整个工作流程下图所示:

主程序流程

6.结语

本文所做的主要工作可以概括为以下几个方面：

(1)分析了无功补偿的目的和原理，并对并联电容器低压无功补偿技术进行了比较详细的介绍。

(2)在硬件设计过程中遵循了低功耗设计的原则

(3)在软件设计过程中遵循了模块化设计思想

(4)在软件设计时，把数据采集、数据处理等很多任务放到中断中处理。提高了系统的实时性。

参考文献

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无功补偿技术论文篇8

关键词：电气自动化 无功补偿技术 应用

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）003-031-02

1 无功补偿技术的应用意义

伴随科技和经济的发展，电气自动化技术在许多领域都得到了应用。但是高速电气化技术应用同样也有许多的问题尚未解决，在这种状况下就会使得电力系统里注入的谐波和负序增加，并致使无功功率的提升，它一方面会对电力系统安全性产生影响；另一方面会对电气自动化在资源利用效率上产生影响，从而使系统整体的效益降低。

根据现如今对电气自动化方面的研究可知，它最明显的三个问题便是谐波、负序和无功问题。在国内外，虽然已有一些研究的成果，但由于我国人口太多，使得变电站的电气自动化在应用上依旧存在巨大的压力，并且非线性问题所造成的不可控因素也非常严重，比如，近几年出现的大同电厂的机组事故，由于操作人员误送电造成人员伤亡等，而运用无功补偿技术能将这些问题很好的解决掉，因此无功补偿技术在电气自动化中的应用就显得非常重要了。

2 无功补偿技术概念及特点

2.1 无功补偿技术概念

所谓的无功补偿技术就是无功率的补偿技术，它是为电力系统供应功率因数的一种重要手段和技术，并通过利用无功补偿使电力系统变压设备和输电线路上面电力资源的损耗得以有效减少。

2.2 无功补偿技术特点

根据实践可知，对无功补偿装置以及相关技术进行合理的运用，不但能使电力系统在输电线路上面的电能损耗得以减少，而且还能使电力系统在供电效率和质量上得到大幅的提升。假如不能正确的选用无功补偿设备和技术的话，就有可能会使得电力系统里电压产生急剧的波动，或谐波急剧加大。在通常状况下，当交流电经过电阻式，会造成大量电能转化为热能，当交流电通过纯感性的负荷之时，就不会有效做功，并且也不会对电力资源产生消耗，也就是无功功率。根据目前电力系统的实际运行情况可知，在电力系统里的荷载并非纯容性感性荷载，而是混合型荷载之时，就会使得电流通过电力系统之时，一部分的电能不做功。

3 无功补偿技术发展的现状和实现的途径

3.1 发展现状

随着电气化迅速的发展，为使电气化高功率因素能从根本上得以提升，把负序降至最低，最根本的途径还在于与目前的滤波技术相结合，从而抵消电气化里的谐波。最近研究表明，在先进技术支持之下，我国这方面的成绩也非常突出，通过在谐波治理中使用无功补偿技术，使负序降低功效和功率因数的提高在最大程度上得以实现，并在原有基础之上形成了有效滤波通路，从而达到对电气化里谐波予以抵销或滤除的目的。

3.2 现存问题

（1）大量无功潮流由发电厂经高压输电站送至低压变电站，导致大量的无功功率进行了远距离输送。

（2）尽管电容器能将一部分谐波抵消掉，但谐波成分过多还是会对电容寿命产生影响。在电容器不可以使谐波得到有效减小之时，它自身放大作用返回使谐波强度增大。

（3）由于变电站无法根据负荷变化对容量装置进行调整，导致高负荷时功率因数太低，而在低负荷之时又会产生过补偿的状况。

3.3 实现途径

通常状况下，要使无功补偿技术得以实现，相关途径如下：首先，可以安装固定电抗器和电容器，来构成简单谐滤波器。但是在实际的设计中，需要安装人员以电抗器和电容器实际的功率作为出发点，从而确保其能在运行的过程中真正可以使功率因素得以提高，使负序作用得以降低。其次，应用真空断路器，可以凭借其操作简单、投资小的优势得到人们喜爱。但是在实际的应用里，它的缺点便是一旦工作人员合闸，便会在电容器上面形成过高电压，并对整个动态补偿效果产生影响。最后，将电抗器、电容器、固定滤波器予以组合进行调压。通常状况下，电抗器或滤波器的电压是通过对降压变压器的低侧母线电压进行调节来达到的，在进行调节之时，使用晶闸管通断，对开关分接，进行无载调节，理论上不会对电气寿命产生限制作用。

4 无功补偿在电气自动化里应用实例

4.1 应用的具体例子

供电设计和运行质量非常重要的评价标志便是电能质量，而电能质量非常重要的一项标志又是电压。南京某汽轮公司最主要的业务便是加工机械，它们的大型数控设备到处都是，在大型机床的运用中变频技术已成为工业自动化的一种趋势。但变频系统会产生非常严重的后果：造成电压的严重波动和偏移；大规模非线性负荷出现，致使高次谐波产生，从而使当地供电波形产生形变。应对这一状况具体的解决措施便是：在大型机床上面安装无功补偿的滤波装置，由互相串联的电抗器和电容器构成补偿装置，然后接在机床主回路上。对电抗器进行合理选用能使高频系统造成的高次谐波得以被消除，通过无涌流的电容投切器进行就地补偿，从而使功率因数得以提高。运用低压补偿装置能使成本降低，进行就地补偿能使补偿可靠性得到提升，从而使线路耗损得到有效地改善。

4.2 无功补偿技术各自的特点和实现途径

（1）目前国内比较先进的无功补偿解决方案便是并联混合式的有源滤波无功补偿方案，此方案能将电力牵引符合不可控变化形成的电力滤波器的补偿量过大问题解决掉，此方案当然也是某些大型的电气自动化系统中协调式的补偿技术调整方案，此技术通过混合LC和APF，注入谐波进行无功补偿。因为牵引负荷是非线性的负荷，因此这里将电容C1变成动态补偿的形式，如此便能得到补偿装置的拓扑结构图，如图1所示。

图1 补偿装置拓扑结构

在图1中：开关在中央处理器控制之下按照负荷动态的大小将电容器组C1投入，从而使负荷无功功率动态补偿得以实现，并将往系统逆返传送容性无功进行有效控制；在中央处理器控制之下，有源滤波会向牵引供电系统里注入和负荷谐波相位相反、大小相等的反向谐波，从而达到将谐波滤除的目的；C2、L2所组成的基频率的滤波器最主要是用在对基波提供电流通路，确保对无功功率进行补偿，并对谐波形成高阻，使有源滤波器在体积和容量上都得以降低，最终减少运行的成本。

（2）对晶闸调节电抗器和固定滤波器来说，因为整个系统里反并联晶闸管和系统里的电抗器是属于串联的形式，通过这种电路连结的形式使固定滤波器里剩余容性和无功补偿技术里的电流彼此相互抵消，使电流在系统上面达到平衡，从而使系统功率所需参数得以满足，最终达到使系统的整体稳定性得到提高和能源得以节约的目的。

（3）在可控饱和的电抗器与固定滤波器中使用无功补偿技术，最主要是通过对饱和电抗器饱和的程度进行不断的调整，来达到对整个系统里回路感性电流进行改变的目的，从而在最大程度上将感性电流控制住，使其在系统电路里的无功补偿技术和无功电流能集合，使工作环境改善，使设备的经济损失和必要损耗得以降低，最大程度将设备在工作里的噪音降低。

（4）事实上，对任何无功补偿技术来说，它不能在所有电气自动化中都完完全全适用。而在有源滤波里使用无功补偿技术是利用谐波器里剩余应用电流和谐波电流相反的特性，让二者可以相互抵消，以此来达到控制整个电源电流的目的，它的特点是可控性强、灵活多变。

（5）在电抗器和电容器以及固定滤波器调压里使用无功补偿技术，它是通过对系统里变压器进行不断的调节，使整个系统的电流得以被不断的调节，最终达到减少系统能源耗费的目的。

5 无功补偿技术发展的趋势

5.1 无涌流的电容投切器

此种装置是通过智能控制来实现无功补偿的一种装置，它具有如下特点：能实现无涌流、频繁的操作；动态跟踪速度快、时间短；具有多重保护功能：谐波分量超限保护、过压保护、缺相保护；平时不耗电，只在投切瞬间耗电，从而使成本得到有效降低；使用编码循环形式对电容器进行投切，让各电容器具备相同的使用率，从而延长了寿命。

5.2 静止的无功发生器

这项技术通过把功率开关所形成三相桥式的变流电经由电抗器或直接并联入电网，通过与之匹配的电压逆变技术提供超前或滞后的无功功率，以此实现无功补偿。

5.3 综合的潮流控制器

它的运行原理是通过把晶闸管形成的交流电压串联在相电压上，以此对其相角和幅值加以改变，从而使无功与有功功率的调节得以实现。

5.4 电力的有源滤波器

这项技术和上一项有所不同，这是一项动态谐波技术，能使不断变化谐波的无功补偿得以实现。现在这项技术依然面临着电流存在高次谐波以及单台容量低和成本高的问题。但伴随技术的不断发展以及电力半导体的不断发展，此项技术必会有更好的应用前景。

6 结语

总而言之，伴随计算机技术、信息技术、电子技术等不断的发展，各类电气在自动化技术方面也在不停的创新，电气自动化的发展也对生活品质和生产效率的提高起到了促进的作用。特别是在对无功补偿技术加以运用之后，在应用效果上电气自动化技术得到了非常有效的提升，不但使电能消耗量得以大幅减小，并且还使电气自动化系统在运行安全上得到了保证，从而提升了电气系统的经济效益和供电质量。伴随无功补偿技术研究人员在应用经验上的不停积累，相信无功补偿技术的应用效果也会变得越来越好，从而为人们的生活和生产提供更有效、优质的服务。

参考文献：

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[3] 张建平.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2012（06）：10-11.

无功补偿技术论文篇9

摘要：伴随着我国电气自动化行业快速发展，由于电气自动化设备中单相负荷变化十分复杂，非线性因素也不断增强，要求人们在电气自动化的大前提下充分应用无功补偿技术，无功补偿技术是基于电气化中功率因数偏低的现状提出的,此技术可以有效的促进电气自动化的开展。本文拟在介绍了无功补偿技术的基础上指出了应用中存在的问题,并且提出了改进此技术的意见,最后对于此技术的发展作出了展望。

关键词：电气自动化 补偿技术 无功补偿

近几年来，科技的迅猛发展促使着更多的传统型变电所逐渐的步入无人值班化改造的阵营。在自动化的发展过程中出现了一些影响因素,为了更好地解决安全用电、减少损耗,本文就工业企业自动化及其系统特点提出采用无功补偿技术来解决当前问题。

1、无功补偿技术

所谓的无功补偿技术就是通过在用电设备或者变电站增设无功功率电源来改变系统中无功功率的流动,从而有效的降低损耗的技术。

1.1无功补偿技术的研究现状

引言中提到的无功功率大、谐波含量大以及注入电力系统的负序等问题不仅是困扰当前中国的难题,也是世界电气自动化的难题。近年来国内外许多的国家为了克服这些问题进行了不懈的探索,也取得了许多的成果,其中较为有影响的是原苏联的1000-3—6IEC:1996、英国的ERG5／3和ERG5以IEEE Std 51。我国在结合外国的先进技术也制定了相关的标准,并且提出了多种无功补偿的方案,其思路是通过提高功率因数,降低负序以及构建滤波通路,减少谐波成分。

1.2无功补偿的作用

(1)首先也是最为重要的是提高电网以及负载的功率因数,从而减少不必要的电能损失;

(2)通过稳定电网的供电电压而提高电网的质量。在较长距离的输电线路中通过安装动态的无功补偿装置可以提高系统的抗干扰能力以及系统的输电力;

(3)针对于三相负载不平衡的情况可以起到平衡的作用;

(4)通过增设静止无功补偿器还可以实现改善电网电压波、解决负序及减小谐波分量的功能。

1.3无功补偿技术存在的问题

(1)无功补偿的容量配置由于变电站不能根据负荷的变化而做出相应的调整,致使高负荷时的功率因数过低,而低负荷时又出现过补偿的情况。

(2)无功向配电网倒送的现象致使电网的损耗增加、电压偏高。

(3)电容器尽管可以抵消一部分的谐波,但是当谐波的成分较多就会影响电容的寿命。当电容器不能有效的减小谐波时,其自身的放大作用反而会增大谐波强度。

(4)大量的无功潮流从发电厂经过高压变电站输电站到达中低变压站,致使大量无功功率的远距离输送。

1.4无功补偿技术的实现途径

常见的有真空断路器投切电容器、有源滤波器、LC无源滤波器、并联混合型有源滤波器以及下文将要提到的几种,这里先不做论述。

2、无功补偿技术在工业企业自动化中具体应用

2.1具体的应用方式

电能质量是供电设计及运行质量的评价标志,而电压又是电能质量的重要标志。南京汽轮电机（集团）公司是一个大中型企业，以机械加工为主，大型数控机床设备比比皆是，变频技术在大型机床上的运用已是现代工业自动化的趋势。而变频系统产生的后果是：引起电压的严重的偏移与波动;出现大规模的非线性负荷,进而导致高次的谐波,使得当地的供电波形变形。具体解决办法是：可以通过在大型机床上装设无功补偿滤波装置,补偿装置由相互串联的电容器与电抗器组成,然后接在机床的主回路中。合理地选用电抗器可以消除由变频系统产生的高次谐波，采用无涌流电容投切器就地补偿，可以提高功率因数。低压补偿装置的运用可以降低成本（相对于6kV高压补偿装置），就地补偿可以提高补偿的可靠性，有效改善线路损耗。

2.2无功补偿技术的实现途径和各自特点

(1)有源滤波器与无源滤波器结合:这一技术尽管处于研究阶段,但是它可以充分的利用无源补偿的大容量以及有源补偿的可控性、灵活性。

(2)由电容器、固定滤波器以及电抗器三者配合。其特点是使用的晶闸管通道使得电气寿命在理论上不受限制,具体的使用中也可以通过加装来提供稳定的无功功率以及实现滤波。

(3)真空断路器投切电容器。其突出的优势是投资小、工艺简单;其缺点也是显而易见的:电容器在合闸时产生较高的电压,致使设备受损,加上开关的寿命有限,从而影响了动态补偿功能。

(4)固定滤波器及晶闸管调节器结合。这种途径的优势是:晶闸管数量需求少、滤波器可以作为长期的投入、响应的速度较快。但是其缺点是会产生谐波。

(5)可控的饱和电容器与固定的滤波器。其优势是滤波支路可以作为长期的投入,但是要产生谐波、噪声以损耗。

3、对于无功功率补偿技术的几点意见

3.1高度重视配网无功补偿

由于负荷电流在通过线路或者变压器时候会产生一定的电能与功率损耗,线损随着功率因数的降低而增大。因此在受电端安装无功补偿装置可以实现提高功率因数、降低线损,达到节能、经济的目的。特别是碎语（什么意思，没看懂）负荷较大的变压器要进行全面的考虑,加装电容器组。

3.2结合具体情况确定变电站无功补偿容量

变电站的无功补偿要立足于变低侧与变压器的负荷的无功补偿,合理的设置补偿容量,避免无功的倒送现象。例如,我公司110kV变电所始建于上世纪八十年代，两台主变压器变比为110/6.3kV,无功补偿采用手动投切方式，投切固定的6.3kV高压电容器组，无功调节力可以使得高峰负荷的功率因数达到0.9以上,但是这一容量要根据具体的情况确定。当无功功率达到1800kVar，1200kVar，600kVar，可以实现有效的无功补偿。但是无功负荷通常是非理想状态的，所以，就地补偿就具有一定的实用性和必要性。

3.3加强用户侧管理

加强用户侧管理作为从小处着手的措施,在进行节能宣传的基础上使得用户认识到加强无功补偿可以相应的降低电费的开支。

4、无功补偿技术的发展趋势

4.1无涌流电容投切器

这是一种智能控制策略的无功补偿装置,其特点为:

(1)可以实现频繁的、无涌流的操作

(2)动态的跟踪时间短,相应的速度快

(3)由于使用了编码循环方式投切电容器,从而使得各电容器的使用率相同,延长了寿命

(4)具有多重的保护功能:缺相保护、过压保护、谐波分量超限保护

(5)在投切的瞬间耗电,而平时不耗电,从而有效的降低了使用的成本。

4.2静止无功发生器

此项技术将功率开关构成的三相桥式变流电直接的或者经由一个电抗器并联到电网,从而通过与之配合的电压源逆变技术提供滞后或者超前的无功功率,达到无功补偿的目的。

4.3综合潮流控制器

其原理是将晶闸管所产生的交流电压串于相电压上,从而可以改变其相角及幅值,达到有功与无功功率的调节。

4.4电力有源滤波器

综合潮流控制器与上一项技术不同,这是一项动态的一直谐波的技术,可以事项对于不断变化的谐波、无功进行补偿。目前此项技术仍面临着成本较高、单台容量低以及电流中存在高次谐波的问题。但随着技术的发展及电力半导体的发展,这项技术必将有着较好的使用前景。

5、结束语

总而言之，电气自动化的发展正在以不可阻挡的趋势进行,各方面的研发正使得技术区域成熟。应该大力宣传、推广使用无功功率的就地补偿对提高各行各业的经济效益，缓解供电紧张局面，尽管现实的应用中还有许多的不足与不完善之处,但是其蕴藏的潜力促使我们不断的探索、总结。

参考文献：

[1]何一浩，王树民.TSC动态无功补偿技术评述[J].中国电力，2004，37（10）：22－26

无功补偿技术论文篇10

关键词：全网无功优化；标准流程；培训质量

作者简介：任志强（1981-），男，河南新乡人，浙江省电力公司培训中心浙西分中心，讲师。（浙江 建德 311600）；李伟（1979-），男，山东泰安人，浙江省电力公司培训中心，讲师。（浙江 杭州 311000）

中图分类号：G726     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）01-0088-03

根据国家电网公司《关于加强农网电压质量和无功电力管理工作的指导意见》和国家电网公司《110kV及以下县级配电网无功优化补偿技术规范和典型应用模式（试行）》精神和要求，针对浙江省尚无县级供电企业完整地进行全网无功补偿优化计算和补偿建设的情况，国家电网公司确定浙江省电力公司下属新昌、龙游、景宁、缙云四个县级供电企业为农网无功优化补偿建设试点单位，这四家单位于2011年顺利通过国家电网公司验收。期间，浙江省电力公司培训中心为有效推进项目开展，推广试点单位工作经验，先后多次举办无功优化专项培训班，取得了良好的效果。

一、县级供电企业全网无功优化补偿建设的必要性[1]

随着县级电网规模日益增大及复杂，传统的无功优化补偿方法效果与全网电压无功状况产生的矛盾日益突出，表现在电网局部区域无功补偿达到最优，而全网电压无功质量却并不理想，从全网角度而言，降损效果不明显。因此亟需通过有效降低全网网损的无功优化方法，根据电网结构、负荷性质、运行参数等因素进行科学合理的无功优化补偿配置，使得县级电网在分层、分区就地平衡的基础上，达到全网指标最优，有效提高县级电网运行的安全性、经济性和可靠性。

二、县级供电企业全网无功优化专项培训标准化开发的“七个步骤”

随着新技术、新工艺、新设备的不断推广应用，需要对相关人员进行培训以满足供电企业不断发展的需要。对于培训中心而言，其得以生存和发展的基础也就是根据现场的需求不断开发、完善培训项目。现阶段电力培训可以大致分为两个类型[2]：高端培训和中低端培训。高端培训的对象是高级工程师等高职人员，本科、研究生等高学历在职员工，技术部门领导干部。中低端培训对象主要是一线员工，包括学历层次较低、职称较低、工作年限较少的员工。

县级供电企业全网无功优化专项培训的培训对象为生产技术部电压、无功专责人员，专业性较强，且培训对象学历层次、职称一般较高。要求培训课程要具有一定的深度和广度，在培训过程中要增强针对性，对高职人员要侧重理论基础，对高学历人才要侧重工程实践，对技术部门领导要侧重管理类。培训项目开发是一个系统工程，需要遵循相应的程序，本文根据县级供电企业全网无功优化专项培训开发的实际过程，提出了专项培训标准化开发的“七个步骤”，流程图如图1所示。

以县级供电企业全网无功优化专项培训为例，介绍标准化开发的“七个步骤”。

1.调研现状及培训量

培训项目开发人员先后多次深入浙江各地区具有代表性的县供电企业，通过实地考察、问卷调查等形式调研无功优化补偿现状。主要存在以下问题：（1）目前县级供电企业开展无功补偿建设工作多是凭经验确定补偿点和补偿容量，大多没有经过计算，即使经过计算，也不是优化补偿，仅停留在某一电压等级或者某一条线路上，缺乏全网意识，没有认识到电网是一个整体，某一处补偿后将对其它区域或多或少产生影响。（2）基层单位缺乏无功优化专业技术人员，现有人员多为兼职，因目前均未开展县级电网全网无功优化，缺乏相关理论知识。（3）无功补偿设备可用率不高，维护不到位，缺少新型设备的应用。（4）无功补偿装置的安装位置和安装容量通常为经验确定，缺乏必要的理论依据，且补偿后产生的效益无法准确评估。

浙江省电力公司农电工作部多次发文，进一步推进县级供电企业无功优化补偿建设工作，结合浙江省内多数县级供电企业尚未开展过全网的优化补偿计算工作的实际情况，培训需求量较大。此培训项目的开展将为进一步推进无功优化补偿建设以及提高县级供电企业的经济效益起到积极作用。

2.明确岗位需求

电压、无功专责人员在无功优化补偿方面应该具备无功优化管理和无功优化补偿建设两个方面的能力。

依据《农村电网无功优化补偿技术导则》，无功优化补偿建设方面应达到以下要求：（1）农网无功优化补偿建设应从电压无功信息采集、无功优化计算、装置配置、控制与管理等方面开展。（2）信息采集应结合现有生产管理信息系统、营销管理信息系统、调度自动化系统、配网自动化系统等实现信息共享。（3）无功补偿装置配置应根据无功优化计算结果，合理选择补偿模式、补偿容量、补偿位置，结合实地勘验情况，进行无功电源建设与改造。（4）积极应用信息和自动化技术，实现电压无功综合治理和优化控制。

无功优化管理主要包括规划优化管理和运行优化管理两方面。

3.确定能力差距

根据上述分析，确定无功优化专项培训项目的需求主要体现在三个方面：（1）理论水平欠缺。（2）对新设备、新技术的应用缺乏了解。（3）缺乏相关全网无功优化计算工具。

4.培训项目可行性分析

项目的可行性分析主要包含以下三个方面：（1）环境可行性：浙江省电力公司相关部室领导重视，培训中心有举办培训班的良好环境。（2）技术可行性：培训中心相关培训师全程参与了试点单位建设，并编写了培训教材。（3）经济可行性：通过此项培训能够为供电企业和培训中心带来较好经济效益，投入产出满足要求。

5.专家讨论

为保证培训方案的合理性和可行性，通过邀请生产单位和省公司专家，对项目的可行性和初步方案进行审核，由方案起草人根据审核意见修改，直至通过专家审核。

6.培训项目实施方案

项目实施方案中主要应包含下列内容：（1）培训目的；（2）培训目标；（3）培训对象及类型；（4）培训内容；（5）培训的组织范围；（6）培训规模；（7）培训时间；（8）培训地点；（9）培训的方式、方法；（10）培训教师；（11）考评方式；（12）经费投入；（13）培训效益、效果的预期。

7.项目评估

项目评估主要分四级：反应评估、学习评估、行为评估、结果评估。项目评估是衡量项目实施效果的重要环节，本培训项目采用三级评估，通过评估问卷实现反应评估、能力考核实现学习评估、单位回访实现行为评估。

三、确保培训质量的“四个关键环节”

培训质量是培训中心的生命线，是树立培训中心品牌，实现培训中心更好地服务于生产单位的必然要求，是教师向培训师转型的重要指标。本文结合浙江省电力公司培训中心开展的县级供电企业全网无功优化专项培训的相关经验，总结了确保培训质量的关键环节，如图2。

1.调研

“没有调查，就没有发言权”，调研是培训项目开发过程中的第一个重要环节，是确定培训目的、目标的基本工作方法，对提高培训针对性起到了较好的帮助、指导作用，还可以初步确定培训量的大小，为培训的经济效益分析提供参考。

在该环节中应该注意的问题：（1）选取的调研对象应该具有代表性。（2）要深入现场，尽可能获取第一手资料。（3）对调研得到的数据应该做全面、深入地分析。

2.培训师参与项目开发

培训师的作用在于“旁推侧引”、“融会贯通”、“推陈出新”，引导培训对象学习、掌握新知识、新技术、新理念。这就要求培训师一定要参与到项目开发中去。目前，很多情况是培训师只负责教学，而项目开发是培训部门的工作，两者之间缺乏有效的连接，导致很多培训师对培训的目的、培训的要点、培训对象的实际情况缺乏了解，影响了培训质量的提升。

在该环节中应该注意的问题：（1）培训师参与项目的开发，提升培训师能够依据现场情况，开发培训项目能力。（2）尽可能参与到培训内容的实际应用中，通过实践经验丰富、改进授课内容。

3.培训教材

培训教材是培训的大纲，一份好的培训教材是保障培训质量的重要条件。

在该环节中应该注意的问题：（1）培训教材形式多样，不仅仅指书本，还可以是幻灯片、讲义等。（2）要避免直接将学历教育中教材作为培训教材，学历教育侧重的知识体系，而培训强调的是技能。（3）可选用现有教材，也可以选择自编教材。但应该注意的是培训内容应该不断改进，以适应管理和技术不断发展的需要。

4.项目评估

项目评估是培训质量管理的重要环节，主要侧重于对培训效果的评价。

在该环节中应该注意的问题：（1）目前，主要是反应评估、学习评估，应该逐渐增加行为评估、结果评估。（2）评估指标体系的制定要客观、公正，要在实际应用中不断完善。（3）评估结果要与培训各环节的相关部门和人员切身利益挂钩，促进培训质量的改善。

四、结论

本文结合浙江省电力公司培训中心举办的县级供电企业全网无功优化专项培训，总结提炼了专项培训标准化开发“七个步骤”和确保培训质量的“四个关键环节”，本方法步骤通过实际应用，取得了良好效果，也可供其它培训项目开发参考。

参考文献：