无功控制范文10篇

无功控制范文篇1

论文摘要：介绍了变电站电压和无功控制的方法和调控原则，以及电压无功自动控制装置（VQC）的原理以及应用。

前言

随着对供电质量和可靠性要求的提高，电压成为衡量电能质量的一个重要指标，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大影响。无功是影响电压质量的一个重要因素，保证电压质量的重要条件是保持无功功率的平衡，即要求系统中无功电源所供应的无功功率等于系统中无功负荷与无功损耗之和，也就是使电力系统在任一时间和任一负荷时的无功总出力(含无功补偿)与无功总负荷(含无功总损耗)保持平衡，以满足电压质量要求。

1电压控制的方法和原则

变电站调节电压和无功的主要手段是调节主变的分接头和投切电容器组。通过合理调节变压器分接头和投切电容器组，能够在很大程度上改善变电站的电压质量，实现无功潮流合理平衡。调节分接头和投切电容器对电压和无功的影响为：上调分接头电压上升、无功上升，下调分接头电压下降、无功下降（对升档升压方式而言，对升档降压方式则相反）；投入电容器无功下降、电压上升，切除电容器无功上升、电压下降。

变电站电压无功管理调控原则如下：

1.1变电站电压允许偏差范围为：220kV变电站的110KV母线:106.7～117.7kV；220kV、110kV变电站的10kV母线10.0～10.7kV。

1.2补偿电容器的投退管理原则：以控制各电压等级母线电压在允许偏差范围之内，并实现无功功率就地平衡为主要目标，原则上不允许无功功率经主变高压侧向电网倒送，同时保证在电压合格范围内尽量提高电压。一般情况下：峰期（7:00--23:00）应按上述要求分组投入电容器组，谷期（23:00--次日7:00）应按上述要求分组退出电容器组。

2电压无功自动控制装置的特点

过去老式变电站通常是人工调节电压无功，这一方面增加了值班员的负担和工作量，另一方面人为去判断、操作，很难保证调节的合理性。随着用户对供电质量要求的不断提高和无人值班变电站的增多，由人工手动调节电压无功的方式已不能适应发展的需要，所以利用电压无功自动控制装置（VQC）是实现电压和无功就地控制的最佳方案。

VQC可以自动识别系统的一次接线方式、运行模式，并根据系统的运行方式和工况以及具体要求，采取对应的优化措施，使电压无功满足整定的范围。同时VQC具有丰富的闭锁功能，保证系统安全运行，而且用户可以根据需要灵活配置相关遥信作为闭锁信号。对于电容器组的投切，用户可以自行定义投切的顺序。

3VQC的控制策略

VQC根据低压侧电压和无功（或功率因数）的越限情况，将控制策略划分为不同区域，在各个区域内采取相应的控制策略。除了常规控制模式，一般采取电容器优先模式，在实施调节策略之前，VQC根据给定的参数预测调节的结果，如果调节后会造成低压侧无功/功率因数越限、低压侧电压越限，则后台VQC会调整动作策略或不动作。

当电压越上限，无功正常/功率因数正常时：下调分接头，如果分接头不可调则切除电容器；电容器优先模式：切除电容器，若切电容器会导致无功/功率因数越限或者无电容器可切，则下调分接头，如果分接头不可调，则强切电容器。当电压越上限，无功越上限/功率因数越下限时：下调分接头，如果分接头不可调则切除电容器。当电压正常，无功越上限/功率因数越下限时：电压未接近上限时，投入电容器，若无电容器可投，则不动作；电压接近上限时，如果有可投的电容器则下调分接头，否则不动作。当电压越下限，无功越上限/功率因数越下限时：投入电容器，如果投电容器会导致无功/功率因数反方向越限或者无电容器可投，则上调分接头，如果分接头不可调，则强投电容器。当电压越下限，无功正常/功率因数正常时：上调分接头，如果分接头不可调则投入电容器；电容器优先模式则投入电容器，如果投电容器会导致无功/功率因数越限或者无电容器可投，则上调分接头，如果分接头不可调，则强投电容器。当电压越下限，无功越下限/功率因数越上限时：上调分接头，如果分接头不可调则投入电容器。当电压正常，无功越下限/功率因数越上限，电压未接近下限时，切除电容器，若无电容器可切，则不动作；电压接近下限时，如果有可切的电容器则上调分接头，否则不动作。当电压越上限，无功越下限/功率因数越上限时切除电容器，若切电容器会导致无功/功率因数反方向越限或者无电容器可切，则下调分接头，如果分接头不可调，则强切电容器。当电压正常，无功正常/功率因数正常时，中压侧越上限，下调分接头；中压侧越下限，上调分接头；中压侧电压正常则不动作。4VQC的应用效果及问题

VQC的应用，对保证电网良好的电压质量、优化电网无功潮流和电网经济运行等方面发挥了较大的作用。和传统的调压方式相比，具有以下明显优点：按“逆调压”进行电压调整，提高电压合格率；平衡无功、使无功潮流合理，达到降损节能的目的；大大减小了运行人员日常调整电压、投切电容器组的工作量。但由于硬件问题、设备工艺、功能问题以及受系统运行方式的改变等问题，VQC有时会出现误动或者拒动，需要人工进行电压和无功的调节，有时甚至会影响正常的设备运行。随着产品设计制造的改进以及运行管理水平的不断提高，VQC将更广泛的应用于各级变电站中，为复杂电网经济运行提供可靠的保障。

参考文献

【1】严法军，“变电站电压无功控制策略的改进”《电网技术》1997(10)

【2】蔡学敏，蔡益宇．浅谈变电站VQC装置应用中存在的问题及对策浙江电力，2005，(2)：51-53．

无功控制范文篇2

论文摘要：介绍了变电站电压和无功控制的方法和调控原则，以及电压无功自动控制装置（VQC）的原理以及应用。

前言

随着对供电质量和可靠性要求的提高，电压成为衡量电能质量的一个重要指标，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大影响。无功是影响电压质量的一个重要因素，保证电压质量的重要条件是保持无功功率的平衡，即要求系统中无功电源所供应的无功功率等于系统中无功负荷与无功损耗之和，也就是使电力系统在任一时间和任一负荷时的无功总出力(含无功补偿)与无功总负荷(含无功总损耗)保持平衡，以满足电压质量要求。

1电压控制的方法和原则

变电站调节电压和无功的主要手段是调节主变的分接头和投切电容器组。通过合理调节变压器分接头和投切电容器组，能够在很大程度上改善变电站的电压质量，实现无功潮流合理平衡。调节分接头和投切电容器对电压和无功的影响为：上调分接头电压上升、无功上升，下调分接头电压下降、无功下降（对升档升压方式而言，对升档降压方式则相反）；投入电容器无功下降、电压上升，切除电容器无功上升、电压下降。

变电站电压无功管理调控原则如下：

1.1变电站电压允许偏差范围为：220kV变电站的110KV母线:106.7～117.7kV；220kV、110kV变电站的10kV母线10.0～10.7kV。

1.2补偿电容器的投退管理原则：以控制各电压等级母线电压在允许偏差范围之内，并实现无功功率就地平衡为主要目标，原则上不允许无功功率经主变高压侧向电网倒送，同时保证在电压合格范围内尽量提高电压。一般情况下：峰期（7:00--23:00）应按上述要求分组投入电容器组，谷期（23:00--次日7:00）应按上述要求分组退出电容器组。

2电压无功自动控制装置的特点

过去老式变电站通常是人工调节电压无功，这一方面增加了值班员的负担和工作量，另一方面人为去判断、操作，很难保证调节的合理性。随着用户对供电质量要求的不断提高和无人值班变电站的增多，由人工手动调节电压无功的方式已不能适应发展的需要，所以利用电压无功自动控制装置（VQC）是实现电压和无功就地控制的最佳方案。

VQC可以自动识别系统的一次接线方式、运行模式，并根据系统的运行方式和工况以及具体要求，采取对应的优化措施，使电压无功满足整定的范围。同时VQC具有丰富的闭锁功能，保证系统安全运行，而且用户可以根据需要灵活配置相关遥信作为闭锁信号。对于电容器组的投切，用户可以自行定义投切的顺序。

3VQC的控制策略

VQC根据低压侧电压和无功（或功率因数）的越限情况，将控制策略划分为不同区域，在各个区域内采取相应的控制策略。除了常规控制模式，一般采取电容器优先模式，在实施调节策略之前，VQC根据给定的参数预测调节的结果，如果调节后会造成低压侧无功/功率因数越限、低压侧电压越限，则后台VQC会调整动作策略或不动作。

当电压越上限，无功正常/功率因数正常时：下调分接头，如果分接头不可调则切除电容器；电容器优先模式：切除电容器，若切电容器会导致无功/功率因数越限或者无电容器可切，则下调分接头，如果分接头不可调，则强切电容器。当电压越上限，无功越上限/功率因数越下限时：下调分接头，如果分接头不可调则切除电容器。当电压正常，无功越上限/功率因数越下限时：电压未接近上限时，投入电容器，若无电容器可投，则不动作；电压接近上限时，如果有可投的电容器则下调分接头，否则不动作。当电压越下限，无功越上限/功率因数越下限时：投入电容器，如果投电容器会导致无功/功率因数反方向越限或者无电容器可投，则上调分接头，如果分接头不可调，则强投电容器。当电压越下限，无功正常/功率因数正常时：上调分接头，如果分接头不可调则投入电容器；电容器优先模式则投入电容器，如果投电容器会导致无功/功率因数越限或者无电容器可投，则上调分接头，如果分接头不可调，则强投电容器。当电压越下限，无功越下限/功率因数越上限时：上调分接头，如果分接头不可调则投入电容器。当电压正常，无功越下限/功率因数越上限，电压未接近下限时，切除电容器，若无电容器可切，则不动作；电压接近下限时，如果有可切的电容器则上调分接头，否则不动作。当电压越上限，无功越下限/功率因数越上限时切除电容器，若切电容器会导致无功/功率因数反方向越限或者无电容器可切，则下调分接头，如果分接头不可调，则强切电容器。当电压正常，无功正常/功率因数正常时，中压侧越上限，下调分接头；中压侧越下限，上调分接头；中压侧电压正常则不动作。

4VQC的应用效果及问题

VQC的应用，对保证电网良好的电压质量、优化电网无功潮流和电网经济运行等方面发挥了较大的作用。和传统的调压方式相比，具有以下明显优点：按“逆调压”进行电压调整，提高电压合格率；平衡无功、使无功潮流合理，达到降损节能的目的；大大减小了运行人员日常调整电压、投切电容器组的工作量。但由于硬件问题、设备工艺、功能问题以及受系统运行方式的改变等问题，VQC有时会出现误动或者拒动，需要人工进行电压和无功的调节，有时甚至会影响正常的设备运行。随着产品设计制造的改进以及运行管理水平的不断提高，VQC将更广泛的应用于各级变电站中，为复杂电网经济运行提供可靠的保障。

参考文献

【1】严法军，“变电站电压无功控制策略的改进”《电网技术》1997(10)

【2】蔡学敏，蔡益宇．浅谈变电站VQC装置应用中存在的问题及对策浙江电力，2005，(2)：51-53．

无功控制范文篇3

【关键词】大型工业企业；配电网；电压无功控制要点

伴随我国工业企业的发展规模不断扩大，企业电力需求量正在逐年增加，对供电质量要求越来越高，为了保证工业企业能够更加稳定的运行，做好配电网电压无功控制工作至关重要。企业中的相关工作人员在实际工作当中，要运用先进的配电网电压无功控制理念，制定妥善的控制对策，进一步提升企业配电网的安全性。鉴于此，本文主要分析大型工业企业配电网电压无功控制中存在的问题与解决对策。

1大型工业企业做好配电网电压无功控制工作的重要性

在大型工业企业中，通过做好配电网电压无功控制工作，能够帮助相关工作人员更加准确的计算设备无功功率负荷，针对企业配电网运行过程中可能出现的问题，制定有效解决对策，不断提升企业配电网电压无功控制效率。由于工业企业中的大型设备比较多，会产生大量的无功功率负荷，由于设备的功率因素比较低，设备需要在供电端吸取更多的无功功率，在一定程度上降低设备供电质量，因此，大型工业企业中的相关工作人员要结合设备运行需求，适当加大配电网电压无功控制力度，保证工业生产能够安全可靠的进行。除此之外，由于我国工业企业的发展规模不断扩大，在一定程度上增加了企业配电网电压无功控制难度，相关工作人员在实际工作当中，要结合配电网电压无功调节能力，做好相应的监测工作，针对工业生产中的各个监测点，制定针对性较强的控制方案，保证各项工业生产设备更加安全，降低变压器的损耗率[1]。

2影响大型工业企业配电网电压无功控制效率的因素

2.1电容器组只提供容性无功补偿。由于大型工业企业中的电容器组只能够提供容性无功补偿，当配电网系统出现无功过剩现象时，会降低无功平衡率，影响配电网的稳定运行。另外，由于大型工业企业中的电力系统无功转变次数比较频繁，使得电容器投切次数频繁，会降低电容器的运行效率，缩短其使用时间。为了保证大型工业企业配电网能够更加稳定的运行，相关工作人员要适当增加电容器组数量，不断提高容性无功补偿效果。2.2容性无功调节效率较差。容性无功主要通过电容器的投切来实现，由于容性无功调节效率比较差，很容易出现容性无功调节不平衡现象，降低配电网系统的总体运行效率，使得大型工业企业中的设备运行效率不断下降。想要保证工业企业中的各项设备更加安全，达到最好的补偿状态，相关工作人员可以采取分组投切方式，不断提升变电站的无功补偿效果，提高工业企业设备的安全性与可靠性[2]。2.3变压器分接头仅能够调节母线电压。由于大型工业企业中的变压器分接头只能够调节母线电压，配电网系统功率得不到有效的调节，在一定程度上降低大型工业企业运行设备的安全性。因此，企业中的相关工作人员在实际工作当中，要合理调整变压器中的各个接头，将无功准确送入到系统中，减少电能的损耗。另外，相关工作人员也可以结合各项工业设备的运行特点，合理控制设备运行功率，在保证各项工业设备稳定运行的基础之上，提升大型工业企业的总体效益。

3大型工业企业配电网电压无功控制措施

3.1项目概况。某大型工业企业中主要包括4座220kV变电站，8台220/35kV的变压器，主变压器的容量为140MVA，本文主要对其中一台配电网进行相应的分析。该配电网中的电容器配置见表1。在该大型工业企业中，35kV变压器运行电压的误差允许范围在-5~+9%Un之间，电压允许范围在36~39.5kV之间。3.2选择合理的功率因数。对于大型工业企业中的相关工作人员来讲，要选择合理的配电网功率因素，并适当加大对各个电压监测点的监测力度，在保证监测点电压稳定的基础之上，适当提高电压标准，保证配电网电压得到更好的控制[3]。从供电公司角度来讲，工作人员需要准确设置工业企业中的功率因数，当采取专线供电方式时，需要在线路首端设置监测点，采用专变供电方式时，在变压器的低压口设置监测点。此外，在选择工业企业设备功率因数的过程中，工作人员要明确设备的运行流程，并结合工业企业设备的运行情况，适当提高设备功率标准，针对各项工业设备运行过程中可能出现的问题，提前制定有效的解决对策，保证工业企业中的各项设备更加安全可靠的运行。通过选择合理的功率因数，能够帮助工作人员更加详细的了解各项工业设备的运行特点，提高各项设备的安全性，有效减少电能损耗[4]。3.3准确计算电压无功控制动作判据。在该大型工业企业中，由于企业内部的配电网分布比较复杂，在一定程度上增加了电压无功控制难度，因此，相关工作人员需要准确计算工业设备电压无功控制动作判据，并结合配电网总体运行情况，严格控制变压器运行速率。如果工业企业中的变压器运行速率较慢，则会降低工业设备的运行效率，如果变压器的运行效率比较快，则会增加电能的损耗[5]。另外，工业企业中的相关工作人员还要准确计算电容器投切判据，并结合设备监测点功率因数，合理控制电容器的运行速率，在保证大型工业设备稳定运行的基础之上，减少电能的损耗。在选择电容器的过程中，工作人员要将变压器按照各自功率因数进行排序，针对运行效率比较低的变压器，并联电容器，进一步提升各项工业设备的可靠性。在该大型工业企业中，工作人员需要结合企业中的生产计划，做好相应的预测工作，并结合设备无功负荷，确定工业企业配电网电容量与位置[6]。在计算电压无功控制动作判据时，工作人员需要注意以下几个问题：①结合监测点功率因数，优化配电网。②在保证变压器稳定运行的基础上，计算高压侧功率因数，保证高压侧功率因数符合相关要求。③由于企业中的低压母线并联器数量较多，工作人员要结合低压母线并联器运行情况，严格控制其运行速率。当工业设备的功率因数超过相关规定时，工作人员要结合无功倒送情况，合理控制并联电容器数量，并结合电容器运行特点，准确计算电容器的功率因数。

4结束语

综上，通过选择合理的功率因数、准确计算电压无功控制动作判据，能够保证大型工业企业配电网电压真正实现无功控制，提高大型工业企业的整体经济效益。对于工业企业中的相关工作人员来讲，要不断学习先进的配电网电压无功控制知识，提升自身的专业技能，在保证大型工业设备安全运行的前提之下，提升各项工业设备的运行安全。

参考文献

[1]周金辉，盛晔，苏义荣，刘浩军，陈铭.含高比例光伏的配电网电压协调控制策略研究[J].浙江电力，2018，37（04）：7~13.

[2]王庆斌，刘涌，杨昀，王朋朋，袁秋实.含分布式电源的10kV配电网无功电压控制方法[J].电力电容器与无功补偿，2018，39（02）：125~130.

[3]顾苏雯，马宏忠，王华芳，许洪华，徐晗，周昊.基于动态多种群粒子群算法的低压配电网电压无功优化[J].电力电容器与无功补偿，2017，38（06）：91~96.

[4]徐鸥洋，唐巍，蔡永翔，盛万兴，寇凌峰.基于模糊逻辑的低压配电网高比例户用光伏无功控制策略[J].电力系统自动化，2017，41（23）：89~95.

[5]李建芳，张璐，宋晓辉，孟晓丽，唐巍.含高渗透率分布式电源的配电网多目标无功分区及主导节点选择方法[J].可再生能源，2017，35（11）：1664~1671.

无功控制范文篇4

关键词：无功补偿；自动控制；电力电子技术

无功补偿在电力工程中有着重要的应用，通过无功补偿，电力再传输中的功率消耗能够最大程度的降低，进一步地提升电网的运输功率，在我国电网传输中起到了十分重要的作用。如今无功补偿在与电力相关的诸多行业都有着充分的应用，在不断变化发展的电子电力行业中，人们对于这种有着良好应用的技术的关注程度在不断地增加。

1关于无功补偿装置在整个电力系统当中的应用分析研究

1.1无功补偿在电力系统当中的应用效果分析

整个社会的发展速度由于能源的供应速度而不断提升，这些年的实际情况反映了，我们国家对于电能的需求量在不断地提升，我们国家的电力输送行业必须与不断发展的社会经济相匹配。所以整个电力系统的建设也在不断地扩大，然而在增加的发电量的同时，也需要减少电能在运输时的消耗，降低电力部门的运营成本。通过无功补偿技术，让整体的电网运行质量得到保障，减少能源在运输过程中大量被损耗的电能，强化整个电网的运行速度，这种无功补偿可以被直接的添加在原有的电力系统当中，而不需要进行额外的设计和改进，从而拥有良好的工作能力，提升电网系统的整体运营安全和稳定性。之所以能够肯定无功补偿装置在电力运行中的用途，是因为它不仅能够极大幅度的降低能量运输的损耗，还能够让传输的电能质量更高，更加的稳定。

1.2无功补偿当中同步调相机的相关科学分析

在无功补偿的应用中，一定程度上参考了同步调相机的工作原理，同步调相机其实也是一种发电机，以同步旋转的方式运行，在种类上，属于无功率动态补偿装置，这种电机的工作原理主要是反映了其通过励磁系统的调节满足有容性功率地输出，在种类上能够被视为是一种无功率动态补偿装置。此外无功率补偿装置也能够被视为是一种同步旋转式的发电设备，运行中时序不断的旋转，并产生大量的噪声，进而导致了电力传输的损耗，通过实际的工作分析不难发现，在同步调相机的检验和维修上较为方便。而通过对目前的状况研究，可以发现无功率变化速度在整个电力系统中变化迅速，现有的机器运行速度无法匹配如此快速的功率变化，这种不利因素使得无功补偿同步调相机的实际运用能力十分有限，无法满足实际的工作需要。

1.3无功补偿装置当中静止无功补偿装置分析

无功补偿装置当中的静止无功装置被研究设计出来拥有着相应的作用，这种作用是为了缓解在电力容器和同步调相机中的一系列设计缺陷造成的工作问题。将静止无功补偿装置与同步调相机的工作环境进行分析比对，能够明显的发现静止无功补偿装置在实际工作中的优点，最为显著的优点为，静止无功补偿装置在运行当中的噪声很小，在运行的速度上也快于同步调相机，这说明静止无功补偿装置的设计思路更加先进，正是这样，与无功补偿装置相配套的新型原件才能被不断的设计开发出来，在当前的装置中得到更好的运用。但无功补偿装置并不是完美的，那就是其制造成本要远远高于同步调相机，这种高昂的一次投入使得电网运行的整体成本在初期会有着更高的负担。在电力系统建设中应该仔细地考虑这种问题，进行更符合市场要求的电网建设。

2关于无功补偿自动控制中电力电子技术的应用分析

通过对无功补偿控制装置的工作原理分析可以看出，电力电子技术在日常的应用非常广泛，有以下几种方式。

2.1电力电子技术的机械式接触器应用研究

通过对无功补偿装置的分析可以发现，开关设备的自动控制与电容器的联系程度较高，因为开关设备的自动控制是由于电容器的断开和闭合来决定电流的传输。在电流输入到装置之前，电路中的电压表现为0，开关的过程中，电流经过了整个电路，电压也会陡然上升，这个阶段电容器的电流会极大程度影响到电容器的工作，在严重的情况下甚至会将电容器的工作组件破坏。

2.2电力电子技术当中无触点闸管的应用研究

通过工作中的实际观察发现，在并联情况下的电容器工作组在其内部经常性的产生涌流现象，这种涌流情况会影响电子元件的工作情况，是一种我们不希望出现的情况，涌流现象过于强烈，会导致电容器中的接触器触头过载，导致电容器被破坏。工程师通过思路的转变，在无功补偿装置中运用无触点晶闸管，实现电容器的保护，在实际的工作中，当电压超过0伏的时候，可控硅会发挥其应有的作用，实现涌流的自动控制，对于电压为0的情况，通过分析可知，无触点的晶闸管会脱离工作状态，在一定情况上，可以避免由于电容器合闸瞬间产生的涌流情况，导致电容器被破坏的问题。以上，我们讨论的是无触点晶闸管在工作中的优势，然而无触点的晶闸管也拥有着一些弊端，首先，在谐波电流出现时，整体的工作情况会被严重地影响，当工作时间推移，设备温度上升时，由于缺乏有效的散热装置，温度居高不下，会导致电阻的上升，现有的排风扇设计，也很难降低工作环境的高温。

2.3电力电子技术当中复合开关的应用分析研究

与机械式接触器和无触电晶闸管一样，复合开关也是无功补偿装置的重要组成部分，能够有效地解决严重的涌流问题，当复合开关在电流超过0的时候，复合开关可以发挥其应有的作用，将涌流更好的控制住。分析复合开关的工作状况，可以发现复合开关之所以能实现涌流的控制，是由于并联电路的特殊工作情况。

3电力系统中对于无功补偿的应用

3.1无功补偿同步调相机

同步调相机是一种同步旋转的发电模组，与无功补偿技术有着相似之处，在实际的工作运行中，调节发电机中的励磁系统发出有容性或感性的功率。在实际工作中，同步调相机所暴露出来的问题有：由于其始终处于高速旋转的状态，会产生大量的噪声和损耗，产生噪声污染的同时，降低了电流运输的效率。面对这种情况，需要运用静止无功补偿来优化同步调相机的工作模式。

3.2静止无功补偿装置

为了能让同步调相机的工作得以优化，让同步调相机和电力容器更好的配合，静止无功补偿装置做到了两者之间的优化，有着良好的应用特性，在运行过程中速度得到了提升，也极大地减少了噪声的发生。目前我国电力技术的快速发展，对于无功补偿装置的要求提出了较为严格的水平，新型的开关器械被用在了控制同步调相机的工作流程中。动态无功功率补偿装置结构如图1所示，本图反映的是TCR型静止动态无功功率补偿装置，这种装置能减少维修人员的工作压力，降低维护成本，拥有着良好的应用结果。

3.3无功补偿电力容器

对于其他设备而言，无功补偿电力在维护运行装机上，都有着更为简单，易于维护的特点，但无功补偿电力容器在实际的应用中并没有人们想象的那样容易，由于在通常的电力供应系统中采取的是感性的无功补偿，对于这种电力系统无功补偿无法持续的进行。在使用电力无功补偿电容器时，会导致整体供电系统电压的下降，产生所谓的负电效应，这种效应只用交流接触器投切时，还会产生更为严重的起弧现象和触头震动现象。交流接触投切电容时，输电线路总电流波形如图2所示。这种复电效应会极大的影响电容器的补偿含量，快速的消耗电力容器的容量，在这种工作状态下，电力容器在受到强烈的外部干扰时，会产生高温，烧毁电力容器，造成电力瘫痪。

4无功补偿自动控制中应用电力电子技术

电力电子技术的执行机构，在无功补偿自动控制中主要分为以下三种。

4.1机械式接触器实施无功补偿自动控制

在实现无功补偿的过程中，应该让电容器和开关设备做到连通，所以在电流输入装置中初始电压始终为0，在电路闭合时电压会出现剧烈的变化，进而导致容器中电流产生相应的变化，这种变化会破坏电容器中的工作环境，所以安装机械式接触器能够有效的避免上述的不利情况，对于电容器中的电阻进行保护，稳定其工作环境。

4.2无触点晶闸管实施无功补偿自动控制

在并联的工作状态下，电容器中的阻容器会导致元件相接触的连接点温度升高，并且严重情况下还会被烧毁，这种情况叫做涌流现象，在无功补偿过程中需要通过先进的电子技术，将固态继电器应用在无功补偿装置中，在电容器运行之后，利用其中包含的硅介质实现无功补偿自动控制手段。电容器失去电压后会自动关闭无触点晶闸管，有效的防止电容器在闭合时由于上述的涌流作用导致工作元件的破坏。这种工作模式有着一定的问题，那就是电容器的持续运行会产生更多的谐波电流，让整体的电力设备温度提升，而这种温度提升是难以被排出的。

4.3复合开关实施无功补偿自动控制

除了以上外，在无功补偿过程中，也有采用复合开关和一些其他方法，抑制无功补偿中产生的不良现象。在电流进入到电容器中，通过负荷开关的机构，可以使电容器所承担的涌流降低到最低水平，复合开关所含有的硅介质，也能够将电容器的电流散溢出去，实现元件与元件之间的正常交流接触，对整个电力系统的开关起到保护和控制作用，在正常运行下，电容器中的能量损耗也会被降低，因此采用复合开关装置能够让整个电力供应系统的自动补偿功能运用起来。在实际的工作情况中，选择适合工作实况的开关类型，比如三项共补复合开关和单项分补开关，这两种复合开关是目前应用的较为广泛的开关。要想降低系统运行成本，使电流的运行效率得以提升，也可以同时在采取这两种复合开关，并且在接线形式上做到复合式的设计，防止在电容器的合闸过程中产生涌流效应，导致电子元件被破坏。

5结语

在无功补偿原理的具体运用上，就是要减少电力传输中所白白流失的能量，提升整体的运行效率，目前无功补偿电力系统在我国已经得到了广泛的运用，降低整个电网运输的能源消耗。而对于这种无功补偿功率的改善，就是要将这种系统直接的套用到自动化的控制电力系统中，实现完全的自主控制。

参考文献

[1]郭权.互联网时代FL垫片公司在华品牌营销策略优化研究[D].上海外国语大学,2021.

[2]张丽娟,顾添翼,潘岑诚.无功补偿自动控制中电工电子技术的应用分析[J].电子测试,2020(24):119-120.

[3]章正倩.电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].南方农机,2020,51(18):144-145.

[4]孙锌洋,史振.电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].汽车实用技术,2020(14):143-145.

无功控制范文篇5

1无功补偿装置在电力系统中的应用

1.1电力系统无功补偿的应用效果

随着社会生产对电力需求的增加，电力行业快速发展起来，电力系统规模也在不断的扩大，电力负荷的需求开始不断上涨。在电力系统的运行中，无功补偿的运用可以起到重要的作用，它能够有效提高电网的运行效率，改善供电环境，同时还可以降低电力系统运行中变电器和输电线路的损耗。将无功补偿装置安装与电力系统中，可以使电网的运营保持平衡的状态，安全稳定的运行，不仅大大的降低了电能消耗，同时提升了电能的质量。

1.2电力系统无功补偿应用的措施

1.2.1无功补偿电力容器

无功补偿电力容器从设计上来说，相对于其他的仪器是较为简单的，无论是容器的安装、运行，还是容器的维护等，其设计工作都不算复杂。但无功补偿电力容器的使用较为复杂，由于我们通常使用的都是感性的无功补偿，因此不能做到持续性的调节。在使用电力无功补偿电力容器的时候，也会产生一定的负电效应，负电效应会导致低电网电压有所下降，同时补偿电流也会下降，这就降低了电容器的补偿容量，使得电力容器所补偿的无功量快速的降低。在这样的情况下，如果谐波的干扰较大，很可能会使无功补偿电力电容器被烧毁，造成一定的损失。

1.2.2无功补偿同步调相机

同步调相机是一种发电机，它是同步旋转式的，属于无功率动态性补偿装置。同步调相机的工作原理是通过对励磁系统的调节来发出感性或有容性的功率。因为同步调相机是属于同步旋转式发电机，因此在运行过程中，它始终处于一种旋转的状态，这就会产生较大的噪声，造成一定的损耗。并且同步调相机的检修维护工作也是相对较难的。从目前来看，电力系统的无功功率变化速度很快，但机器自身的运行速度又较慢，这就使得无功补偿同步调相机的调节工作难以进行，很难满足调节的要求。

1.2.3静止无功补偿装置

静止无功补偿装置的发明与设计主要是为了弥补电力容器和同步调相机的缺陷。与前面两种装置相比，静止无功补偿装置有了更多的优点，它在运行过程中不会产生很大的噪音，运行速度也比之前的容器装置快。在电力电子技术发展的同时，新型的开关器件也被研发出来，并广泛的应用于静止无功补偿装置中，取得了动态补偿的效果。但使用静止无功补偿装置也有一定的问题存在，虽然静止无功补偿装置的检修维护成本有所降低，但其设备造价很高，这就加大了电力系统的成本。

2电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用

在无功补偿自动控制中，电力电子技术的执行机构主要包括三种，即机械式接触器、电子复合开关以及无触点晶闸管。

2.1机械式接触器

在无功补偿装置中，开关设备要实现自动控制主要是通过与电容器开关的并联来完成。在电流输入装置的时候，其初始电压为0，在进行接触的过程中，合闸实现时电压会突然上升，这个阶段电容器中出现的电流会严重的影响到电容器，甚至造成损坏。而机械式接触器的安装就是为了有效的抑制电容器中的涌流，对电阻起到限流的作用，以降低能源的消耗，稳定电压，保护电容器不会受到损害。

2.2无触点晶闸管

电容器组在处于并联状态的情况下，容器中会产生涌流的现象，这种涌流的出现会导致电容器中接触器的触头粘结盒被烧毁，从而破坏电容器。如果在无功补偿装置中运用电力电子技术，设置无触点晶闸管（固态继电器），那么电容器在运行的过程中可以在电压超过0的时候将可控硅有效的利用起来，实现自动控制。在电压为0的情况下，无触点晶闸管会自动的切断，这就能够防止电容器合闸的时候出现涌流而导致电容器损坏。但无触点晶闸管在使用过程中也存在一定的弊端，就是在产生谐波电流的时候，会对电容器的持续运行产生影响，尤其是在设备的温度逐渐上升的时候，热气很难被散发，及时是有专门排热的风扇也无法使热气完全散发。2.3复合开关机械式接触器和无触点晶闸管，复合开关也可以有效的抑制无功补偿中所出现的涌流，复合开关在电流过0的时候，能够将电容器中的涌流抑制住。复合开关之所以有这样的效果，主要在于其采用的并联方式具有可控硅，能够实现交流接触，有效的导通电容器中的电流，并有效控制电力系统的开关，使其在电容器正常运行的情况下不会消耗多余的能量。在无功补偿电容器中中使用复合开关，可以根据其使用功能来进行选择，一般比较常用的是单相分补开关和三相共补复合开关两种类型。如果想要提高电力系统的运行效率，同时花费较少的运行成本，可以将单相分补开关和三相共补复合开关结合起来使用，使其形成综合接线的形式。

3结束语

总的来说，要使电网运行过程中的电网负荷有效的减小，且对无功涌流进行控制，必须要在电网运行中适当的使用无功补偿。无功补偿常用于电力供电系统之中，主要作用为降低输送线路和电变压器损耗，提高电网功率因数及电效率，进而改善整个供电环境。无功功率补偿涉及了电力系统、理论电工、电气自动化技术、电力电子技术等相关领域。因此，采取无功补偿可以有效的保证电力系统的正常运行，降低整个运行过程中的能源消耗，节约电能资源。而在无功补偿自动控制中应用电力电子技术，是优化无功补偿最为直接和有效的方法。

作者:邹少琴 单位:厦门南洋职业学院

参考文献:

[1]赵宇.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].食品与机械,2012,28(1):148-149,165.

[2]宋玉秋,李宁,刘磊等.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].机床与液压,2007,35(7):147-148,152.

[3]周虹屹.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].中外企业家,2015,(17):239-239,251.

[4]刘刚.试论无功补偿自动控制中电力电子技术的应用[J].电子制作,2014,(23):212-212.

无功控制范文篇6

论文关键词:无功补偿技术;作用;现状;发展趋势

无功功率补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,提高供电质量。在长距离输电中,提高系统输电稳定性和输电能力,平衡三相负载的有功和无功功率等。

一、无功功率补偿的作用

1、改善功率因数及相应地减少电费

根据国家水电部,物价局颁布的“功率因数调整电费办法”规定三种功率因数标准值,相应减少电费:

(1)高压供电的用电单位,功率因数为0.9以上。

(2)低压供电的用电单位,功率因数为0.85以上。

(3)低压供电的农业用户,功率因数为0.8以上。

2、降低系统的能耗

功率因数的提高,能减少线路损耗及变压器的铜耗。

设R为线路电阻,ΔP1为原线路损耗,ΔP2为功率因数提高后线路损耗,则线损减少

ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)

比原来损失减少的百分数为

(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)

式中,I1=P/(3U1cosφ1),I2=P/(3U2cosφ2)补偿后,由于功率因数提高,U2>U1,为分析方便,可认为U2≈U1,则

θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)

当功率因数从0.8提高至0.9时,通过上式计算,可求得有功损耗降低21%左右。在输送功率P=3UIcosφ不变情况下,cosφ提高,I相对降低,设I1为补偿前变压器的电流,I2为补偿后变压器的电流,铜耗分别为ΔP1,ΔP2;铜耗与电流的平方成正比,即

ΔP1/ΔP2=I22/I12

由于P1=P2,认为U2≈U1时,即

I2/I1=cosφ1/cosφ2

可知,功率因数从0.8提高至0.9时,铜耗相当于原来的80%。

3、减少了线路的压降

由于线路传送电流小了,系统的线路电压损失相应减小,有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压上升过高),有利于大电机起动。

二、我国电力系统无功补偿的现状

近年来,随着国民经济的跨越式发展,电力行业也得到快速发展,特别是电网建设,负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升,也使电网中无功功率不平衡,导致无功功率大量的存在。目前,我国电力系统无功功率补偿主要采用以下几种方式:

1.同步调相机:同步调相机属于早期无功补偿装置的典型代表,它虽能进行动态补偿,但响应慢,运行维护复杂,多为高压侧集中补偿,目前很少使用。

2.并补装置:并联电容器是无功补偿领域中应用最广泛的无功补偿装置,但电容补偿只能补偿固定的无功,尽管采用电容分组投切相比固定电容器补偿方式能更有效适应负载无功的动态变化,但是电容器补偿方式仍然属于一种有级的无功调节,不能实现无功的平滑无级的调节。

3.并联电抗器:目前所用电抗器的容量是固定的,除吸收系统容性负荷外,用以抑制过电压。

以上几种补偿方式在运行中取得一定的效果,但在实际的无功补偿工作中也存在一些问题:

1.补偿方式问题:目前很多电力部门对无功补偿的出发点就地补偿,不向系统倒送无功,即只注意补偿功率因素,不是立足于降低系统网的损耗。

2.谐波问题:电容器具有一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏;并且由于电容器对谐波有放大作用,因而使系统的谐波干扰更严重。

3.无功倒送问题:无功倒送在电力系统中是不允许的,特别是在负荷低谷时,无功倒送造成电压偏高。

4.电压调节方式的补偿设备带来的问题:有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的,线路电压的波动主要由无功量变化引起的,但线路的电压水平是由系统情况决定的,这就可能出现无功过补或欠补。

三、无功功率补偿技术的发展趋势

根据上述我国无功功率补偿的情况及出现的问题,今后我国的无功功率补偿的发展方向是:无功功率动态自动无级调节,谐波抑制。

1.基于智能控制策略的晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置

将微处理器用于TSC,可以完成复杂的检测和控制任务,从而使动态补偿无功功率成为可能。基于智能控制策略的TSC补偿装置的核心部件是控制器,由它完成无功功率(功率因数)的测量及分析,进而控制无触点开关的投切,同时还可完成过压、欠压、功率因数等参数的存贮和显示。TSC补偿装置操作无涌流,跟踪响应快,并具有各种保护功能,值得大力推广。

2.静止无功发生器(SVG)

静止无功发生器(SVG)又称静止同步补偿器(STATCOM),是采用GTO构成的自换相变流器,通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功,进行无功补偿,若控制方法得当,SVG在补偿无功功率的同时还可以对谐波电流进行补偿。其调节速度更快且不需要大容量的电容、电感等储能元件,谐波含量小,同容量占地面积小,在系统欠压条件下无功调节能力强,是新一代无功补偿装置的代表,有很大的发展前途。公务员之家

3.电力有源滤波器

电力有源滤波器是运用瞬时滤波形成技术,对包含谐波和无功分量的非正弦波进行“矫正”。因此,电力有源滤波器有很快的响应速度,对变化的谐波和无功功率都能实施动态补偿,并且其补偿特性受电网阻抗参数影响较小。

电力有源滤波器的交流电路分为电压型和电流型。目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看,电力有源滤波器可分为并联型和串联型。并联型中有单独使用、LC滤波器混合使用及注入电路方式,目前并联型占实用装置的大多数。

4.综合潮流控制器

无功控制范文篇7

关键词：电力企业；无功电压管理；管理水平

电压是衡量电能质量的重要指标，电压无功平衡可以提高电压质量，因此加强无功电压管理工作，有助于降低电网损耗，提高电力系统的运行效率，保障电力系统的安全运行。电压无功管理就是根据用电特征，合理安排生产负荷，错开用电高峰，以提高电网功率因数，实现无功就地平衡，保障电压稳定性。鉴于无功电压管理工作的重要性，本文以其为研究对象展开探讨，以提高无功电压管理水平。

1无功电压管理的重要性及影响因素

科学技术的发展以及智能电网的发展与应用，虽然改变了电网无功电压管理工作方式，但也给无功电压管理工作增加了难度。加强电网无功电压管理不仅能够保障电力用户的安全用电，而且能够转变管理方式，促进电力行业的健康发展。根据分析发现，影响无功电压管理的因素较多，具体分为如下4种。（1）电网安全自动装置的质量因素。安全自动装置是电力系统的主要组成部分，如果安全自动装置存在质量问题，如性能参数不符合应用要求、安全性不高等，那么将会直接影响到电力资源的合理配置。（2）电网无功电压设备因素。采购人员除了要根据电力系统的建设要求来挑选电网无功电压设备，还要从多个方面进行考虑，选择先进的安全自动装置设备；相关工作人员必须认真学习并熟练掌握该设备的操作技术，以正确操作安全自动装置设备，确保其能够高效运行。（3）外部环境因素。例如，施工现场的地质条件、气候环境等，这些环境因素会在不同程度上影响到电力系统的运行状况及无功电压管理。（4）人为因素。无功电压管理相关工作人员的技术水平、职业素养及工作态度等都会对无功电压管理工作产生直接影响，所以必须要将人为因素作为控制重点[1]。

2电力企业无功电压管理现存问题

2.1管理意识及能力较低。多数电力企业在运营过程中，长期存在无功电压管理意识较低的现象；领导层对无功电压管理的不重视，直接影响到无功电压管理工作水平的提升。具体表现为：电压无功管理人员专业素质不高、缺乏工作责任心、管理水平有待提高；变电站工作人员操作技能不熟练，无法准确根据电网无功负荷及电压变化状况来投切电容器。2.2电力设备配置及改造不合理。（1）无功补偿容量不足会加大线路损耗，导致电力用户端的电压降低。这会加大无功负担，造成无功功率损耗。通常都是利用变电站的补偿电容器来调节无功补偿，但是线路功率因数相对较低，导致线路损耗增加。（2）部分变电站的无功补偿电容器配置容量小，有的设备已经超出使用期限，运行过程中经常出现故障问题，无法发挥无功补偿的作用。（3）变压器改造不合理。虽然智能电网建设已经开展了较长时间，但是还有部分电力企业没有全部完成变压器改造，主变运行参数不一致，最终导致变电站中低压侧母线电压合格率较低。（4）自动化装置投入率低。虽然许多变电站都安装了无功补偿设备自动控制装置，但是受多种因素的影响，这些自动化装置的应用水平不高，投入率低。2.3居民与非居民用户的无功补偿问题。居民区公用配电房的无功补偿柜大都具备自动控制的功能，但是实际应用过程中，经常会因控制器质量问题造成运行故障。这不仅会造成线损较大、电压合格率下降，而且会影响到小区自动无功补偿功能的实现，增加公用变无功补偿管理工作难度。非居民用户配电房的无功补偿柜的自动控制装置因质量问题发生故障，出现电容器向系统倒送无功电量的现象，进而影响电力系统无功平衡的实现[2]。

3加强无功电压管理的有效措施

3.1增强管理意识，加强人员培训。首先，电力企业管理人员必须要从思想上提高对无功电力管理的重视，建立无功电压管理体系，将管理职责层层细化并具体落实到位，便于无功电压管理工作的有序开展。其次，电力企业需要对相关人员进行专业培训，使其明确了解相关规章制度及标准，使其熟练掌握相关技能及知识。除了培训外，电力企业还应该定期举办经验技术交流会，不断引进新技术，以提高无功电压管理水平。再次，电力企业需要进一步完善考核制度，严格执行电压合格率考核办法，将指标划分给各部门，由管理部门进行统一考核，有助于调动全体人员参与无功电压管理的积极性。最后，管理人员需要每个月对电压数据进行整理分析，以分析无功电压管理工作存在的问题，便于后期工作过程中采取技术措施或管理措施加以优化，进一步提高无功电压管理水平[3]。3.2收集电网数据并调整力率。一方面，电力企业需要切实做好电力用户的用电数据收集工作，采用计算机技术来做好数据的汇总及分析工作，然后安排人员对电力用户进行走访，电力营销人员可以对电力用户进行深入交谈，向电力用户讲解无功功率的相关知识，指明提高用电功率因数不仅能够保障电力系统的安全运行，还能够节约电力用户的支出，以促使电力用户自行解决好自身设备管理问题。另一方面，电力企业需要用电数据分析结果来调整力率，切实做好电价调整的宣传工作，尤其是用电量较大的工业电力用户，通过执行力率电价来督促其安装无功补偿设备，以有效减少无功功率。无功补偿设备投入量的增加也有利于电网无功潮流的合理分布。针对改造升级无功补偿装置。随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，工农业和生活用电不断攀升，用电性质也发生了大的变化，原有变电站输变电容量及无功补偿装置容量的不足，电动机、空调、洗衣机启动困难，高峰负荷期间“低电压”“卡脖子”现象频频频发生，电能质量远远满足不了用电客户的要求。应该合理应用无功补偿装置投退和主变有载调压技术。有载调压变压器的调压范围大，一般在15%及以上，投资相对小，效果好。分接开关可以手动或电动操作，也能摇控操作，便于实现自动化的管理。在系统无功功率不足、电压偏低的情况下，利用投入无功补偿装置进行调压，禁止用改变主变变比的方法来提高系统的电压水平，否则电压水平调得越高，该区域的无功功率越不足，反而导致恶性循环。3.3切实做好设备管理工作。（1）电力企业需要根据电力用户的用电需求及实际状况来合理配置变电站补偿电容器的组数及容量，以有效解决部分非居民用户向系统倒送无功的问题。（2）根据实际情况来改造变电站变压器，通过主变调压方式来提高变电站中低压侧母线电压合格率，进一步提高电能质量。（3）电力企业需要安排人员切实做好设备维护工作，及时发现并解决电力设备存在的故障问题，合理调整变压器档位，做好设备检修维护工作，及时更换老化的电力设备，使其运行指标合格，确保无功补偿装置发挥应有的功效。（4）技术人员可以利用先进的监测设备来检测电压，以便技术人员掌握各检测点的运行电压数据，有效提高综合电压合格率[4]。

4结论

随着体制改革的推进及智能电网的应用与发展，我国电力企业面临的市场竞争压力逐渐增大。除了要扩大企业规模外，电力企业还应该对无功电压管理予以重视，不断创新管理方法与管理方式，切实做好人员培训工作，提高全体人员的无功电压管理意识，以提高无功电压管理工作水平，保障电网运行的安全稳定性，提高电力企业的竞争力。

参考文献：

[1]王志群，朱守真，周双喜.分布式发电对配电网电压分布的影响[J].电力系统自动化，2015，（16）：56-60.

[2]林舜江，袁康龙，刘明波，等.自动电压控制系统对广东电网静态电压稳定性的影响[J].电网技术，2012，（6）：102-107.

[3]邵显奇.浅谈包头地区电力系统电压质量及无功电压管理措施[J].内蒙古科技与经济，2014，（4）：23-24.

无功控制范文篇8

关键词:无功补偿装置；节能降耗；应用

0引言

随着电网高负荷运行，设备投入率显著增大，用电量大幅增加，由此带来的供电线路损耗增大。而在电力系统中的电力负荷，特别是感性负荷如变压器等，电网运行过程中，这些设备需要相应的无功功率，通过外在的合理无功补偿，可以减少线路和变压器输送的无功功率，起到降低电能损耗、增加效益的作用，同时能够改善电能质量，提高设备的利用率。

1无功补偿与节能降耗的关系

所谓无功补偿，就是借助无功补偿设备向电网中提供必要的无功功率，从而能够达到提高电力系统的功率因数，降低电能损耗，改善电压质量的目的。在电网正常运行时，电能转换为其他形式能源的前提是电源能够供给无功功率。有功功率损耗和无功功率损耗两部分组成了电网中的电能损耗。利用合理的无功补偿装置对电网所带负荷进行无功功率补偿，将电网的功率因数提高，可以减少电网提供的无功功率，从而减少在输配电网络的传输过程中因为无功功率所带来的能量损耗及电压降落。

2无功补偿的形式及特点

无功补偿的方法主要是有3种：低压就地无功补偿、低压集中、分组无功补偿、中压集中无功补偿。下面简单说明这3种补偿方式的适用范围及补偿方式的特点：低压就地无功补偿：根据所用电设备无功大小，把单台或多台低压电容器组和用电设备并连，然后通过控制及保护装置和电机同时投切。该无功补偿的优点：（1）在源头上转化了无功，大量的线路损耗能量能够被减少，提高变压器利用率，视在功率得到降低。（2）用电设备在运行时，投入无功补偿装置，用电设备停运时，也退出补偿装置。（3）有占位小、安装起来容易等，视在功率得到真实有效的减少，节电效果非常显著。该无功补偿方式的缺点是：（1）一次性的投资金额会较大。（2）补偿量跟随负荷的变化也要改变，对自动补偿控制器响应的要求高，而且如果要进行精确的补偿，补偿电容容量就不能过高。（3）同时，单机节电效果不容易测量。低压集中、分组无功补偿：利用低压开关将低压电容器接在配电变压器的低压母线侧，控制保护装置是利用无功补偿投切装置，根据在低压母线上测量得到的无功负荷而对电容器的投切进行直接控制。该补偿方式的优点：利用低压集中、分组补偿，只能够对变压器的“涡流效应”进行无功能量补偿。缺点是：此无功补偿方式，主要作用是对低压侧无功量的阻隔作用，对于上侧电网的贡献大。中压集中无功补偿：将并联电容器组装在变电所的低压母线上进行无功补偿的方式。根据负荷的大小补偿装置再进行自动投切，用户的功率因数从而得到合理地提高，阻隔了无功能量，防止无功能量进入上侧电网，减少了对上侧电网造成的电压波动，降低了电网损耗，保护了上侧电网。同时，也放便运行维护，社会效益比较重大。

3变电站负荷用电情况

随着电网高负荷运行，电气设备投入率增大，用电量显著增加，现将本站各母线段负荷情况总结如下：各母线段功率因数普遍低于0.92，无功功率约占有功功率的55%—90%，大量无功功率的输送势必要增加电能损耗。从2013年6月份至2014年5月份，九分场变电站的平均功率因数为0.91。

4无功补偿装置

九分场变电站无功补偿装置采用集中补偿方式，分别对35kV#I段母线、35kV#II段母线上的无功功率进行补偿。每套电容器的主要设备：限流熔断器、串联电抗器、并联电容器组（含保护用外部熔断器）、氧化锌避雷器、信号和电测量用一次及二次设备等。装置为手动投切方式，由用户根据系统的无功需要进行投入和切除。

5无功补偿的效益

在全站70%负荷下投入无功补偿后电流、视在功率、功率因数（目标功率因数设置为0.95左右）的变化，无功补偿后母线电压升高。功率因数的提高，负荷电流的减小，视在功率的减小，提高了设备的利用率，同时由于电网输送的无功功率减小，必然使线路上的损耗减少。投入电容器进行无功补偿后，每月，九分场变节省286.2万kw.h，按照一度电0.5元，九分场变投入电容器进行无功补偿后每月共节省157.41万元。可以计算出我厂全年（运行365天）电能损耗节约情况：全年电能损耗减小3432万kw.h，节约共计1888.9万元，为公司降低生产成本、增加效益起到了一定的作用。

6结论

无功控制范文篇9

本文介绍一种适合于辐射式电网无功电压优化集中控制的实用方法。这种方法避免对网络进行潮流计算，依据专家系统产生式规则，结合模糊理论的原理，形成系统规则库，推理无功电压优化集中控制的结论，达到实用、高效、能在线应用的目的。

1引言

线损是反映供电企业管理水平和经济效益的重要指标，减少线路无功负荷的输送、实现无功负荷的就地平衡是降低线损的重要手段；电压是电能质量的一个重要指标，是供电企业优质服务水平的重要体现。同时，线损指标和电压合格率也是建设一流供电企业的必备条件和重要考核指标。因此，通过对无功电压的优化控制以减少网络损耗、提高电压质量，具有特别重要的意义。

变电站电压无功控制的目标是控制低压母线电压和流经主变压器的无功潮流。一方面，有载调压分接头通常用来维持二次侧电压在额定电压的附近，当电压越限时，相应地调节分接头；另一方面，根据主变流过的无功来决定电容器的投切。在这种控制策略下，电容器和有载变压器分接头被单独使用来分别控制流经主变压器的无功潮流尽可能小和母线二次侧电压尽量维持在期望电压值的附近。然而投切电容器会影响母线电压且引起分接头的动作太多，调节有载变压器分接头也会影响系统的无功潮流。这样，有必要协调电容器投切和分接头调节。近年来，随着变电站综合自动化的发展，母线电压、流过主变压器的有功和无功、电容器的开/合状态、有载变压器的分接头位置可以连续地监测和记录，利用这些数据可以实时优化控制分接头位置和电容器状态。

本文介绍Power2000型“电网无功电压优化控制综合管理系统”，该系统采用专家系统和模糊理论来体现电压无功优化控制的规则，而不对网络进行潮流计算，从实用性角度出发，是实现无功电压优化控制调节的新方法。

2无功电压优化控制模型

辐射电网无功电压控制模型需要考虑到1天24小时内电网中所有变电站二次母线电压尽可能接近给定值(10pu)，同时电网网损尽可能小。除了各节点电压的上、下限约束外，由于频繁调节变压器分接头和投切电容器会降低它们的寿命期望值，约束条件中还考虑到了最大允许变压器分接头调节次数和电容器投切次数。辐射电网无功电压控制模型如下：

(1)

(i=1,2,…24小时，j=1,2,…n；n为电网中同时具有有载调压变压器和电容器的变电所个数。)

(2)

约束条件为：

公式(2)中：J1是为了保证一天24小时内某变电站二次母线电压尽可能保持在给定值(10－107pu)附近；J2是为了保证流经主变无功潮流尽可能小，从而使主变损耗得到降低；J3是为了使得变压器分接头动作次数尽可能小；J4是为了使得电容器动作次数尽可能小。

为了获得理想的优化控制结果，采取专家系统和模糊理论来找到一个合适的电容器投切和分接头调节的调度方案，以致电网中n个变电所的二次侧母线电压和主变无功潮流达到满意程度。硬约束条件包括n个变电所的变压器分接头一天最大允许动作次数KT，电容器最大允许投切次数KC，节点电压限制，即所有节点(根节点除外)电压都不能越上限Vmax(107pu)和下限Vmin(10pu)，主变无功潮流允许并实现倒送不超过某一指定值。

3模糊系统及应用

模糊系统是专家系统与模糊理论的结合。一般地讲，专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，它根据某个领域的专家提供的知识与经验进行推理和判断，模拟专家的决策过程，以解决那些需要专家决策的复杂问题。而模糊理论是将经典集合理论模糊化，并引入语言变量和近似推理的模糊逻辑，具有完整的推理体系的智能技术。

本文采用的知识表示方式是产生式规则的系统，即把主变压器分接头调节、电容器动作以及运行人员的经验用规则表示出来，形成调度的专家系统知识库，进而根据电网SCADA系统提供的实时信息对知识库进行推理，获得电压无功优化控制的结论。

产生式规则用于表示具有因果关系的知识，其基本形式如下：

IFPTHENQ

其中：P代表一组前提或状态，Q代表若干结论或动作。其含义是如果前提P得以满足，即为“真”，则可得出结论Q或Q所规定的动作。

为方便述说，下面举几个例子，可以更清楚地理解产生式规则记录形式化的原理和过程。

例如在系统规则库有如下规则集：

(1)前提：实施全网优化调节电压，获得以最少的变压器分接开关调节次数，达到了最大面积地提高电压合格率，避免了多变电所多主变同时调节主变分接开关引起的分接开关调节振荡。

状态：假设无功功率流向合理，当某变电所低压侧母线电压偏离合格范围时；

结论：分析同电源同电压级变电所和上级变电所电压情况，自行决定是调节本变电所主变分接开关档位还是调节上级电源变电所主变分接开关档位。

(2)前提：实现全网调节无功补偿，最大限度地实现无功功率分层平衡和就地平衡。

状态：假定地区电力网内各级变电所电压处在合格范围之内，

结论：在不向上一级电压等级电网倒送无功的前提下，实现本级电力网内无功流向合理，允许并实现无功功率倒送。

(3)前提：实现无功电压综合控制，确保电容器最大投入。

状态：当变电所母线电压偏高时，

动作：先调低主变分接开关档位，达不到要求时，再切电容器；

状态：当变电所母线电压偏低时，

动作：先投电容器，再调升主变分接开关档位。

由于专家系统的容错能力较差，在某些前提下很难取得明显的结论。本文引入模糊理论，将专家系统与模糊理论结合起来，对知识进行模糊推理得以改善，增强处理不正确性的能力。本文中给出了辐射电网无功电压控制模型中各个模糊变量的隶属函数，而在系统规则集的设计过程中结合各个模糊变量的隶属函数，推理出一个满意的结论。

4实例分析

目前，辐射式地区电网无功电压优化集中控制系统已在山东泗水县电力局使用，运行稳定、动作准确。下面就该局运行所带来的效益加以分析，以证明系统的正确性和实用性。

泗水电网包括1个220kV变电所、2个110kV变电所、6个35kV变电站，从2001年12月开始，其无功电压全部由Power2000型“电网无功电压优化控制综合管理系统”控制运行。此控制更有利于全网无功补偿容量的合理使用，保证了电容器的最大投入，输电网损大幅度下降。

①降低线损

现统计2002年1－3月网损，并与去年同期相比较，结果列表如下：

从上表统计结果看出，今年1－3月份比去年同期共计节电5589万千瓦时，全年累推节电约22356万千瓦时，约合人民币8495万元。

本控制系统如果大面积推广，其降损效益是可想而知的。

②提高用户电压合格率

本控制系统运行调节以电压合格为约束条件，最大范围地保证了电压合格率。

从列表看出，变电所A点电压合格率的提高，促成了用户端B、C、D电压合格率的提高。

③设备运行状态分析

(1)、由于实施全网优化调节电压，主变分接开关调节次数由以前的每台每天平均10次，降低到目前的每台每天平均5次，电压合格率提高118个百分比点。

实施电压偏上、偏下限运行后，主变分接开关调节次数每台每天平均8次。

(2)、由于实施全网无功补偿容量调节和电压无功综合优化控制，变电所10kV电容器每台每天投切次数由以前的平均2次增加到现在的平均4次。实现了无功功率分层和就地平衡，提高了地区受电力率。泗水电网峰期力率由以前的091提高到目前的097。

无功控制范文篇10

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

1影响功率因数的主要因素

1.1大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

1.2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

1.3供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

2.1低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。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。

2.2低压集中补偿低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

2.3高压集中补偿高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。

3采取适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。

3.1合理使用电动机；

3.2提高异步电动机的检修质量；

3.3采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。

3.4合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。

4无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。

4.1同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。①同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。②同步调相机:同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。③并联电容器：并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发quot；无功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。④静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。