电网的无功补偿—
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浅析电力系统低压电网的无功补偿
偿 进 行 简要 探 讨 。
关键词 ： 电力 系统； 低压电网； Ｊ Ｌ功补偿 ｌ 概述 载时， 功过补偿 ， 加线路损耗 ， 无 会增 也使电压合 始终控制在合理 的范围。 无功补偿 在电力 系统低 压电 网中的主要 格率降低。 ５ 静止补偿装 置 ． ２ 作用是维持电流顺畅 ，提高电网工作效率 的重 ３３用户低 压端 ． 在远距离输电线路 中间装设同步调相机或 要因素。无 功补偿装置在电力供 电系统是不可 般按照用户无功负荷的变化 自动投切补 静止补偿装置 ， 能够有 助于 电压的稳定 ， 减少在 缺少重要设备 ，它可以降低供电变压器及输送 偿 电容器， 以做到不 向高压线路反送 无功电 输电过程 中不断充电的现象 ，提高输电的容量 可 线路的损耗 ， 提高供电效率 ， 改善供 电环境 。供 能， 电网中， 在配 如果各用户低压侧 配置 了足够 水平 ， 即在多条线路 的输电过程中 ， 及时补充其 电过程中将无功补偿合 理运用 ， 择适 宜的无 的无功补偿装置， 选 则可使配电线路 中的无功 电 能量损耗 ， 起到稳压增容的作用。同时 ， 够起 能 功补偿装置 ，可以最大限度 的减少供电网络的 流最小， 也使配 电线路的有功功率损耗最小 。 到配 给和补偿的功效 ，从而进一步发挥其调节 同 损耗 ， 从而获得较好的经济效益 。 电力系统供 时， 中的无功电流小， 在 线路 也使线路压降减少， 功能。 电 在实际 的操作过程中， 我们应选择合理 的 电过程中， 利用无功补 偿的方式进行配送 电流， 压波动减少 。在配电网中的用户端实现无功就 调节点 ，即输 电网的电压支撑点与调压输 电网 能够起到稳定电压和降低损耗的作用。本文就 地补偿是 合理的无 功补偿 方式 ， 否则， 即使在线 与受 电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点 电力 系统低压电网的无功补偿进行简要探讨 。 路关 口 的功率 因数很 高， 处 也不 能有效地降低 设计无功补偿装置 。 确定合理的补偿调节范围 ， ２ 电力系统低压电网无功补偿的重要性 线路 的有功功率损耗。 在配电网中， 无功补偿应 并不断地进行跟踪维护 ， 管这种无功补偿的 尽 ２１有利于电压 的稳定 ． 以低压侧就地补偿 为主， 高压线路 中的补偿为 自动化程度较高 ，但也会 由于一些不可抗拒的 电压 的稳定是供 电网络 输送过程 中的先 辅 。 要很好地实现恰当的无功补偿 ， 只能采用 自 因素 ， 如受恶劣天气影 响等问题 。所以 ， 我们应 决条件 ，也是保证 电力输送质量不可或缺 的重 动控 制的方 式 ， 采集 电网的电压、 电流 、 率及 注意随时观测 ， 功 掌握最新 观测数据 ， 发现异常情 要方面。 根据电压损耗 的计算公式 ， 我们可 以了 功率 因数等参数 ， 随时跟踪 电网的运行状态 ， 综 况进行及时校正。 解 到变压 器的 电压几乎 全为 输送无 功负荷 Ｑ 合各种运行参数 ， 选择适 当的操作指令 ， 使电力 ５３ －终端分散补偿 产生的 ， 功率 Ｑ在 电压稳定 中具有 不可替代的 系统低压电网运行在最佳 的工作情况。 我们在用户终端进行分散补偿 ，不仅 能够 作用。因此 ， 电过程 中， 在输 尽量地减少无功功 ４电力系统低压 电网的无功补偿 原则 提 高电压利用率 ，同时还能够使得 用户 的电器 率 Ｑ， 能够保持电压 的稳定。 ４１同 机补 偿 ． 设备始终保持在一定 的稳压值之内 ，减少设备 ２２ －有利于用电企业节省资金 在输电之前将低压 电容器组与电动机进行 损坏 的可能性。用户终端分散补偿 的优势 主要 根据我 国国家 电价 的收费制度 ， 不同企 连接 ， 此基础上进行同时工作。 对 在 这样既可以降 有 以下几点 ：第一是 由于城市电力用户 的用电 业的功率 因数规定不同数 值 ， 然后按照一定的 低电流流通过程 中损耗 ，又可以提高 电流 的工 量 日 益加大 ，用户终端分散补偿可 以节省资源 数值进行 电费 的收取。 因此 ， 很多用 电企业特别 作效能， 到无损耗值要求， 达 减少损耗 。 成本 ； 第二是使 用电器 的频率较以往有所提高 ， 注重对生产设备的节能保养 ，以便减少电费资 ４ ． ２电容器补偿 采用这样的补偿方式 ， 能够有一定 的发展前景 ； 金的支 出。低压电网无功补偿的运用则可以帮 我们可将低压电容器通 过低压保险接在配 第 三 是 符 合 国家 的 《 电 系 统 设 计 规 范 》 供 助用 电企业 减少 在生产 设备正 常运行 后 的损 电变压器两侧 。不仅能够补偿配 电变压器空载 （Ｂ ０ ５ — ９ ５ Ｇ ５ ０ ２ １９ ） 的要求 ， 对于容量较大、 负荷平 耗， 从而节约生产成本 。 无功，同时可 以弥补变压器运行而带来的一定 稳且 经常使用 的用 电设备无 功负荷 宜单独 补 ２ 有利于降低 系统能耗 ＿ ３ 损耗 。 偿。 这样的无功补偿方式 ， 能够使得 电压释放系 根据 Ｐ Ｉ Ｃ Ｓ 的计算公式来 测算无功 ＝Ｕ Ｏ ４ 随 时 补偿 ３ 统能量 ， 高线路供电能力 ， 提 使得电压始终保持 补 偿 降低 电力 系 统 能耗 的作 用 情 况 。根 据 在补偿的过程 中以无功补偿投切装置作为 在一定的稳定数值范围之 内，有利于电气设 备 ｌ／ ＝ｏ ／ ｓ 计算 ， ｌ ２ ｅ ２ ｏ Ｉ ￣ ｃ １ 线损 Ｐ 减少 的百分数 控制保护装置 ， 将低压 电容器组补偿在大用户 的稳定运行 。 于以上的诸多优势 ， 鉴 我们应该 建 为 ： ％＝ （－２Ｉ） ０％＝Ｉ ｃｓ ／ｏ￣２ ０５ Ｖ左右的母线上。这样 ， △Ｐ １ １／１ ×１０ （－ｏ ＋ｌ ｓｂ ） ． ｃ ｋ 不仅可 以上满足述 立用户终端分散补偿来提高 电压的利用率 。 ×１０ ０ ％，也就是说当功率 因数 从 ０７ ． ５提高到 两种补偿要求 ， 能够发挥稳压的作用 ， 而减 还 从 结束语 ００ ． 时， ９ 由上式可求 得有功损耗将 降低 ２ ％ 一 少电器设备受损 。 ５ 综上所述 ，在 电力系统低压电网的无功补 ４ ％。 ０ 这是非常显著的降低能耗的效果 。 由此可 ５ 电力系统低压 电网的无功补偿 措施 偿中 ， 我们要详细分析低压线路的具体特征 ， 从 见 ，我们利用无功补偿的方式 进行低压电 网传 ５ 低压集 中补偿 ． １ 无功补偿的合理运用措施出发 ， 从而进一步提 输电流 ， 可以充分降低系统损耗 。 低压集 中补 偿措施 主要是 在 配 电变 压 器 高低 压电网的供电效率 ， 保证供电质量 。 ３ 电网中无功补偿的配置地点 配 ３０ ８ Ｖ进行集 中补偿 ， 常采用 电脑控 制的低压 通 参 考 文 献 配电网 中的无功补 偿装置 的配置地点 有 并联 电容器柜 。这样的补偿方法具有 以下显著 【１ 路 春 ． 合 理 选 择 低 压 无 功 补 偿 装 置 ． １马 浅析 三种类 型：第一是在变电所母线上 ；第二是在 特点 ： 第一是补偿的容量较 大，可用 于上千容 浙 江建 筑， １，． ２ ０５ ０ １ｋ ０ Ｖ线路 中； 第三是在用户低压端 。 器； 第二是跟踪性能较好 ， 可根据用户 负荷水平 【］ 勇． 能低 压 无功 补 偿 技 术 的 应 用探 讨 ［． ２Ｚ 智 Ｊ Ｊ ３１ 电所 母 线 ．变 的波动情况进行相应数量的补偿 ，能够做到供 北京 电力 高 等专 科 学校 学报 ： 自然科 学版 ， 变电所母线上的无功补偿容量较大 。 一般 给平衡 ； ０ ０ ５ 第三是补偿的经济效率好 ， 这种补偿方 ２ １ ， ． 是人 工手动分级投切， 该种无功补偿容量是按 式对配 电过程的损耗控制有一定 的帮助 ，且投 『１ ３王培波． 节能 角度谈低压 无功补偿装 置应 从 平衡 整个变 电所供 电范 围内无 功负荷来 确定， 资和维护费用均由用户承担 ，从而减少 了供 电 注意 的 问题 ｍ ． 力 电容 器与 无 功 补偿 ，０ ０２ 电 ２ １，． 以保证上一级供 电线路 的功率因数达到规定要 企业的成本投入 ， 效的控制 了能耗。 目前 ， 有 我 『１ ４周茂． 压无功补偿的技术与 经济性探讨田． 低 求， 并使变电所母线 电压维持在许 可范围内。 国各厂家生产的 自动无功补偿装置通常是根据 贵 州 电 力技 术 ，０ ９１． ２０ ， ２ ３２ １ｋ ． ０ Ｖ线路 功率因数来进行 电容器 的 自 动投切的 。运用集 『１ ５宋云辉． 能无功补偿技术在 低压 电网中的 智 这部分的无功补偿容量是按补偿 １ｋ ０ Ｖ线 中补偿 的方法 ，不仅能够使企业及时地发现和 应 用 ［． 南 农 机，０ ８７ Ｊ湖 １ ２ ０ ，． 路的无 功损 耗和变压 器的无功损耗 来确定 的， 解决问题。 同时 ， 能够引起 电力 系统供 电部门的 无功补偿容量不能太大， 否则会 造成 线路低负 关注 ， 便于检查 电压 的运行情况 ， 电压的数 值 使 责 任 编辑 ： 丽 敏 赵
关键词 ： 电力 系统； 低压电网； Ｊ Ｌ功补偿 ｌ 概述 载时， 功过补偿 ， 加线路损耗 ， 无 会增 也使电压合 始终控制在合理 的范围。 无功补偿 在电力 系统低 压电 网中的主要 格率降低。 ５ 静止补偿装 置 ． ２ 作用是维持电流顺畅 ，提高电网工作效率 的重 ３３用户低 压端 ． 在远距离输电线路 中间装设同步调相机或 要因素。无 功补偿装置在电力供 电系统是不可 般按照用户无功负荷的变化 自动投切补 静止补偿装置 ， 能够有 助于 电压的稳定 ， 减少在 缺少重要设备 ，它可以降低供电变压器及输送 偿 电容器， 以做到不 向高压线路反送 无功电 输电过程 中不断充电的现象 ，提高输电的容量 可 线路的损耗 ， 提高供电效率 ， 改善供 电环境 。供 能， 电网中， 在配 如果各用户低压侧 配置 了足够 水平 ， 即在多条线路 的输电过程中 ， 及时补充其 电过程中将无功补偿合 理运用 ， 择适 宜的无 的无功补偿装置， 选 则可使配电线路 中的无功 电 能量损耗 ， 起到稳压增容的作用。同时 ， 够起 能 功补偿装置 ，可以最大限度 的减少供电网络的 流最小， 也使配 电线路的有功功率损耗最小 。 到配 给和补偿的功效 ，从而进一步发挥其调节 同 损耗 ， 从而获得较好的经济效益 。 电力系统供 时， 中的无功电流小， 在 线路 也使线路压降减少， 功能。 电 在实际 的操作过程中， 我们应选择合理 的 电过程中， 利用无功补 偿的方式进行配送 电流， 压波动减少 。在配电网中的用户端实现无功就 调节点 ，即输 电网的电压支撑点与调压输 电网 能够起到稳定电压和降低损耗的作用。本文就 地补偿是 合理的无 功补偿 方式 ， 否则， 即使在线 与受 电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点 电力 系统低压电网的无功补偿进行简要探讨 。 路关 口 的功率 因数很 高， 处 也不 能有效地降低 设计无功补偿装置 。 确定合理的补偿调节范围 ， ２ 电力系统低压电网无功补偿的重要性 线路 的有功功率损耗。 在配电网中， 无功补偿应 并不断地进行跟踪维护 ， 管这种无功补偿的 尽 ２１有利于电压 的稳定 ． 以低压侧就地补偿 为主， 高压线路 中的补偿为 自动化程度较高 ，但也会 由于一些不可抗拒的 电压 的稳定是供 电网络 输送过程 中的先 辅 。 要很好地实现恰当的无功补偿 ， 只能采用 自 因素 ， 如受恶劣天气影 响等问题 。所以 ， 我们应 决条件 ，也是保证 电力输送质量不可或缺 的重 动控 制的方 式 ， 采集 电网的电压、 电流 、 率及 注意随时观测 ， 功 掌握最新 观测数据 ， 发现异常情 要方面。 根据电压损耗 的计算公式 ， 我们可 以了 功率 因数等参数 ， 随时跟踪 电网的运行状态 ， 综 况进行及时校正。 解 到变压 器的 电压几乎 全为 输送无 功负荷 Ｑ 合各种运行参数 ， 选择适 当的操作指令 ， 使电力 ５３ －终端分散补偿 产生的 ， 功率 Ｑ在 电压稳定 中具有 不可替代的 系统低压电网运行在最佳 的工作情况。 我们在用户终端进行分散补偿 ，不仅 能够 作用。因此 ， 电过程 中， 在输 尽量地减少无功功 ４电力系统低压 电网的无功补偿 原则 提 高电压利用率 ，同时还能够使得 用户 的电器 率 Ｑ， 能够保持电压 的稳定。 ４１同 机补 偿 ． 设备始终保持在一定 的稳压值之内 ，减少设备 ２２ －有利于用电企业节省资金 在输电之前将低压 电容器组与电动机进行 损坏 的可能性。用户终端分散补偿 的优势 主要 根据我 国国家 电价 的收费制度 ， 不同企 连接 ， 此基础上进行同时工作。 对 在 这样既可以降 有 以下几点 ：第一是 由于城市电力用户 的用电 业的功率 因数规定不同数 值 ， 然后按照一定的 低电流流通过程 中损耗 ，又可以提高 电流 的工 量 日 益加大 ，用户终端分散补偿可 以节省资源 数值进行 电费 的收取。 因此 ， 很多用 电企业特别 作效能， 到无损耗值要求， 达 减少损耗 。 成本 ； 第二是使 用电器 的频率较以往有所提高 ， 注重对生产设备的节能保养 ，以便减少电费资 ４ ． ２电容器补偿 采用这样的补偿方式 ， 能够有一定 的发展前景 ； 金的支 出。低压电网无功补偿的运用则可以帮 我们可将低压电容器通 过低压保险接在配 第 三 是 符 合 国家 的 《 电 系 统 设 计 规 范 》 供 助用 电企业 减少 在生产 设备正 常运行 后 的损 电变压器两侧 。不仅能够补偿配 电变压器空载 （Ｂ ０ ５ — ９ ５ Ｇ ５ ０ ２ １９ ） 的要求 ， 对于容量较大、 负荷平 耗， 从而节约生产成本 。 无功，同时可 以弥补变压器运行而带来的一定 稳且 经常使用 的用 电设备无 功负荷 宜单独 补 ２ 有利于降低 系统能耗 ＿ ３ 损耗 。 偿。 这样的无功补偿方式 ， 能够使得 电压释放系 根据 Ｐ Ｉ Ｃ Ｓ 的计算公式来 测算无功 ＝Ｕ Ｏ ４ 随 时 补偿 ３ 统能量 ， 高线路供电能力 ， 提 使得电压始终保持 补 偿 降低 电力 系 统 能耗 的作 用 情 况 。根 据 在补偿的过程 中以无功补偿投切装置作为 在一定的稳定数值范围之 内，有利于电气设 备 ｌ／ ＝ｏ ／ ｓ 计算 ， ｌ ２ ｅ ２ ｏ Ｉ ￣ ｃ １ 线损 Ｐ 减少 的百分数 控制保护装置 ， 将低压 电容器组补偿在大用户 的稳定运行 。 于以上的诸多优势 ， 鉴 我们应该 建 为 ： ％＝ （－２Ｉ） ０％＝Ｉ ｃｓ ／ｏ￣２ ０５ Ｖ左右的母线上。这样 ， △Ｐ １ １／１ ×１０ （－ｏ ＋ｌ ｓｂ ） ． ｃ ｋ 不仅可 以上满足述 立用户终端分散补偿来提高 电压的利用率 。 ×１０ ０ ％，也就是说当功率 因数 从 ０７ ． ５提高到 两种补偿要求 ， 能够发挥稳压的作用 ， 而减 还 从 结束语 ００ ． 时， ９ 由上式可求 得有功损耗将 降低 ２ ％ 一 少电器设备受损 。 ５ 综上所述 ，在 电力系统低压电网的无功补 ４ ％。 ０ 这是非常显著的降低能耗的效果 。 由此可 ５ 电力系统低压 电网的无功补偿 措施 偿中 ， 我们要详细分析低压线路的具体特征 ， 从 见 ，我们利用无功补偿的方式 进行低压电 网传 ５ 低压集 中补偿 ． １ 无功补偿的合理运用措施出发 ， 从而进一步提 输电流 ， 可以充分降低系统损耗 。 低压集 中补 偿措施 主要是 在 配 电变 压 器 高低 压电网的供电效率 ， 保证供电质量 。 ３ 电网中无功补偿的配置地点 配 ３０ ８ Ｖ进行集 中补偿 ， 常采用 电脑控 制的低压 通 参 考 文 献 配电网 中的无功补 偿装置 的配置地点 有 并联 电容器柜 。这样的补偿方法具有 以下显著 【１ 路 春 ． 合 理 选 择 低 压 无 功 补 偿 装 置 ． １马 浅析 三种类 型：第一是在变电所母线上 ；第二是在 特点 ： 第一是补偿的容量较 大，可用 于上千容 浙 江建 筑， １，． ２ ０５ ０ １ｋ ０ Ｖ线路 中； 第三是在用户低压端 。 器； 第二是跟踪性能较好 ， 可根据用户 负荷水平 【］ 勇． 能低 压 无功 补 偿 技 术 的 应 用探 讨 ［． ２Ｚ 智 Ｊ Ｊ ３１ 电所 母 线 ．变 的波动情况进行相应数量的补偿 ，能够做到供 北京 电力 高 等专 科 学校 学报 ： 自然科 学版 ， 变电所母线上的无功补偿容量较大 。 一般 给平衡 ； ０ ０ ５ 第三是补偿的经济效率好 ， 这种补偿方 ２ １ ， ． 是人 工手动分级投切， 该种无功补偿容量是按 式对配 电过程的损耗控制有一定 的帮助 ，且投 『１ ３王培波． 节能 角度谈低压 无功补偿装 置应 从 平衡 整个变 电所供 电范 围内无 功负荷来 确定， 资和维护费用均由用户承担 ，从而减少 了供 电 注意 的 问题 ｍ ． 力 电容 器与 无 功 补偿 ，０ ０２ 电 ２ １，． 以保证上一级供 电线路 的功率因数达到规定要 企业的成本投入 ， 效的控制 了能耗。 目前 ， 有 我 『１ ４周茂． 压无功补偿的技术与 经济性探讨田． 低 求， 并使变电所母线 电压维持在许 可范围内。 国各厂家生产的 自动无功补偿装置通常是根据 贵 州 电 力技 术 ，０ ９１． ２０ ， ２ ３２ １ｋ ． ０ Ｖ线路 功率因数来进行 电容器 的 自 动投切的 。运用集 『１ ５宋云辉． 能无功补偿技术在 低压 电网中的 智 这部分的无功补偿容量是按补偿 １ｋ ０ Ｖ线 中补偿 的方法 ，不仅能够使企业及时地发现和 应 用 ［． 南 农 机，０ ８７ Ｊ湖 １ ２ ０ ，． 路的无 功损 耗和变压 器的无功损耗 来确定 的， 解决问题。 同时 ， 能够引起 电力 系统供 电部门的 无功补偿容量不能太大， 否则会 造成 线路低负 关注 ， 便于检查 电压 的运行情况 ， 电压的数 值 使 责 任 编辑 ： 丽 敏 赵
我国低压电网中无功补偿的意义
求。
反复实践得 到了广泛认可 。这种无功补 偿方法或者是进行中间同步
力行业注入 了新的发展活力。为 了促进 我国经济由集约型向粗放型 的成功转 变。我 国电力行业也开始 了节能活动。在低 压电网中 ，无 功补偿无疑是最好最便利最经济的节能方式 。已经得 到业 内人 士的 普遍认可并被广泛应 用。本文主要阐述 了低压电 网中无功补偿 的主 要概念 以及基本原理 ，并分析和探讨 了无功补偿 的方式和方法 ，以 便 供 广大 相 关人 员探 讨 。
【 关键词 】 低压 电网；无功补偿 ；基本原理 ；方法
１ 前 言
我 国的电力行业起步较早 ，电力系统也 已经逐渐完善，然而随 着科技 的进步和技术的不断变革，原有的发展模式也远不能满 足经 济 的发展要求 。现在 的电力行业竞争愈演愈烈，要想在这激烈的市 场 中占有一席之地唯有不断提升其综合实力， 实现 电力的节能功效。 无功补偿这种节 能方式正好满足其市场需求 ，应运而生。无功补偿 对于低压 电网有着直接的影响作用 ，其通过无功补偿设备来满足电 网对无功功率 的需求 ，以便使得 电网的功率因素得 以提高 ，减少电 能的消耗量 ，使得低压 电网能够高效的进行工作，提高电网的稳定 性和 安全性 ，减少 电压 的成本 ，促进 电压供 电质量的提高 ，满足人 们 日常生产和生活对 电的需求 ，为人们 的生产生活提供强有力的保 障，促进我 国电力行业 的蓬勃发展。 ２ 阐述无功补偿的相关基本概念 众所 周知，在 电力系统中输 送电能时主要是通过利用配 电网络 来进行的。在配 电网络 中的各种设备 （ 例如 电动机 以及变压器 ）在 运转工作时几乎都是利用 的电磁感应原理 ，在磁场 的作用下来促使 能量的成功转换 和传递 。这些 设备作为交流 电路 中的负荷 ，一般都 是通过电源来向其共给功率，其所 负荷 的视在功率主要包括两部分 内容，其中第一部分是有 功功 率。在这 一部分 中，其主要功能是进 行各种能量的转换， 比如转换成用电设备所 需的机械 能、化学 能以 及热能等多种形式，以便满足用电设备对 电功率 的需求 ，促进其 的 正常运行和工作效率的提高。第二部分是无 功功率 ，它正好 与有功 功率相反，并没有进行各种能量的转换，只是交替和往返于 电源 以 及 电感性之 间以便满足 电能的负荷 只有配备性能足够优 良的无 电 发 电机才能保证 向电力系统提供全部的无功功率，并且还 带有很太 的副作用 ，其所提供 的无功 电流量太多 ，且长时间长距离的在高 线 中进行往返传输 ，将会极大的加大线路的损耗程度 ，不仅降低 了 电力系统 的使用寿命 ，降低 了其输 电质量，而且还极大的增加了线 路以及用 电成本 。但是如果采取无功补偿这种节能方式，便可缓解 线路 的供 电压力 ，降低和避免不必要的线路损耗 ，节约其 线路及用 电成本 ，提高 电力 的质量 。 ３ 对无功补偿工作的基本原理进行分析和阐述 工业 以及民用负荷 很多都 是感性 的。据统计 ，大致可 以通过输 电系统或 者是补偿 电容器 这两 种方式向全部的电感负荷提 供其所需 的足够数量 的无功功 率。如通 过输电系统进 行提供 时，就必 须综合考虑有功和无功这两 种功率，以便满足相关设计要求。但 是值得注 意的是 ，当通过输 电 系统向电感负载传输无功功率 时，极有 可能增加线路 以及变压器 的 工作压力，增加其损耗，降低 其使用寿命，从而 导致 电力 系统的质 量难以提高，在 电力市场竞争中处于不利地位 。然而若果通过补偿 变压器来 向其传送无功功率，便可避免出现上述不利现象，将损 失 降到最低 ，延长线路等的使用寿命，提高电力系统的质量 ，促进其 经济效益 的提高 ，为人们 的生产生活提供便利，满足人们的用 电需
反复实践得 到了广泛认可 。这种无功补 偿方法或者是进行中间同步
力行业注入 了新的发展活力。为 了促进 我国经济由集约型向粗放型 的成功转 变。我 国电力行业也开始 了节能活动。在低 压电网中 ，无 功补偿无疑是最好最便利最经济的节能方式 。已经得 到业 内人 士的 普遍认可并被广泛应 用。本文主要阐述 了低压电 网中无功补偿 的主 要概念 以及基本原理 ，并分析和探讨 了无功补偿 的方式和方法 ，以 便 供 广大 相 关人 员探 讨 。
【 关键词 】 低压 电网；无功补偿 ；基本原理 ；方法
１ 前 言
我 国的电力行业起步较早 ，电力系统也 已经逐渐完善，然而随 着科技 的进步和技术的不断变革，原有的发展模式也远不能满 足经 济 的发展要求 。现在 的电力行业竞争愈演愈烈，要想在这激烈的市 场 中占有一席之地唯有不断提升其综合实力， 实现 电力的节能功效。 无功补偿这种节 能方式正好满足其市场需求 ，应运而生。无功补偿 对于低压 电网有着直接的影响作用 ，其通过无功补偿设备来满足电 网对无功功率 的需求 ，以便使得 电网的功率因素得 以提高 ，减少电 能的消耗量 ，使得低压 电网能够高效的进行工作，提高电网的稳定 性和 安全性 ，减少 电压 的成本 ，促进 电压供 电质量的提高 ，满足人 们 日常生产和生活对 电的需求 ，为人们 的生产生活提供强有力的保 障，促进我 国电力行业 的蓬勃发展。 ２ 阐述无功补偿的相关基本概念 众所 周知，在 电力系统中输 送电能时主要是通过利用配 电网络 来进行的。在配 电网络 中的各种设备 （ 例如 电动机 以及变压器 ）在 运转工作时几乎都是利用 的电磁感应原理 ，在磁场 的作用下来促使 能量的成功转换 和传递 。这些 设备作为交流 电路 中的负荷 ，一般都 是通过电源来向其共给功率，其所 负荷 的视在功率主要包括两部分 内容，其中第一部分是有 功功 率。在这 一部分 中，其主要功能是进 行各种能量的转换， 比如转换成用电设备所 需的机械 能、化学 能以 及热能等多种形式，以便满足用电设备对 电功率 的需求 ，促进其 的 正常运行和工作效率的提高。第二部分是无 功功率 ，它正好 与有功 功率相反，并没有进行各种能量的转换，只是交替和往返于 电源 以 及 电感性之 间以便满足 电能的负荷 只有配备性能足够优 良的无 电 发 电机才能保证 向电力系统提供全部的无功功率，并且还 带有很太 的副作用 ，其所提供 的无功 电流量太多 ，且长时间长距离的在高 线 中进行往返传输 ，将会极大的加大线路的损耗程度 ，不仅降低 了 电力系统 的使用寿命 ，降低 了其输 电质量，而且还极大的增加了线 路以及用 电成本 。但是如果采取无功补偿这种节能方式，便可缓解 线路 的供 电压力 ，降低和避免不必要的线路损耗 ，节约其 线路及用 电成本 ，提高 电力 的质量 。 ３ 对无功补偿工作的基本原理进行分析和阐述 工业 以及民用负荷 很多都 是感性 的。据统计 ，大致可 以通过输 电系统或 者是补偿 电容器 这两 种方式向全部的电感负荷提 供其所需 的足够数量 的无功功 率。如通 过输电系统进 行提供 时，就必 须综合考虑有功和无功这两 种功率，以便满足相关设计要求。但 是值得注 意的是 ，当通过输 电 系统向电感负载传输无功功率 时，极有 可能增加线路 以及变压器 的 工作压力，增加其损耗，降低 其使用寿命，从而 导致 电力 系统的质 量难以提高，在 电力市场竞争中处于不利地位 。然而若果通过补偿 变压器来 向其传送无功功率，便可避免出现上述不利现象，将损 失 降到最低 ，延长线路等的使用寿命，提高电力系统的质量 ，促进其 经济效益 的提高 ，为人们 的生产生活提供便利，满足人们的用 电需
无功补偿技术在微电网中的应用
无功补偿技术在微电网中的应用微电网是一个相对独立的小型电力系统，它由可再生能源、电池存储系统和传统能源系统组成，具有自主调度能力。
在微电网运行中，无功功率的控制是一个关键的问题，而无功补偿技术被广泛应用于微电网中，以提高电网的功率因数和稳定性。
一、无功功率的特点及影响无功功率是交流电中产生的电磁场的能量，并不直接转化为有用的功率。
虽然无功功率对于电力系统的传输和分配是必需的，但过多的无功功率会导致电网的功率因数下降，增加线路的损耗以及降低系统的稳定性。
因此，合理地控制和调节无功功率对于微电网的稳定运行具有重要意义。
二、无功补偿技术的原理与分类无功补偿技术是通过在电网中引入无功功率的补偿装置来实现的，以抵消或减少电网中的无功功率。
根据不同的工作原理，无功补偿技术可分为静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两类。
1. 静态无功补偿装置静态无功补偿装置是利用电容器或电抗器来实现对电网的无功功率进行补偿。
例如，静态无功补偿器（SVC）通过电容器和电抗器的组合来补偿电网中的无功功率，从而提高电网的功率因数。
2. 动态无功补偿装置动态无功补偿装置通常采用先进的电力电子器件，例如可控电容器（SVC）或可控电抗器（SVC），以快速动态响应的方式实现对无功功率的补偿。
三、无功补偿技术在微电网中的应用1. 提高功率因数无功补偿技术可以通过补偿微电网中的无功功率，提高系统的功率因数。
这将减少输电线路的功率损耗，提高微电网的传输效率。
2. 提高电压稳定性无功补偿技术还可以通过调节微电网的无功功率，维持电网的电压稳定性。
特别是在微电网中存在大量的可再生能源时，通过无功补偿技术可以降低电网的电压波动，保证电网的稳定供电。
3. 抑制谐波微电网中存在的谐波会对电网产生不良影响，引起设备的过热和损坏。
无功补偿技术可以通过滤除电网中的谐波成分，减少谐波污染，提高电网的质量和可靠性。
4. 实现无功功率控制无功补偿技术允许对微电网中的无功功率进行主动控制。
国网公司电力系统无功补偿配置技术原则
为进一步加强国家电网公司无功补偿装置的技术管理工作，规范电网无功补偿的配置要求，提高电网的安全、稳定、经济运行水平，国家电网公司在广泛征求公司各有关单位意见的基础上，制定完成了《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》，内容如下。
第一章总则第一条为保证电压质量和电网稳定运行，提高电网运行的经济效益，根据《中华人民共和国电力法》等国家有关法律法规、《电力系统安全稳定导则》、信息来源：《电力系统电压和无功电力技术导则》、《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》等相关技术标准和管理规定，特制定本技术原则。
第二条国家电网公司各级电网企业、并网运行的发电企业、电力用户均应遵守本技术原则。
第二章无功补偿配置的基本原则第三条电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。
分（电压）层无功平衡的重点是220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。
无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。
第四条各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。
500（330）kV电压等级系统与下一级系统之间不应有大量的无功电力交换。
500（330）kV电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。
第五条受端系统应有足够的无功备用容量。
当受端系统存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。
第六条各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。
所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。
35kV～220kV变电站，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数应不高于0.95。
低压电网的无功补偿
低压电网的无功补偿摘要：近年来，电力负荷增长迅速，造成电力供应紧张的现象，部分省市甚至出现拉闸限电，这对供电公司来讲，尽可能提高输配电设备的能力显得尤为重要；电力用户对电能的质量要求不断提高；减少电费开支、降低生产成本始终是电力用户一个目标。
这些都对提高功率因数提出了迫切的要求。
功率因素是反映电源输出的视在功率有效利用程度的一个基本概念，是用电设备的一个重要指标。
提高用户的功率因数，对于提高电力运行的经济效益和节约电能都具有重要意义。
由于目前我国在配网中普遍采用的变电所低压母线集中补偿和配电变压器低压侧集中补偿等方式，不能补偿低压电网中大量的无功损耗。
本文针对低压网的特点，从工程实际出发，提出了低压线路无功补偿方式及灵敏度分析法与无功分量直接分析法两种计算方法，以确定补偿电容的最佳安装位置和容量，并讨论了实际应用中电容器的在线动态控制。
计算表明，在低压线上投入无功补偿后，大大降低了线损，经济效益显著，可以推广采用。
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率，导致电网中出现大量的无功电流。
无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。
因此采用无功补偿，提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量是很有效的措施。
本文对无功补偿的种类、特点、作用以及实际应用中所产生的经济效益等进行了论述。
关键词: 低电压；无功补偿；节电技术；功率因数；经济效益论文类型：调研报告1 绪论1.1 电力客户功率因数的现状在数值上，功率因数就是有功功率和视在功率的比值，既cosΦ=P/S。
要提高功率因数，就必须尽可能地减少无功功率在使用过程中的消耗。
功率因素提高后，可以减少输送电流，减少设备的成本，提高设备资源的利用率，减少资源的浪费。
而功率因数降低，会使线路的电压损失增加，结果负载端的电压下降，严重影响电动机、空调及其它用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低，对工业生产带来很大损失，并严重影响居民的正常生活。
电力系统的无功补偿原则
电力系统的无功补偿原则一、前言电力系统的无功补偿是电力系统中一个非常重要的技术，它能够提高电力系统的稳定性和可靠性，减少线路损耗和电能质量问题。
本文将对电力系统的无功补偿原则进行详细阐述。
二、无功补偿概述无功补偿是指在电力系统中通过加装无功补偿装置来改善电能质量，提高线路传输能力和稳定性的一种技术手段。
其主要目的是消除感性负载所产生的感性无功，减少因感性负载引起的电压降低、线路损耗增加等问题。
三、无功补偿原则1. 优先考虑静态无功补偿在进行无功补偿时，应优先考虑采用静态无功补偿手段。
因为静态无功补偿具有响应快、调节范围大、可靠性高等优点。
2. 选择合适的无功补偿方式在选择无功补偿方式时，应根据实际情况选择合适的方式。
常见的方式有并联电容器、串联电感器、STATCOM等。
3. 保证系统稳定运行在进行无功补偿时，应保证系统稳定运行。
因为无功补偿对电力系统的稳定性具有重要影响。
4. 控制无功补偿容量在进行无功补偿时，应控制无功补偿容量。
因为过多的无功补偿容量会导致电力系统的谐波问题。
5. 保证设备可靠运行在进行无功补偿时，应保证设备可靠运行。
因为设备故障会导致电力系统出现故障。
6. 考虑经济性在进行无功补偿时，应考虑经济性。
因为不同的无功补偿方式和装置成本不同，需要综合考虑经济利益。
四、总结通过以上阐述，我们可以看出，在进行电力系统的无功补偿时，需要从多个方面考虑。
只有综合考虑各种因素，并根据实际情况选择合适的方式和装置，才能够提高电力系统的稳定性和可靠性，减少线路损耗和电能质量问题。
浅谈电网的无功补偿与电压调整
浅谈电网的无功补偿与电压调整电网的无功补偿与电压调整在电力系统中起着非常重要的作用。
无功功率是指在交流电路中，既不做功也不产生热量的电能。
它是一种必须存在于交流电路中的功率，它的存在使得交流电路的电压和电流存在相位差。
而无功功率补偿则是通过无功功率补偿装置对电网中的无功功率进行调整，以维持电网的稳定运行。
对于电能系统来说，为了使系统能够正常稳定运行，需要保持电网中的功率平衡，即有功功率和无功功率的平衡。
而无功功率的产生和补偿在电网中具有重要的地位。
无功功率主要是由感性负载和容性负载所引起的，感性负载使得电网中存在导致电压下降的无功功率，而容性负载则使得电网中存在导致电压升高的无功功率。
对于电网来说需要通过无功功率补偿来对电网中的无功功率进行控制，以保持电网的电压稳定和功率平衡。
无功功率在电力系统中的作用非常重要，它直接关系到电力系统的供电质量和稳定性。
在电力系统中，无功功率补偿主要有两种方式，即静态无功功率补偿和动态无功功率补偿。
静态无功功率补偿是通过静止补偿设备（如无功功率补偿电容器、电感器等）来对电网中的无功功率进行补偿，从而改善电网的功率因数和电压质量。
而动态无功功率补偿则是通过动态稳态补偿设备（如静止无功功率补偿装置、电力电子器件等）来对电网中的无功功率进行动态调节，从而对电网中的无功功率进行精确调节，以保持电网的稳定运行。
对于电力系统来说，电压的稳定性是电力系统正常运行的关键指标之一。
当电网中出现大的无功功率波动或负载变化时，往往会导致电网中的电压下降或者电压上升，从而引起电网中的电压质量下降，甚至导致电力系统的不稳定运行。
由于大部分电力负载是动态变化的，在电力系统中不可避免地会出现无功功率的变化，因此需要通过无功功率补偿来对电网中的无功功率进行调节，以保持电网中的电压稳定。
电网的无功补偿与电压调整在电力系统中具有非常重要的作用。
通过对电网中的无功功率进行补偿，可以有效地提高电网的电压稳定性和功率平衡，保障电力系统的正常运行。
配电网中常用的无功补偿方式有哪些
配电网中常用的无功补偿方式有哪些无功补偿可以改善电压质量，提高功率因数，是电网采用的节能措施之一。
配电网中常用的无功补偿方式为：在系统的部分变、配电所中，在各个用户中安装无功补偿装置；在高低压配电线路中分散安装并联电容机组；在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器，进行集中或分散的就地补偿。
1、就地补偿对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。
就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。
在就地补偿方式中，把电容器直接接在用电设备上，中间只加串熔断器保护，用电设备投入时电容器跟着一起投入，切除时一块切除，实现了最方便的无功自动补偿，切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。
2、分散补偿当各用户终端距主变较远时，宜在供电末端装设分散补偿装置，结合用户端的低压补偿，可以使线损大大降低，同时可以兼顾提升末端电压的作用。
3、集中补偿变电站内的无功补偿，主要是补偿主变对无功容量的需求，结合考虑供电压区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。
35KV变电站一般按主变容量的10%-15%来确定；110KV变电站可按15%-20%来确定。
4、调容方式的选择(1)长期变动的负荷对于建站初期负荷较小，以后负荷逐渐增大的情况，组装设无载可调容电容器组。
户外安装时可选用可调容集合式电容器；户内安装时可选用可调容柜式电容器装置。
其基本原理为将电容器按二进制方式分成二组，通过分接开关或隔离开关选择投切组合，可以实现三档容量可调。
随着负荷的改变，可以人工断电后改变投切组合满足某一时间段的无功平衡。
这种场合可以装设无功自动调容装置，该装置可以满足无人值守综合自动化的要求。
（3）短时段内负荷频繁变化的场合该场合宜装可快速跟踪的瞬态无功补偿装置。
由于电容器每次投切前却必须保证电容器没有残存的电荷，而电容器放电即使通过放电线圈亦需要数秒的时间，所以高压瞬态无功补偿装置（也称SVC）一般都是固定补偿最大容量的电容器，同时并联一组容量可调的电抗器，通过快速调整电抗器的输出无功，从而达到无功瞬态平衡的目的。
电力系统无功补偿措施
电力系统无功补偿措施引言在电力系统中，无功补偿是一个重要的技术手段。
无功功率是电力系统中的一种被动功率，它并不对机械负荷做功，但是会对电力系统的稳定性和电压质量产生重要影响。
在电力系统中，无功补偿的目标是提高系统的功率因数、降低电压波动和调节电压。
本文将介绍电力系统中常见的无功补偿措施。
静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种基于电容器或电感器的补偿装置，它通过改变电路的电抗性来补偿无功功率。
常见的静态无功补偿装置包括：电容器补偿装置和电感器补偿装置。
1. 电容器补偿装置电容器补偿装置是通过并联连接电容器来增加电路的容性，从而提高功率因数。
电容器补偿装置适用于需要提高功率因数的场合，比如电力系统中的电动机、变压器等。
优点：•能够快速响应系统的无功功率需求；•体积小、占地面积少。
缺点：•需要定期维护，以防止电容器老化或故障；•电容器可能产生谐波，对电力系统的稳定性造成影响。
2. 电感器补偿装置电感器补偿装置是通过串联连接电感器来增加电路的电感性，从而提高功率因数。
电感器补偿装置适用于需要降低功率因数的场合，比如电力系统中的激磁电流、感性电动机等。
优点：•不会引入谐波；•能够提供稳定的无功功率。
缺点：•体积较大；•在高电压下的电感器会产生铁心饱和现象。
动态无功补偿装置动态无功补偿装置是一种能够根据电力系统需求实时调节无功功率的装置。
常见的动态无功补偿装置包括：静止无功发生器 (STATCOM) 和静止无功发生器(SVC)。
1. 静止无功发生器 (STATCOM)静止无功发生器 (STATCOM) 通过电力电子器件（如IGBT）实时调节电压和无功功率，以确保电力系统的稳定性。
STATCOM适用于需要快速响应的电力系统，能够减少传输线路的无功损耗。
优点：•能够提供快速的无功功率调节能力；•不受容量限制。
缺点：•价格昂贵；•复杂的维护和管理。
2. 静止无功发生器 (SVC)静止无功发生器 (SVC) 是由可控硅组成的电力电子装置，能够根据系统的需求实时调节电压和无功功率。
浅谈电网的无功补偿与电压调整
浅谈电网的无功补偿与电压调整电网是指由输电线路、变电设备和配电设备等组成的供电系统，其主要功能是将发电厂产生的电能传输到用户所在地。
电网的稳定运行对于保障电力系统的安全、可靠、经济运行具有重要意义。
而无功补偿和电压调整则是电网中一个重要的问题，它们对于电网的稳定运行起着至关重要的作用。
一、电网无功补偿的作用在电网中，无功功率是指交流电路中发生的能量的来回转移，并不执行有用功。
它是一种虚拟功率，对电网的稳定性和效率产生重要影响。
为了保证电网的稳定运行，需要对无功功率进行补偿，以提高电网的功率因数。
无功功率的产生主要有两种情况：一是由于电感负载产生的感性无功功率，二是由于电容补偿设备的损耗产生的容性无功功率。
感性负载导致电压的下降和线路的过热，降低了电网的输电效率；而容性负载会使电网电压升高，在负载端压降过大，影响电网的电压稳定性。
通过增加或减少无功功率的产生，可以有效地提高电网的稳定性和效率，减小输电损耗。
为了进行无功功率的补偿，通常采用无功功率补偿装置，如静态无功补偿装置（如无功电容器、无功电感器）、静止无功发生器（STATCOM）等。
这些装置能够快速调整电网的无功功率，提高电网的功率因数，减小电网运行中的不稳定因素。
从而保证电网的正常运行，提高电网的运行效率和经济性。
二、电网电压调整的重要性在电网运行中，电压的稳定性是保障电网正常运行的重要指标之一。
电网的电压稳定性受多种因素影响，如负荷变化、发电量变化、故障短路等。
为了保持电网的电压稳定，需要对电网进行电压调整。
电压调整主要是通过调节电压的大小和波形来保持电网的电压稳定。
电网中，通常采用自动电压调整装置和无功功率控制装置来进行电压调整。
自动电压调整装置通过控制变压器的绕组变化，使其变比按需调整，来调节电压的大小；而无功功率控制装置则通过控制无功功率的产生，来调节电网的电压。
这些装置可以根据电网的负载变化和故障情况，快速地进行电压调节，以保证电网的电压稳定性。
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摘要电压是电能质量的重要指标之一，网损是电力企业的一项重要综合性技术经济指标。
长期以来电力系统网络损耗问题比较突出，而无功补偿是降低线损的有效手段。
随着电力系统负荷的增加，对无功功率的需求也日益增加。
在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。
本文从无功补偿的现实意义出发，分析了无功补偿的必要性和经济效益。
简单介绍了目前无功补偿研究的现状，探讨无功补偿的原理并对主要的几种无功补偿方式进行了简要的分析，给出本文设计用于并联电容器组补偿方式的智能低压无功补偿装置的研究任务。
装置采用ATT7022A检测电网运行参数，减少了CPU运算量，提高电网参数辨识的精度，并可以简化系统软件设计。
系统以Atlmega64处理器为控制核心，采用功率因数控制和电压限制相结合的方式工作，并给出采用永磁真空开关在特定电压相角投切电容器的方法，有效解决了电容器投切过程中在线路上产生涌流的缺点，并设有多种保护措施，保护系统可靠、稳定运行。
装置还设计了友好的人机接口和通讯接口，使用方便。
关键词：无功补偿、并连电容器、ATT7022A、Atlnega64ABSTRACTV oltage is one of important quality index of electric power system. Power loss is an important synthesis technical and economic index of power companies. In the past several years, the problem of power loss is very serious. However, reactive compensation is an effective method to save power loss .Due to increasing loads of electric power system, demand of reactive power was also increasing. It became necessary means that reactive power compensation devices were installed in proper position of electric network.This thesis considers the significance of reactive Power compensation and analyses the indispensability and economic benefits of reactive Power compensation. The development status of reactive power compensation is briefly introduced. Principles of reactive power compensation are explained. Several primary reactive power compensation solutions are discussed. This thesis proposed an intelligent low voltage reactive compensation control scheme and implemented device for shunt capacitor compensation. An ATT7022A is adopted to detect the power grid operation information to reduce the calculation volume of CPU and enhance the precision of power grid parameter identification. This also simplifies design work of the software. ATMEGA64 is utilized as the main process unit and method combining power factor control and voltage limitation is used as the system working mode. Specific voltage phase is determined to switching shunt capacitor via permanent magnetic vacuum synchronous switch. Thus the surge produced during the traditional capacitor switching method is greatly diminished. It provides diverse protect measures to ensure the stability and reliability. It bears friendly human machineinterface and communication interface and is convenient for use.Key Words: Reactive Power Compensation, Shunt Capacitors, ATT7022A, Atmega64目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3无功补偿的历史与现状 (3)1.4 本文研究的主要内容 (5)2 无功补偿的基本理论 (6)2.1交流电路的无功功率 (6)2.2并联电容器补偿无功功率的原理 (8)2.4 无功补偿容量的确定 (13)2.5无功补偿的经济效益 (14)3传统静止无功补偿装置 (16)3.1具有饱和电抗器的无功补偿器（SR） (16)3.2 晶闸管控制电抗器(TCR) (17)3.3晶闸管投切电容器(TSC) (18)3.4 静止无功发生器SVG (19)3.5小结 (19)4 无功补偿控制器硬件电路设计 (21)4.1 Atmega64(L)微处理器简介 (22)4.2电量信号采集和预处理 (24)4.3 A相电压零点检测单元 (31)4.4 A相电压信号调理单元 (32)4.5电容状态检测单元 (33)4.6 数据存储单元 (34)4.7实时时钟电路 (36)4.8液晶显示和键盘电路 (37)4.9 温度检测部分 (39)4.10通讯部分 (40)4.11系统电源和电源监控电路 (41)4.12继电器输出电路 (45)4.13 硬件电路抗干扰设计 (46)6 结论与展望 (58)6.1论文总结 (58)6.2本文的不足及课题展望 (58)参考文献 (60)附录 (63)附录一英文资料 (63)附录二中文翻译 (71)1 绪论1.1课题背景近30年来，由于超高压远距离输电系统的发展，电网中无功功率的消耗也日益增大。
低压电网中，随着居民生活水平的提高和家用电器的普及，以及小工业用户的增多，电网的功率因数大都比较低，尤其是电力电子装置的应用日益广泛，而大多数电力电子装置的功率因素很低，造成电网供电质量下降，也给电网带来额外负担。
因此，利用无功补偿技术正成为当前世界各国电力设计及决策人员的共识，无功补偿装置的投资己被列入电力投资的整体规划中，成为一个不可缺少的环节。
现在，美国电力主网设备的功率因素已接近于1，原苏联法律规定功率因素应大于0.92，日本等国还建立了全国性的无功管理委员会，研究无功补偿方面的技术经济政策。
从实际情况看，世界上工业比较发达的国家，其电网功率因数都比较高。
因此，大力提高电网功率因素，降低线损，节约能源，挖掘发电设备的潜力，是当前电力网发展的趋势。
1.2课题研究的目的和意义有功功率与视在功率的比值称为功率因数，无功功率的存在使功率因数降低，造成如下影响：(1)当有功功率不变时，功率因数低，使发电机和变压器的容量增大，不能充分发挥原有供电设备的效率。
(2)在线路输送有功功率相同的情况下，功率因数低，使线路中的电流增加，电压损失增加，给感应电动机的启动、运行造成困难，导致供电质量下降。
若增大导线截面积，相应的增加了有色金属的消耗量。
(3)当电网电压及有功功率不变时，功率因数低，使输电线路中的无功电流增大，功率损耗增加，引起发电机端电压的下降。
具体说来提高功率因数有如下作用：·提高电力网的传输能力·减少电压损失，提高电压质量·减少线路损失·降低变压器的损耗·增加变压器的输出功率目前，低压电网中的负荷大部分是感性负载，因此在电网中安装并联电容器可以供给感性电抗消耗的部分无功功率。
并联电容器补偿简单经济，灵活方便。
但当今电力系统中存在着大量如轧钢机、电弧炉、电气化铁道等无功功率频繁变化的设备，这就要求补偿装置能够根据负荷的变化进行动态补偿。
而并联电容器只能补偿固定无功，容易造成过补或欠补，无法满足电力系统的实际需要，还有可能和系统发生并联谐振，导致谐波放大。
因此，能根据负荷无功功率的变化对分组的补偿电容器组进行自动投切以实现对无功功率动态补偿的装置，目前在国内外得到广泛应用。
解决电网中有功功率损耗大、压降大的最切实可行的办法就是采用高性能的无功功率补偿装置，就地补偿负载的感性无功功率。
因此，寻求一种能综合现有多种补偿装置的优点，且成本较低的无功功率补偿装置，使其能实时检测供电系统需要补偿的无功功率，对系统进行跟踪补偿，是低压电网改造和建设中迫切需要解决的问题。
本课题就是在此基础上提出的。
1.3无功补偿的历史与现状1.3.1无功补偿的分类无功补偿可以分为串联补偿和并联补偿。
串联补偿的目的在于控制线路的阻抗参数，欧美一些国家普遍采用串联补偿来提高输电线的传输能力。
而我国大多采取并联补偿的方式来补偿系统无功，并联补偿的目的在于控制线路的电压参数。
并联补偿按补偿对象不同可分为系统补偿和负荷补偿两大类。
系统补偿通常指对交流输配电系统进行补偿，目的是维持电网枢纽点处的电压稳定，提高系统的稳定性，增大线路的输送能力以及优化无功潮流、降低线损等。
负荷补偿通常是指在靠近负荷处对单个或一组负荷的无功功率进行补偿，目的是提高负荷的功率因数，改善电压质量，减少或消除由冲击性负荷、不对称负荷、非线性负荷等引起的电压波动、电压闪变、三相电压不平衡及电压和电流波形畸变等危害。