无功补偿在电力系统中的作用与意义

电力自动化系统中的无功补偿技术分析

[摘要]电力系统中的无功补偿能够有效的提高线路中的电能的损耗，改变线路中电力的传输状态，通过对无功补偿相关技术的使用进行阐述，并对电力线路中的无功补偿技术存在的问题进行分析，提出了相应的解决办法。

【关键字】电力自动化系统；无功补偿技术；措施分析

一、电气自动化的概念分析

电气自动化主要设计电气技术以及与电力相关的工作，包括电力的设备、电力自动化技术等相关的技术，它所涉及的基础学科也比较多，有物理学、电工学、高等数学、计算机语言、电子技术等相关的学科，是电力管理中必不可少的技术之一。

二、无功补偿技术相关应用分析

由于电力系统的构成比较复杂，电网有低中高三种模式，在线路中的增加无功补偿的功能，能够有效的提高线路的稳定性和可靠性，具体的无功补偿技术系统如下图所示：

1、无功补偿的内涵。是指在电力控制系统中，采用相关的电子供电系统，对电路中的功率因素进行提高，减少和降低电网中供电变压器和输送线路的耗损，保证电力的传输能够正常的进行，改变线路传输的效率，对线路中电力的传输损耗进行补偿，改善供电环境，它主要应用于调整电路中电流的不平衡。

2、无功补偿的基本原理。在电力传输系统中，无功补偿主要用于远距离的电力传输，在线路中通过安装无功补偿装置，它通过与线路中的用电设备和配电设备在线路上的损耗进行相互作用，消除电力设备在线路上的损耗，到提升线路功率的目的，减少线路上的功率损耗，保证电力线路的正常工作。

3、无功补偿技术的主要实现方式。在一般的情况下，线路中无功补偿技术的实现主要采用电容器、滤波器和相关的调压技术来实现提升线路中的功率因数，减少线路中损耗，或者采用晶闸管调节电抗器也滤波器相结合实现线路中的无功补偿技术等相关的方法和途径来实现线路中无功补偿。

三、电气自动化中无功补偿技术应用的问题

1、无功补偿技术的使用不够合理。这种不合理的应用主要表现在：在一些电力生产企业的电力输出往往会产生无功潮流，通过输电线路向高、中压变压器输送电力。这种情况下，往往会产生无功潮流，造成武功补偿技术不能够很好的实现，不能改变线路中的传输损耗；还有一些电力企业在电力传输时，没有合理的对无功补偿设备进行详细的分析和布置和管理，无功补偿设备设计的不平衡，

无功补偿技术在电力系统中的应用

摘要：随着社会经济的快速发展，我国电力系统的各方面也得到了不断提高。一般来说，电力系统的程序较复杂，操作流程有一定的难度，为了使电力系统更加完善健全，加强了无功补偿技术在电力系统中的探究，促使我国电力系统与时代同步发展，本文通过对无功补偿技术的概念、特点、意义以及在电力系统中的应用进行了分析，促使在电力系统中科学合理的应用无功补偿技术。

关键词：无功补偿技术；电力系统；应用分析

在电力系统的运行过程中，提高电力输送在整个电网中占据着重要位置，而无功补偿技术对提高电力输送有着重要意义，它可以提高电网系统以及负载的功率因数，使电网系统输送电能的过程中，不仅可以减少无功功率消耗，而且可以使整个电网系统处于稳定状态。因此，无功补偿技术对电力系统的快速发展有着重要作用。

一、无功补偿技术的概念及其特点

无功补偿技术简称为无功补偿，它在电力系统中可以完善供电环境，提高供电效率。因此，正确的选择无功补偿设备，可以使电网的损耗降到最低点，从而使电网系统的质量和运行效率不断提高。

无功补偿必须在负荷端以及电网中设置无功电源（电容器），以满足电网的经济运行等等的要求。它的特点有：第一，在电网系统中消耗异步电动机，因为它是电力网无功功率中占用最多的设备之一。第二，在企业的供电设备中，使用动态或者静态的无功功率补偿方式，可以有效的提高电网系统的功率因数，促使企业供电系统正常及经济运行。

二、无功补偿技术的意义

随着科技的不断进步与发展，我国电力系统的应用技术也不断地提高，引入无功补偿技术，使整个电网得到健全与改善，解决了电路中非线性等等的一些复杂问题，为人们带来了方便。首先，应用无功补偿技术，可以增加电网系统中有功功率的比例常数。其次，可以减少资金投入量、供电设备以及发电设备的设计容量。比如，如果将功率因数从cosφ=0.75增加到cosφ=0.95时，在电网系统中装置1Kvar电容器，可以节省0.56KW的设备容量，反之，如果对原设备增加0.56KW的容量，则会使供电设备以及发电设备的容量增大，因此，在电网系统中，应用无功补偿技术，提高系统的功率因数，可以节省设计容量以及资金投入量，从而提高电网系统的经济效益。最后，应用无功补偿技术可以降低线损，若cosθ为无功补偿前的功率因数，cosφ为无功补偿后的功率因数，根据公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosφ）×100%，可以看出若cosφ>cosθ，即提高无功补偿后的功率因数，线损率也下降了，因此，功率因数是整个电网系统中的经济效益指标，直接决定着供电企业设备的经济运行。因此，无功补偿技术对电网系统的发展有着重要意义[1]。

6科技资讯

科技资讯SIN&TNOLOGYINFORMTION2008NO.18SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术近年来,随着电网的进一步完善,工农业生产规模不断扩大,用电量的日益增长和用电结构的变化使得电力供需矛盾越来越突出。由于地理环境,燃料运输,水资源等诸多因素的影响,致使发电厂(电源)分布不均衡,要保证电力系统的稳定运行和优良的电能质量,就必须解决远距离输电,电压调节和节能降损等问题。电力网在运行时,电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能量的前提,它为电能的输送转换创造了条件,但远距离输送无功电力,又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低,这不仅影响电网的安全经济运行,而且也影响产品的质量,因此如何减少无功电力的远距离输送,已成为必不可少的研究课题。人们根据用电设备消耗无功的多少,在负荷较集中,无功消耗较多的地点增设了无功电源点,使无功的需求量就地得到解决,这样通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的及时补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性,而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够更加安全经济地运行。1无功补偿的原则从电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,尤其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,根据国家《电力系统电压和无功电力技术导则》规定,无功补偿与电压调节应全面规划、合理布局,按照“分级补偿,就地平衡”的原则进行,具体规则如下:总体平衡与局部平衡相结合。以局部为主,既要满足全网的总无功平衡,又要满足分线、分站的无功平衡。1.1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%,其余的消耗在用户的用电设备中,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,这必须由电力部门和用户共同进行补偿,若两者不能很好地配合,可能造成轻载或空载时的过补偿,而满负荷时又欠补偿,使补偿失去了实际意义,得不到较好的效果。分散补偿与集中补偿相结合分散补偿指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路,用电设备等进行的无功补偿;集中补偿是在变电所集中装设补偿设备,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输送,所以为了有效地减小线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿,目的是做到无功就地平衡,减少其长距离的传送。1.3降损与调压相结合以降损为主,兼顾调压,这是针对线路长,分支多,负荷分散,功率因数低的线路,这种线路最主要的特点是:负荷率低,线路损失大。若对此线路补偿,可明显提高线路的供电能力。2无功补偿的方法2.1补偿方式的选择电力系统的无功补偿包括容性无功功率补偿和感性无功功率补偿。实际负荷,无论是工业负荷还是民用负荷,大多数均为感性负载,而感性负载均需要补偿大量的无功功率,提供这些无功功率有两条途径:一是输电系统提供;二是由补偿电容提供。如果由输电系统提供,则设计线路时,既要考虑有功功率,也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率,将造成输电线路及变压器损耗增加,降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率就可以避免由输电系统传输无功功率,从而降低无功损耗,提高系统的传输效率。那么补偿位置在哪里最合适呢？理论上而言,无功补偿最好的方式是在哪里需要就在哪里补偿,整个系统将没有无功电流的流动,效果最好。但在实际电网中,这是不可能做到的,因为无论是变压器,输电线路还是各种负载,均会需要无功,一般我们考虑把并联电容器安置在负荷较集中的地方或无功消耗严重的设备周围。按照补偿原则,根据无功在电力系统中的去向,主要有如下几种补偿方式:2.1.1变电站集中补偿这种补偿是在变电站母线上集中装设高压并联电容器组,用以补偿主变的空载无功损耗和线路漏补的无功功率。2.1.2配电线路分散补偿该补偿是将电容器分散安装在高压配电线路上,主要补偿线路上的无功消耗,还可以提高线路末端电压质量,其补偿容量一般遵循“三分之二”原则,即补偿容量为无功负荷的三分之二。2.1.3负荷侧集中补偿在低压系统利用自动功率因数调整装置,随着负荷的变化,自动地投入或切除电容器的部分或全部容量,以补偿变压器本身及以上输电线路的无功功率损耗,而在配电线路上产生的损耗并未减少,因此,补偿不宜过大,否则变压器轻载或空载运行时,将造成过补偿,补偿容量应以变压器额定容量的30%～40%确定。2.1.4用户负荷就地补偿将低压电容器组与电动机并接,通过控制保护装置与电机同时投切。该补偿适用于补偿电动机的无功消耗。据运行统计,农网中约有60%的无功功率消耗在电动机上,因此,搞好电动机的无功补偿,使其无功就地平衡,既能减少配电线路的损耗,同时还可提高电动机的出力。2.2补偿装置的安装补偿级数(即补偿电容器的分组数量)越多,补偿精度越高,但随着补偿级数的增加,装置的成本也会大幅提高,而且箱壳的体积也会增大。综合考虑补偿精度、成本、箱体体积等因素,一般建议采用11级非常容量补偿,前9级为等容量以满足基本补偿,后2级为小容量,以提高补偿精度。投切方式的选择:为尽可能减小装置的体积,简化结构,提高装置的可靠性,可将电容器按一定容量比进行分组,通过控制器软件对这些电容器组进行排列组合投切。对于箱式变压器在设计时应考虑无功装置及其安装位置,而对于公共杆变,可选用箱式低压无功补偿装置地面式安装,装置的底部加升高座,以便于进线。3无功补偿的意义及前景电力系统中引入合适的无功补偿是提高系统稳定水平的有效手段。从提高功率因数上,其经济效益是明显的,在国家电价制度中,对不同企业的功率因数规定了要求达到不同数值,低于规定的数值,需要多收电费,高于规定数值,可相应地减少电费,可见,提高功率因数对企业有着重要的经济意义;从提高设备利用率上,由于减少了无功电流,系统不致于过载运行,大大发挥了原有设备的潜力;从降损节能上来说,浅谈无功补偿在电力系统中的应用王军维(西北农林科技大学机电学院陕西杨凌712100)摘要:随着社会的发展,用电量猛增,电网的经济运行日益受到重视。节能降损,提高电力系统输电效率和运行的经济性已成为电力系统研究的主要方向之一。人们根据电力网运行特点,从无功传输过程消耗有功的角度,推行了无功补偿措施。本文根据无功功率的平衡原理,依据无功补偿,分析和研究了无功补偿的具体实施办法,并对其存在的问题及发展前景进行了一定的探讨。关键词:无功补偿电力系统无功优化节能降损中图分类号:TM924.11文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)06(c)-0061-02

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电力系统中配电系统的动态无功补偿分析

作者：付宇锋

来源：《中国新技术新产品》2012年第20期

摘要：我国的经济、科技正在逐步向国际高端的水平发展，在他们发展的同时，我国的电力事业也正如火如荼进步着，但是不得不说的是进步的同时也存在一些的问题，目前广大的用户对电能的质量以及可靠性能等方面有了很多新的要求。很多动态的无功补偿设备营运而生。电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率，同时自身就能产生无功。但是目前此项技术还没有很完善。

关键词：配电系统；动态；无功补偿

中图分类号：TM64 文献标识码：A

1配电系统中的动态无功补偿装置

无功功率补偿，简称无功补偿，他在我们的整个系统中主要作用是提高电网的功率，降低损耗，以此来提高我们的工作效率，积极地改善我们的电力环境等。 通过上述我们发现，做好无功工作是很重要的。 工作中我们要认真的选择好进行补偿的设备，这样能够很好的降低网损，提高供电质量等。相反地，如果我们不能有效的选取设备就会给我们的系统带来很多不利的因素，影响系统的工作。 所谓的无功有两种方式，一种是动态的一种是动态的。静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感，动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。平时用的补偿都是有级的。换句话说 常用的补偿装置如电容，是按组来进行投切的，通俗点就是系统产生的和你补偿的数量不会一样，虽然不是很完美，但是由于此种方法已经在很大程度上提高了功率，所以说是值得使用的。但是，有一些负载，在工作时产生的无功存在很大的变化，而且速度很快，有时快到毫秒，最常见的就是电焊机，他的一个工作时间仅为零点二秒的时间， 间还有几十秒的半负荷及几十秒的停顿，具体工作时，无功改变是没有规律可循的。此时，如果我们还用过去的方法是无效的。我们应该使用上述的动态模式进行。