基于无功补偿技术在配电网中的应用

配电网中无功补偿的应用解析作者：石磊来源：《华中电力》2014年第03期摘要：当前，我国正处于经济建设的黄金时期，急需电力能源的支持，电力能源用量不断增多，用电规模也不断扩大，因而带来了诸多问题。

无功补偿技术应用于配电网当中，能够最大程度地保障电力系统的安全，实现经济运行。

本文根据笔者多年工作经验，对无功补偿的原理，无功功率对配电网的影响、无功补偿的作用、基本原则和要求，以及补偿方式等问题进行了探讨。

关键词：无功补偿配电网正文：1无功补偿技术的原理用电设备在工作时，需要在电源中吸收有功功率和无功功率，一旦电网的无功功率过低，不能达到要求时，将不能建立一个完整的磁场，电网电压也会出现下降的现象，导致用电设备无法在正常情况下工作。

但是，出自发电机和高压输电线路的无功功率很难满足其主要的负荷供给需求，为了弥补这一缺憾，可以在配电网中安装无功补偿装置来进行补偿，使得用电设备在稳定的电压下正常工作。

无功补偿装置主要的工作原理就是把容性功率负荷和感性功率负荷进行连接，使得这两者能量能在负荷之间实现转换，这时容性负荷为感性负荷提供无功功率。

2无功功率对配电网的影响一般来说，电力系统无功功率主要消耗在2个方面：一是在进行输电过程中，电路自身会主动地消耗无功功率；二是用电设备工作时会消耗无功功率，通常情况下可以分为感性负载和非线性负荷消耗无功。

在电气设备中，存在一些用电容量很大的设备，一般在其启动的时候都会消耗大量的无功，导致电网电压出现波动和畸变。

感性负载会给电力系统带来诸多不良影响，使得电网功率因数降低，主要表现在以下几个方面：（1）对发电机组和输变电设备带来极大的不利影响，降低其输电能力和电气设备的效率，增加了发电和输变电成本。

（2）会使损耗增大，增加运营成本。

（3）导致电网电压出现波动和畸变。

3 无功补偿的作用在各类用电设备中，除白炽灯等发热设备在消耗有用功外，少部分同步电动机也会发出一部分无功，而绝大部分设备都在消耗无功。

配电网无功补偿技术应用【摘要】采用无功补偿可以提高功率因数，降低线损，减少线路末端电压降落，提高设备利用率，是一项投资少、收益快的节能措施。

本文根据无功补偿的原则提出了配电网络进行无功补偿配置的方法。

【关键词】无功补偿，配电网，实例计算，补偿配置。

一、前言随着社会经济的发展，电网负荷增长迅速，网络结构日益复杂，新电源的不断投入，改变了整个电网的电源分布，其中无功功率分布不合理，造成线路损耗过大，尤其是配电网络功率因数过低、配电线路末端电压水平不高的现象普遍存在。

因此，降低电网损耗，提高配电网电压水平，具有重要的现实意义。

无功补偿作为电网安全、经济运行的一个重要调整手段，其作用是显著的。

二、无功补偿的作用2.1、提高功率因数，降低线路损耗线路中感性负荷电流相位滞后于电压一个角度φ，并联电容器接入电网后，产生容性电流，该电流相位超前电压90°，由于同一时刻容性电流与感性电流相位相反，使得电网功率因数角φ较补偿前减小了，从而使功率因数值得到了提高。

三相负荷电流的有功功率损耗为：（1）式中：——有功功率损耗；——线电压；——线电流；——电阻；——输送有功功率；——功率因数。

从式（1）中可以看出，有功功率损耗与功率因数的平方成反比，无功补偿使得功率因数提高后，将会降低。

当功率因数从0.70提高到0.97时，有功功率损耗降低了一半，降损效果非常明显。

2.2、改善电能质量，提高线路电压水平电网负荷经过线路时产生的电压损失简化计算如下：（2）式中：——线路额定电压，kv；——线路电阻，；——输送的有功功率，kw；——线路电抗，；——输送的无功功率，kvar。

安装补偿设备容量后，线路电压降为，如下式所示：（3）综合（2）、（3）式可知，接入无功补偿容量后，线路末端电压升高如下：（4）由于越接近线路末端，电抗越大，从式（4）中可知，越靠近线路末端装设无功补偿装置，电压降低越少。

2.3、提高设备供电能力，提升设备利用率2.3.1、在设备容量不变的条件下，视在功率s是一定的，视在功率与有功功率、无功功率的关系如下：（5）由于无功补偿提高了功率因数，可以少输送无功功率，因此电网可多送有功功率，提高电网输电能力，计算如下：（6）式中：——无功补偿后的功率因数；——无功补偿前的功率因数；s——视在功率。

无功补偿在电力系统中的应用案例分析无功补偿是电力系统中一个重要且常见的技术，它可以解决电力系统中的无功功率问题，提高电力系统的稳定性和可靠性。

本文将通过分析两个实际的应用案例来探讨无功补偿在电力系统中的应用。

案例一：工业用电系统的无功补偿在工业生产中，大量的感性负载（如电动机、电炉等）会产生大量的无功功率，从而使电力系统的功率因数降低，造成电力系统运行效率低下、能源浪费和电网负荷过大。

因此，采用无功补偿来改善功率因数成为了工业用电系统的常见做法。

以某工厂为例，该工厂拥有大量的电动机装置，运行时需要大量的电能。

在未进行无功补偿之前，电力系统的功率因数较低，导致电网在供电过程中需要承受大量的无功功率。

为了减少线路电流的损耗，降低线损和电压跌落，工厂采用静态无功补偿设备，通过补偿装置对感性负载进行无功补偿。

结果显示，无功补偿后，电力系统的功率因数显著提高，线路电流减小，线损降低，电压稳定，从而提高了工厂的生产效率和电力系统的供电质量。

案例二：配电网中的无功补偿在城市配电网中，由于感性负载、非线性负载和不平衡负载的存在，电力系统中会出现很大的无功功率，导致电压波动、电能浪费和电网负荷增加。

因此，在配电网中应用无功补偿技术具有重要的意义。

以某城市的配电系统为例，该城市中具有大量的商业建筑、住宅楼和办公场所。

由于这些负载的特点，电力系统中的无功功率较高。

为了解决这个问题，城市采取了静态无功补偿器，对配电系统进行了无功补偿。

经过一段时间的运行，系统的功率因数得到明显的改善，电压稳定性提高，同时减少了系统的线损，保证了市区负荷的稳定供电。

综上所述，无功补偿在电力系统中的应用具有重要的意义。

通过在工业用电系统和配电网中的应用案例分析，我们可以看到无功补偿技术对于提高电力系统的稳定性、降低线损和节约能源方面的效果。

然而，值得一提的是，无功补偿仅仅是解决了电力系统中的无功功率问题，对于其他问题如电压质量、谐波滤波等还需要配合其他技术措施进行改善和解决。

低压无功补偿在低压配电系统中的应用摘要:无功补偿在低压配电系统中的运用,可以很好的维持电流的顺畅流通,提高配电系统的工作效率。

我们要学会将低压无功补偿合理的运用到低压配电系统中,这是一门很好的技术,应该大力的推广这种技术,给电力系统带来一定的经济效益。

本文主要研究了低压无功补偿在低压配电系统中的运用,讨论了无功补偿的重要性和无功补偿的运用方法。

关键词:低压无功补偿运用目前在配电系统中普遍采用低压无功补偿的方式对变压器380V侧进行集中的补偿,利用微机控制低压并联电容器柜,并投入一定量的电容器,对用户进行跟踪补偿。

这种无功补偿的方式可以使用户的功率因数得到明显的提高,它能够减少配电网的损耗,对用户的电压水平有一定的保障作用。

无功补偿在低压配电系统中的运用,可以很好的维持电流的顺畅流通,提高配电系统的工作效率。

我们要学会将低压无功补偿合理的运用到低压配电系统中,这是一门很好的技术,有助于获得一定的经济效益。

我们从一些电力运行规律中可以发现,利用无功补偿的方式在供电过程中进行电流的配送,使电压更稳定的同时还降低了损耗。

无功补偿在低压配电系统中的运用,不仅能够提高配电系统的工作效率而且可以减少电力损耗,使得电力系统的发展更加健康。

1、无功补偿装置的性能无功补偿装置是以安全可靠、经济合理以及高精度为原则的,它可以用在低压配电系统中各种负荷的无功功率补偿方面,并能够对无功补偿装置的运行进行自动的调节。

它以其独特的形式使得配电系统中的所有无功补偿都能保持在一种高精度的状态,最大程度的降低了能耗,起到了很好的节能作用。

它作为各种负荷的无功补偿被广泛的用在额定电压400V、频率50Hz的电力系统中,同时它还能够提高电能质量、降低电能损耗。

低压无功补偿装置能够使功率因数有所提高达到减少电费、降低系统能耗以及减少线路压降的效果。

2、使用低压无功补偿的重要性2.1 无功补偿能够很好的稳定低压电力运输过程中最重要的条件就是电压的稳定性,稳定电压也是提升配电系统电力质量的一个前提。

浅谈无功补偿技术在低压电网中的应用摘要：随着经济，社会的发展以及电力体制改革的不断深入。

电网技术工作遇到了很多前所未有的挑战，面临着许多新问题。

本文利用技术改造创新，采用无功补偿技术，能提高供电质量，减少电能损耗。

基于对无功补偿技术在电网自动化中的应用研究，旨在分析这些技术存在的问题并提出意见和建议。

关键词：电网；配置原则；低压无功补偿；技术应用电压质量是电能质量的重要指标之一，它与电网中的无功功率有着密切的联系，对于低压电网来说其中大部分用电设备为感性负载，其功率因数很低，这就影响了线路及配电变压器的经济运行，通过采用无功补偿技术提高功率因数，从而达到节约电能降低损耗的目的。

据有关资料介绍：电网中的电动机所消耗的无功功率约占无功总量的60％～65％，变压器所消耗的无功功率约占20％～25％。

对电网采取合理有效的无功补偿，可以提高功率因数，降低损耗，改善电网电压质量，随着无功补偿装置越来越先进，无功补偿技术的不断提高，会给用电企业带来明显的经济效益。

1 无功补偿设备发展状况正是由于无功补偿有太多的作用，在人们的高度重视下，近十年来无功补偿设备发展迅速，功能也越来越强大。

传统的无功补偿设备已经越来越不适应电力系统发展的需要。

随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关scr、gtr、gto 等的出现，将其作为投切开关，速度可以提高500 倍(约为10μs),对任何系统参数,无功补偿都可以在一个周波内完成投切电容器，不但投切速度快，而且不会引起严重的冲击涌流和操作过电压。

控制器能快速跟踪负载无功功率的变化，而且可以进行单相调节。

现今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管的无功补偿设备，主要有：饱和电抗器的静止无功补偿装置（sr)；晶闸管控制无功补偿装置(svc)；采用自换相变流技术的静止无功补偿装置（asvg）。

asvg 在改善系统电压质量，提高稳定性方面具有svc无法比拟的优点。

SVG技术在低压配电网中的应用摘要：SVG无功补偿技术应用于低压配电网不但可以达到无功补偿的效果,还可以有效平衡配电网三相供出电压，从多层次提升低压配电网的供电质量。

关键词：SVG；无功补偿技术；应用1.无功补偿发展概述无功补偿的全称是无功功率补偿（ReactiVePowerCompensation），是通过调节功率因数减少电网、设施损耗，在供电系统中起到非常重要的作用，对于改善配电网络运行效率起着不可或缺的作用。

无功补偿技术经历了一个不断改进与完善的交替过程，本文将其发展历程划分为以下三个阶段。

1.1电容调节式补偿阶段这一阶段主要是通过调节电容分配值实现补偿系数的调节，通常只有以下两种方式：（1）固定补偿。

固定补偿不能以线路运行的负载情况改变投入固定电容量，因此有时不但起不到提高功率因数的作用，还变成了电能消耗器件。

并且电容器件的选用，造成对线路及设施谐波的放大，对电网安全具有很大的影响。

（2）投切补偿。

通过对系统无功功率数据取样，利用真空开关分组投切电容器组实现可变化无功补偿。

早期MSC适应性差，安全性能也较差，已经逐步被淘汰。

后期发展出现FC，虽然具有很强的操作寿命，而且可以精确控制晶闸管的投切时刻，能有效减少投切时的冲击电流和操作困难，但是存在的主要问题是速率和执行效率较低。

1.2调压调容和调节电感式补偿阶段（1）通过调压调容的方式进行无功补偿。

其工作原理是根据Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，实现离散型分级补偿。

这一阶段的补偿技术以VCQV和TSC为代表，实现了分级补偿，但由于采用机械调节方式和调压式电容，使得维修和调节操作具有很大的不方便性，缩短了设备寿命增加了工作量，并且无法实现连续性补偿调节和杂波滤波功能。

1.3调节逆变器输出电压式补偿阶段现阶段，无功功率补偿技术正在从传统的电容器并联补偿向SVG技术过渡，SVG技术现已成为最为先进的无功功率补偿技术。

SVG在电网中采用并联方式，作用等同于一个可变的无功电流源。

浅议电力工程配电网的无功功率补偿应用【摘要】本文将从电力工程配电网运行与无功功率补偿的角度出发，对电力工程配电网的无功功率补偿应用进行有效性研究，从而确保配电网的正常运行。

【关键词】电力工程；配电网；无功补偿；研究0.引言随着城市经济的发展与社会的进步，无形中增加了电力市场的供应需求。

虽然在一定程度上促进了社会经济的发展，但在配电网的运行过程中也存在着一些问题。

比如说，无功分布不科学、电力的投运率降低以及无功功率的补偿效率低等。

本文将从电力工程配电网运行与无功功率补偿的角度出发，对基于电力工程配电网的无功功率补偿应用进行有效性研究。

1.关于无功补偿的概述1.1 无功补偿技术的含义所谓无功补偿技术，就是指在电力供电系统中起到提升电网的功率因数的作用，它可以在一定程度上降低供电变压器及输送线路的损耗，提升供电效率及改善供电环境。

而在小的电力系统中，无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流；在大的供电系统中，无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性。

当电源向外部开始提供电流的时候，感性负荷的能量就可以在这两种负荷之间进行交换。

而感性负荷所需的无功功率可从容性负荷所输出的无功功率中得到同量的补偿。

1.2 无功补偿的工作原理无功补偿的工作原理：电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种，其中无功功率不能进行远距离的传输，为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。

无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，以达到从整体上减少无功功率的目的。

它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置连接在同一电路，使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换，进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。

2.无功功率对电力工程配电网影响的研究无功功率对电力工程配电网的影响的主要表现是：一是无功功率在一定程度上降低了输变电系统的供电能力；二是无功功率在很大程度上降低了发电设备中有功功率的输出能力；三是无功功率在一定程度上增加了电力工程配电网电压的损失；四是无功功率在一定程度上造成了低功率因数的运转，造成用户电气设备不能发挥正常的作用。

无功补偿技术在配电网中的应用摘要：无功补偿在现代化配电网中起到提高电网的功率因数，降低输送线路损耗，提高供电效率，改善供电环境的作用。

所以无功功率补偿装置在供电系统中处在一个不可缺少的位置。

合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络损耗，提高电网质量。

关键词：配电网无功补偿补偿方式问题abstract: the modernization of wattless power compensation in distribution network can improve power factor, reduce line losses, improve power supply efficiency, improve the supply function of environment. so the wattless power compensation device in an indispensable position in the power supply system. the choice of reasonable compensation device, can minimize the network loss, improve power quality.keywords: distribution network, wattless power compensation, compensation, problems中图分类号： tm421文献标识码：文章编号：前言随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。

由于负荷的不断增加，以及电源的大幅增加，不但改变了电力系统的网络结构，也改变了系统的电源分布，造成系统的无功分布不尽合理，甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。

随着系统结构日趋复杂，当系统受到较大干扰时，就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。