浅谈电力系统无功补偿

【摘要】随着社会的进步科学技术的不断发展，我国的各个领域都得到了大力的发展，这就使得在用电量上得到了迅猛的增加，一些电力系统在这样的环境下接受着严峻的考验，对于电力系统的输电效率的提高已经成为了当下最为迫切的问题，在电力系统当中无功补偿是其运行过程中的经济安全的运行研究中的重要组成部分，无功补偿能够对维持电压的水平以及电力系统的稳定运行有着重要的意义，并且可以降低无功网损，本文主要对我国的电力系统的无功补偿的现状以及发展趋势进行深入的探究，希望在此领域能够起到一定的进步作用。

【关键词】电力；系统；无功补偿

1.引言

在社会的发展过程中我们可以发现，电力对于我们的生活的影响是愈来愈重要不可或缺，尤其是对现代的工业来说，这就对电力部门有着更高的要求，不仅是需要在用户的数量上能够得以解决，还要对于用电的质量上得到提高，在电力的系统当中无功率的不足会直接导致功率因数以及电压降低，这对于电力的设备有着损坏的威胁，更严重的是能够造成电压的崩溃以及大面积的停电，这对于电网的安全以及用户的用电都有着重要的影响。

2.电力系统中无功补偿的作用及其原理

无功补偿的全称是无功功率补偿，它在电力供电系统当中能够对电网的功率因数起到提高的作用，从而降低供电的变压器以及输送线路的损耗以达到对供电环境的改善和提高供电的效率，故此电力系统中的无功补偿的装置是一个非常重要的环节设置。

在交流的电力系统当中，由电源供应的负载功率分为无功功率以及有功功率，无功功率与有功功率相比是较为抽象的，无功功率是在电路当中磁场和电场的相互交换，它在电路的设备当中是维持和建立磁场的电功率的，对外并不做功而是以其它形式的能量存在，只要是建立磁场那么有电的磁线圈的电力设备就会消耗无功，在正常的供电情况下既要对电源取得有功还要取得无功，倘若是无功不足那么将会不能正常的建立磁场，这样就会致使电压下降，对设备的正常使用产生影响，单是从高压输电线以及发动机的供给无功是有限的，满足不了实际的需要，这就需要设置一些无功补偿的方式进行对无功功率补偿以便于对设备的无功需求，总体来讲无功补偿就是把感性功率和容性功率的负荷相并在一个电路当中，这时候就能使能量在两者间相互的进行交换，由此便可以使得感性负荷所需的无功功率经由容性负荷的无功功率得到补偿[1]。

3.在我国的电力系统中无功补偿的状况

在我国近些年的电力发展过程中对于电的用量开始迅速的增加，电网中的无功功率也不能得到平衡，在当前的电力系统中的无功补偿方式主要有并补装置和同步调相机以及并联电抗器这几种。

首先是并补装置，其中的并联电容器这是在无功补偿的领域当中最为常用的一个装置，但是它只能补偿固定的无功，尽管是运用了电容器的分组投切，相比于固定的电容器来说更有着优越性，更能对负载的无功动态变化进行适应，尽管如此它也还是属于一种有级的无功调节，在无功的平滑无极的调解上还不能实现。

其次是同步调相机的装置，它是属于早期的一种无功补偿的装置，虽然它在动态补偿上有着优势但是响应较慢，在运行以及维护上比较复杂，大多为高压侧集中补偿，在目前已经是很少使用了。

最后是并联的电抗器装置，在当前所使用的并联电抗器的容量是固定的，除了能够吸收系统的容性负荷之外，还用以抑制电压[2]。

虽然在这些装置上都有着各自的作用并且起到了效果但是还有问题存在，主要表现在补偿方式、谐波、无功倒送、电压调节方式的补偿设备上，下面分别作出说明：其一在补偿的方式上的问题，在当前的电力部门进行无功补偿的时候只注重补偿功率的因素而不注重对降低电力系统网的损耗；其二是谐波的问题，因为电容器对谐波有着一定的抗拒能力，倘若是谐波的含量过于庞大时对电容器的寿命就会有着重要的影响，还有就是电容器对谐波有着放大的作用，故此使得系统的谐波得到更加严重的干扰；其三是在无功倒送上的问题这在电力的系统当中是不允许的尤其是处在负荷的低谷时候，无功倒送会造成电压的偏高；其四是在补偿的设备上出现的问题，在有的关于无功补偿的设备是根据电压来对无功投切量进行确定的，而无动量的变化就是引起线路电压的波动的主要原因，但是电压的水平是根据系统的情况来裁决的，这就会造成无功补偿的欠缺和过补的情况发生。

4.电力系统中无功补偿在技术上的发展趋势

当今我国正在走可持续发展的道路，并且大力的对节约型社会进行倡导，在我国节电、节能的事业正处在蓬勃的时期时，对于在电力系统无功补偿的技术革新也有着重要的要求，无功补偿的装置在当今有着很大的市场。在二零零九年的时候一些经济振兴的计划给我国的电力行业带来了发展的机会，这主要是表现在两个方面，其一是供方对用方进行了补贴，在这个政策之下企业也在成本上得到了实惠，其二是在地方的政府上政绩与节能已经是有了密切的关系，在这方面的补贴达到了百分之三十以上，在近些年来我国在无功补偿市场上的发展尤其迅速，在相关产品上的质量以及数量都有着很大的提高[3]。

在我国的早期的无功补偿的装置是同步补偿器以及并联电容器，这些大多是用在高压侧进行集中补偿的系统方面，到现在为止，并联电容器还是当下最为主要的一种补偿方式得到了广泛的应用，只是在控制器方面得到了更新和发展；在同步补偿器方面其实它的实质就是同步电机，在成本上比较高而且安装也比较的复杂，维护上也很困难，这在使用上就有着诸多的限制。

随着时代的不断进步科技的发展，我国的电子技术也在迅速的崛起，这就使得电子技术与无功补偿得到了结合，主要是表现在以下的几个方面：

第一就是在投切电容器的开关上的结合，我们都知道电力的半导体的开关的响应时间比较短，故此能够对电容的投切角度进行选择以达到零电压的投切，防止了涌流的发生，在电容器的可靠性以及系统的稳定性上都得到了提高，在当今使用的并联电容器的补偿装置的输回路就是利用了这个技术手段[4]；

第二就是在无功补偿的无功输出的调节开关上的结合，它可以实现对无功的连续性的调节对无功的敷在变化进行快速的跟踪，在这其中静止型的无功补偿器是典型的代表；

第三是在电力电子的变流技术上的结合，它把变流器当做无功的电源来对无功的输出或输入进行调节，从而起到补偿负载无功的重要作用，最为典型的代表是静止调相机以及有虑源波器。

5.结语

在当今社会迅速发展的过程当中，电力市场的发展以及运营的模式在不断的革新和普及，人们对于电力的供应质量的要求也在进一步的提出要求，所以这就带来了电压的综合控制问题，电力系统中的无功补偿能够有效的促进这一问题的解决，它不仅能够对于电网功率的因数以及电压的质量问题得到很有效的解决还能够在合理的使用之下提高电网在经济运行上的水平的提高以及电网系统自身的安全。

参考文献

[1]龙彪.电力系统中无功补偿的重要性及其主要方式分析[J].科技与企业，2013（24）：26-27.

[2]任东贤.无功补偿技术在企业节电中的运用[J].机电信息，2012（27）：32-33.

[3]黄晓燕.无功补偿技术在低压配电网中的应用[J].科技资讯，2012（19）：35-36.

[4]蒋晨达.电力系统无功补偿的意义及发展趋势[J].湖南工业职业技术学院学报，2011（05）：29-30.

作者简介：

王成启（1986―），男，山东济宁人，助理工程师，现供职于青岛远洋船员职业学院。

秦成（1985―），男，山东日照人，助理工程师，现供职于青岛远洋船员职业学院。