电力调度中无功补偿技术的应用探讨

摘 要：电力调度是为了保证电网安全运行，对各电力生产环节采用的一种有效管理手段，现阶段为了节约电能，减少输电环节的电能损失，将无功补偿技术被广泛应用于电力调度之中，笔者对无功补偿技术的应用进行了简单介绍，以供同行参考。

关键词：电力调度；无功补偿技术；应用

引言：由于输电线的电压等级不断升高，在输电过程中电量的损耗也越来越大，因此减少输电线路中的电能损失，成为当前电力企业共同关注的问题。其中在低压电网中，电网功率因数较低引起的电能的损失更为明显，严重时甚至会导致用电设备发生故障。为了实现上述问题的有效解决，一般在电力调度过程中进行无功补偿，以下对其进行具体探讨。

1电力调度中无功补偿常见技术

无功补偿主要是通过设置相关的补偿装置改善无功功率，以实现减小损耗、改善电压品质因数的目的。目前常用的无功补偿技术包括同步电机技术、并联电容器技术、静止无功补偿器技术、静止无功发生器技术等。

1.1同步电机技术

同步电机技术主要包括发电机、电动机、同步调相器。电力系统正常运行过程中，相同的功率因数具有一定的滞后性，以供应系统运行所需的无功功率。为了减少输电线路电能的损失，关键就是可采用降低激励电流的手段，使得功率因数超前，多余的无功被吸收。其中同步电动机就是通过调整激励电流的大小，控制输出无功电流的大小和方向，但是装置安装过程较为复杂，且成本较高。使用同步发电机主要是在发电过程中利用调节装置调整功率因数，是其产生一定的滞后性，从而产生一定的无功功率。同步调相机可以实现无功补偿的动态控制，但是该结构具有较为复杂，后期的维护和保养较为困难。

1.2并联电容器技术

在无功补偿中并联电容技术作用明显，该技术灵活性强是其最大特点。并联电容器无功补偿技术主要是根据系统运行所需无功功率的大小进行补偿电容的自动投放，正常状态下电容无需太大功率来实现自身功率补偿，满足现阶段的节能要求。总的来说，使用该技术具有设备安装简单，灵活性较强，功耗小，但是容易出现过补偿和欠补偿的现象，使得补偿发生错误。

1.3静止无功补偿器技术

静止无功发电技术是通过对调度电流的内部起作用，控制内部电流来实现基本的无功补偿形式，其同步电机技术之间差异较大。静止无功发电技术对设备配置方面并未有太多要求，但对电容器有特定要求，高能效的电容器在控制无功补偿方面效果更好，电压的稳定性也更理想。静止无功补偿器由电抗器和电容器共同构成，在投入使用时可满足连续调节的要求，但是由于内部晶闸管的控制，电抗器投放过程中更容易产生谐波干扰电网运行的可靠性。

1.4静止无功发生器技术

静止无功发生器的基本电路为三相桥式变流电路，其中不需要安装大容量的电抗器、电容器等储能元件，只在直流侧安装小容量的电容器即可。采用三相桥式变流电路的PWM控制方式，便可实现整个系统无功功率的吸收与发出的控制，但是该控制方式具有较强的复杂性。

正常情况下电力调度的无功补偿方案的统筹类型分为高压集中补偿、低压集中补偿、线路固定补偿、用电设备随机补偿等。在实际工作中根据电力调度的实际运行状况，选择合适的补偿技术，以实现配电系统的高校运转。

1.5有源电力滤波器

有源电力滤波器属于在动态抑制谐波、补偿无功中应用的新型电力电子装置之一，可以对大小不同和频率的谐波实施快速跟踪补偿，与无源的LC滤波器相比，有源电力滤波器能够通过采用采样负载电流，并进行各次谐波和无功分离，同时控制、主动输出电流的大小、频率及相位，响应时间短，能够在短时间内抵消负载中的电流，达到动态跟踪补偿的目的。有源电力滤波器具有连续、反映迅速的特点，在工作过程中可以实时进行无功补偿，在具体使用时有时采用单个，有时采用多个滤波器进行无功补偿，但是采用方法具有设备成本较高，运行原理复杂、维护难度大的特点。

2无功补偿的配置原则

无功补偿技术的存在时间很长，近年来得到了广泛的应用。但是使用无功补偿技术获取无功功率的电厂却很少，要实现电力系统电能损耗的降低，首先电厂就要扩大无功补偿技术的应用，以提升整个系统的功率因数，提高电网的供电质量和可靠性。由于低压电网的供电设备的电能损耗较多，为了实现电能损耗的降低，要通过采用无功补偿技术提高无功功率，在使用过程中需要遵循“就地平衡和分级补偿”的配置原则。具体来讲就是在输电网络中注重无功补偿设备配置的合理性，根据设备的特点采用集中和分散两种管理方式。例如并联电容器应就地配置或分散安排，而同步调相机、并联电抗器、静止补偿器等设备应集中安排。但是采用分散安排时要主要分散的程度，如果过于分散会增加管理和维护工作的难度，因此相关工作人员在采用分散设置时要注重适度的原则，以实现整体输电设备运行效率的提升。

3电力调度中无功补偿技术的应用

为实现电能资源的有效节约，在电力调度过程中电力调度员要充分利用电力调度的无功补偿技术补偿无功功率。从降低输电线路的线损和改善电网电压质量的角度考虑，使用无功补偿技术时应尽量避免长距离电网元件的传输，在遵守“就地平衡，分级补偿”的基础上，采用分层分区模式，并根据正常运行过程中的最大最小负荷运行方式进行计算。此外还要对无功补偿装置定期故障检修和校准，并安装足够的无功补偿设备以防突发事件的发生。

各级调度员在进行电力调度时应以发电企业和供电企业所提供的无功调节能力为依据进行调度，在设备检修的情况下也要保证大型无功补偿设备的正常运行，此外在进行电力调度过程中上级调度部门应为下级调度部门提供足够的无功电力保障，下级在进行电力调度的过程中在保证本地电网无功补偿的同时，向下一级输送一定的无功。电力调度工作人员在接到调整电网无功的命令之后，根据电网实际进行调整电网的电荷分布、无功和有功，避免出现电压崩塌导致的大面积停电事故。

4结束语

电网无功补偿是电力调度的重要内容之一，它承担着降低输电线路的线损，改善电网供电质量的任务。随着供电规模的进一步扩大，电力系统的容量不断加大，这一过程中无功损失也就更加明显，因此在电力调度过程中加大无功补偿技术的使用成为必须采取的措施。在进行无功补偿时各级调度人员要严格遵守无功补偿的配置的选择，选择合适的补偿技术以实现电能的高效利用。

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