浅谈当前我国电网变电站中的无功补偿技术改进

摘 要 在我国电力技术不断发展的今天，无功补偿技术已经成为了实现电力系统的正常运行所必需的，而在现代的变电站中，也大量的使用了无功补偿技术，使得变电站的整个输电系统和输电能力都进行了提高。下面本文就对当前我国电网变电站中的无功补偿技术的改进进行简要分析。

【关键词】无功补偿技术 静止无功补偿装置 静止无功发生器

在我国电网的变电站中，无功补偿技术是实现其系统的安全可靠运行的核心部分。下面，本文就首先就对无功补偿技术发展历程进行研究，然后引出我国当前无功补偿技术的发展现状，最后对其改进进行探讨和建议，使得我国电网变电站能够正常运行。

1 分析无功补偿技术的发展历程

从20世纪30年代开始，无功补偿技术就已经得到了发展，下面本文就根据无功补偿技术发展中的执行元件以及补偿原理和效果，对其发展历程进行了五个阶段的划分。

1.1 并联的电容器阶段

在20世纪30年代，就已经出现了并联电容器，但它是作为一种无功补偿装置而存在的。它的工作原理是：通过对系统中的容性进行吸收而实现无功的补偿，最后达到局部电压升高的效果。同时该装置还拥有两个非常重要的特点，第一个是结构简单，第二个是既经济又实用。但是，它也存在一个令人致命的缺点，那就是只能对固定的电容进行无功补偿，而不能实现动态补偿。因此，在实际的工作中，人们根据生活的需要而将并联电容器分成了很多组，并同时对电容器的大小进行了开关投切的控制，最后达到了动态无功补偿的效果。但这种方式虽然也解决了我国电网变电站中的很多问题，但它也存在着很多缺点，例如运行的速度较慢，对无功补偿还不能实现连续的动态补偿。

1.2 同步的调相机阶段

在上述的并联电容器出现的同时，也出现了另一种动态无功补偿装置，那就是同步调相机。它是一种专门实现补偿无功功率的同步电机，但是由于它内部所装置的电机是旋转电机，在工作时就会产生较大的噪音和损耗，使得运行的速度不断降低，最后以至于不能达到了变电站中的无功补偿。

1.3 磁饱以及电抗器阶段

在20世纪60年代后期，电抗器已经发展到了高潮阶段，紧接着就有了一种新型的电抗器产生了，它就是磁饱和电抗器。它的工作原理是利用内部的电感可调节性质以及电流的可控制性来对无功电流进行控制的，这也就对它的响应速度快优点提供了依据。但同时该类电抗器也存在着很多缺点，例如造价高，内部的铁芯在工作时会产生较大的振动和噪声，使得损耗率不断增高，而且也不适用于动态补偿。因此，在实际的电网变电站中，对饱和电抗器的应用比较少，它只适用于高压输电线路。

1.4 SVC阶段

饱和电抗器出现的后期，在无功补偿技术中就开始引用了晶闸管，并将其作为了执行元件，这也就是现在所说的SVC，是一种静止无功补偿装置，却是一种动态补偿的过程，不仅可以完成负载无功功率的调节和投切功能，同时还可以在运行时形成模拟式控制器。该类装置虽然起步于20世纪70年代，但在我国的电网中，应用的比较晚，在20世纪80年代才开始正式引进，并且在该时期我国的无功补偿技术还不是很完善，使得电压等级比较低，无功补偿装置的设备容量也相对较小。而随着我国经济社会以及科学技术的不断发展，到了2004年，我国首次研发出了TCR型的静止无功补偿装置，并且在220kV的枢纽变电站中也得到了成功的应用，使得我国的静止无功补偿技术进入了国产化的阶段。

1.5 SVG阶段

在静止无功补偿器产生的后期，就出现了另一种补偿方式不同的装置，该装置是通过自己更换相变流电路而完成无功补偿工作的，它就是SVG（静止无功发生器）。它的优点是体积小，运行速度非常快，还可以在低电压的情况下实现无功功率补偿的效果。

2 对我国当今无功补偿技术进行分析

在我国经济发达的今天，电能质量已经不再是人们生活中讨论的热门话题了，这也就在电网变电站中出现了很多违反国家电网规范的现象，使得国家电网的安全受到了污染和威胁，让电能质量逐渐进入下降阶段。而这种电能质量下降的现象同时也间接的影响了我国经济社会的发展。其具体的表现为：

2.1 传统的无功补偿装置不被替换

相对于国外其他国家，电网建设在我国的起步相对比较晚，这也就制约着无功补偿技术水平的落后。而在现实的电网变电站中，仍然还存在着大量的传统无功补偿装置，例如同步调相机和MSC。在我国当前的电网变电站中，由于用电负荷的不断加大，这些传统的无功补偿装置不论是在性能方面，还是在经济利益方面，都不能满足变电站以及用户的高度需求了，这就使得我国对传统无功补偿装置要进行不断的改善了。

2.2 静态无功发生器的发展受到制约

从静止无功补偿的装置性能来看，静止无功发生器的性能要比静止无功补偿装置的性能高，并且同时它的工作原理也与传统的静止无功补偿装置有所区别，它是通过自己更换相变流电路，然后在利用电抗器或者是与电网的并联，让其交流侧电流受到控制，进而让电路得到了满足的无功电流。该装置对电网变电站中的各种环境都适用。但是，在当今的电网中，电力电子技术的发展水平较低，使得静态无功发生器仍处在研究阶段，发展较慢。

3 分析我国电网变电站中的无功补偿技术的改进策略

3.1 应用新型无功补偿技术，使其与谐波抑制成为了一体

在我国经济社会中，随着工业技术的不断发展，无功补偿技术已经成为电网建设中的核心部分，与此同时，谐波治理也加入到了电网建设中。但是，在无功补偿装置中，传统的都要在其内部设置谐波装置，已达到谐波可以放大的效果，而在新型的无功补偿装置中，不需要安装谐波装置了，只需要相应的手段就可以对谐波进行输出然后消除。所以，在新型的无功补偿技术中，将该技术和谐波治理的关系进一步融为一体了。

3.2 避免传统无功补偿装置的出现

在当今的电网变电站中，随着科技的不断发展，传统的技术已经不能满足现在的需求的，使得无功补偿技术不得不进行提高和改进。而同时又受到经济效益的影响，使得传统的无功补偿装置在市场中仍然存在。

4 总结

本文首先对无功补偿技术的发展历程进行了分析，进而引出了我国当前电网变电站中的无功补偿技术的现状，从而对其改进提出了相应策略，希望可以为今后的电网变电站建设提供积极的影响。

参考文献

[1]伍小杰，白玥.动态无功功率补偿研究的现状和展望[J].煤矿自动化，2000.

[2]查丛梅，杨兆华，秦忆.现代无功功率补偿技术发展研究[J].河南科学，2001.

[3]王兆安，杨君.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京：机械工业出版社，1998.

作者单位

国网四川省电力公司乐山供电公司 四川省乐山市 614000