淺談電力系統(tǒng)無功補償
王宇
(國網青海省電力公司西寧供電公司810000)
摘要：改革開放以來，中國經濟持續(xù)快速的發(fā)展，各大企業(yè)規(guī)模也隨之擴大，電力供應已成為保證產品質量和產量的關鍵。這里是從系統(tǒng)的電壓和系統(tǒng)電壓的補償措施和補償?shù)囊饬x上的生產系統(tǒng)和系統(tǒng)的無功功率補償?shù)年P系角度來看的文章討論。
關鍵詞：系統(tǒng)電壓無功功率無功補償
電力系統(tǒng)具有無功補償?shù)闹匾�，所以電力系統(tǒng)越來越受到重視，顯而易見合理的投資和停止使用的無功補償設備，調整電網電壓，提高電能質量，抑制諧波干擾，在確保電網安全運行有一個非常重要的作用。如果無功功率不夠的情況下，由網格中的低電壓電平降低由電壓引起的無功功率平衡，負載吸收的無功率，以此來補償因減少不夠的無功率。同樣，如果缺乏監(jiān)管意味著有功或無功補償元件會存在不合理，在一段時間運行的無功功率過剩將會導致整個電網運行電壓過高。因此，為了維持系統(tǒng)的電壓電平，必須要保證有足夠的無功功率負載的系統(tǒng)，以此來滿足無功功率線路和變壓器的無功功率損耗和補償?shù)男枨蟆?/P>
1.引言
在社會的發(fā)展過程中我們可以發(fā)現(xiàn)，電力對于我們的生活的影響是愈來愈重要不可或缺，尤其是對現(xiàn)代的工業(yè)來說，這就對電力部門有著更高的要求，不僅是需要在用戶的數(shù)量上能夠得以解決，還要對于用電的質量上得到提高，在電力的系統(tǒng)當中無功率的不足會直接導致功率因數(shù)以及電壓降低，這對于電力的設備有著損壞的威脅，更嚴重的是能夠造成電壓的崩潰以及大面積的停電，這對于電網的安全以及用戶的用電都有著重要的影響。
2.電力系統(tǒng)中無功補償?shù)淖饔眉捌湓?/P>
無功補償?shù)娜Q是無功功率補償，它在電力供電系統(tǒng)當中能夠對電網的功率因數(shù)起到提高的作用，從而降低供電的變壓器以及輸送線路的損耗以達到對供電環(huán)境的改善和提高供電的效率，故此電力系統(tǒng)中的無功補償?shù)难b置是一個非常重要的環(huán)節(jié)設置。
在交流的電力系統(tǒng)當中，由電源供應的負載功率分為無功功率以及有功功率，無功功率與有功功率相比是較為抽象的，無功功率是在電路當中磁場和電場的相互交換，它在電路的設備當中是維持和建立磁場的電功率的，對外并不做功而是以其它形式的能量存在，只要是建立磁場那么有電的磁線圈的電力設備就會消耗無功，在正常的供電情況下既要對電源取得有功還要取得無功，倘若是無功不足那么將會不能正常的建立磁場，這樣就會致使電壓下降，對設備的正常使用產生影響，單是從高壓輸電線以及發(fā)動機的供給無功是有限的，滿足不了實際的需要，這就需要設置一些無功補償?shù)姆绞竭M行對無功功率補償以便于對設備的無功需求，總體來講無功補償就是把感性功率和容性功率的負荷相并在一個電路當中，這時候就能使能量在兩者間相互的進行交換，由此便可以使得感性負荷所需的無功功率經由容性負荷的無功功率得到補償[1]。
3.在我國的電力系統(tǒng)中無功補償?shù)臓顩r
在我國近些年的電力發(fā)展過程中對于電的用量開始迅速的增加，電網中的無功功率也不能得到平衡，在當前的電力系統(tǒng)中的無功補償方式主要有并補裝置和同步調相機以及并聯(lián)電抗器這幾種。
首先是并補裝置，其中的并聯(lián)電容器這是在無功補償?shù)念I域當中最為常用的一個裝置，但是它只能補償固定的無功，盡管是運用了電容器的分組投切，相比于固定的電容器來說更有著優(yōu)越性，更能對負載的無功動態(tài)變化進行適應，盡管如此它也還是屬于一種有級的無功調節(jié)，在無功的平滑無極的調解上還不能實現(xiàn)。
其次是同步調相機的裝置，它是屬于早期的一種無功補償?shù)难b置，雖然它在動態(tài)補償上有著優(yōu)勢但是響應較慢，在運行以及維護上比較復雜，大多為高壓側集中補償，在目前已經是很少使用了。
最后是并聯(lián)的電抗器裝置，在當前所使用的并聯(lián)電抗器的容量是固定的，除了能夠吸收系統(tǒng)的容性負荷之外，還用以抑制電壓[2]。
雖然在這些裝置上都有著各自的作用并且起到了效果但是還有問題存在，主要表現(xiàn)在補償方式、諧波、無功倒送、電壓調節(jié)方式的補償設備上，下面分別作出說明：其一在補償?shù)姆绞缴系膯栴}，在當前的電力部門進行無功補償?shù)臅r候只注重補償功率的因素而不注重對降低電力系統(tǒng)網的損耗;其二是諧波的問題，因為電容器對諧波有著一定的抗拒能力，倘若是諧波的含量過于龐大時對電容器的壽命就會有著重要的影響，還有就是電容器對諧波有著放大的作用，故此使得系統(tǒng)的諧波得到更加嚴重的干擾;其三是在無功倒送上的問題這在電力的系統(tǒng)當中是不允許的尤其是處在負荷的低谷時候，無功倒送會造成電壓的偏高;其四是在補償?shù)脑O備上出現(xiàn)的問題，在有的關于無功補償?shù)脑O備是根據(jù)電壓來對無功投切量進行確定的，而無動量的變化就是引起線路電壓的波動的主要原因，但是電壓的水平是根據(jù)系統(tǒng)的情況來裁決的，這就會造成無功補償?shù)那啡焙瓦^補的情況發(fā)生。
4.電力系統(tǒng)中無功補償在技術上的發(fā)展趨勢
當今我國正在走可持續(xù)發(fā)展的道路，并且大力的對節(jié)約型社會進行倡導，在我國節(jié)電、節(jié)能的事業(yè)正處在蓬勃的時期時，對于在電力系統(tǒng)無功補償?shù)募夹g革新也有著重要的要求，無功補償?shù)难b置在當今有著很大的市場。在二零零九年的時候一些經濟振興的計劃給我國的電力行業(yè)帶來了發(fā)展的機會，這主要是表現(xiàn)在兩個方面，其一是供方對用方進行了補貼，在這個政策之下企業(yè)也在成本上得到了實惠，其二是在地方的政府上政績與節(jié)能已經是有了密切的關系，在這方面的補貼達到了百分之三十以上，在近些年來我國在無功補償市場上的發(fā)展尤其迅速，在相關產品上的質量以及數(shù)量都有著很大的提高[3]。
在我國的早期的無功補償?shù)难b置是同步補償器以及并聯(lián)電容器，這些大多是用在高壓側進行集中補償?shù)南到y(tǒng)方面，到現(xiàn)在為止，并聯(lián)電容器還是當下最為主要的一種補償方式得到了廣泛的應用，只是在控制器方面得到了更新和發(fā)展;在同步補償器方面其實它的實質就是同步電機，在成本上比較高而且安裝也比較的復雜，維護上也很困難，這在使用上就有著諸多的限制。
隨著時代的不斷進步科技的發(fā)展，我國的電子技術也在迅速的崛起，這就使得電子技術與無功補償?shù)玫搅私Y合，主要是表現(xiàn)在以下的幾個方面：
第一就是在投切電容器的開關上的結合，我們都知道電力的半導體的開關的響應時間比較短，故此能夠對電容的投切角度進行選擇以達到零電壓的投切，防止了涌流的發(fā)生，在電容器的可靠性以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性上都得到了提高，在當今使用的并聯(lián)電容器的補償裝置的輸回路就是利用了這個技術手段[4];
第二就是在無功補償?shù)臒o功輸出的調節(jié)開關上的結合，它可以實現(xiàn)對無功的連續(xù)性的調節(jié)對無功的敷在變化進行快速的跟蹤，在這其中靜止型的無功補償器是典型的代表;
第三是在電力電子的變流技術上的結合，它把變流器當做無功的電源來對無功的輸出或輸入進行調節(jié)，從而起到補償負載無功的重要作用，最為典型的代表是靜止調相機以及有慮源波器。
5.結語
在當今社會迅速發(fā)展的過程當中，電力市場的發(fā)展以及運營的模式在不斷的革新和普及，人們對于電力的供應質量的要求也在進一步的提出要求，所以這就帶來了電壓的綜合控制問題，電力系統(tǒng)中的無功補償能夠有效的促進這一問題的解決，它不僅能夠對于電網功率的因數(shù)以及電壓的質量問題得到很有效的解決還能夠在合理的使用之下提高電網在經濟運行上的水平的提高以及電網系統(tǒng)自身的安全。
參考文獻
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[3]黃曉燕.無功補償技術在低壓配電網中的應用[J].科技資訊，2012(19)：35-36.
[4]蔣晨達.電力系統(tǒng)無功補償?shù)囊饬x及發(fā)展趨勢[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2011(05)：29-30.
