电力调度无功补偿技术分析

孙雯　张晓生　屈海兵

【摘要】无功补偿技术在电力调度中的应用有着十分重要的理论意义和现实意义，所以对电力调度无功补偿技术进行研究和分析是非常有必要的。本文就无功补偿技术在电力调度中的应用进行了一些分析，旨在提高我国电能的利用率，努力实现可持续发展。

【关键词】电力调度；无功补偿技术；补偿方式

1 前言

电力调度工作的主要任务就是实现对于功率的调度，但是随着我国经济的不断发展，电力系统的联网容量和输电电压都在不断地增加，所以说电力调度的任务也在不断的加重，而且当今社会对于电力有着更高的要求，所以就更加需要电网能够安全和稳定的运行。在电网的运行过程中，会产生一些无功功率，这些无功功率的产生导致了严重的电能浪费，所以必须要想办法对无功功率加以调节，以最大程度的减少电能的浪费。而无功补偿对于电网安全、稳定、优质、经济运行有着非常重要的作用，所以在电力调度过程中，可以对无功补偿技术加以充分的的利用，以使得电能的浪费降到最低。而且由于电力系统无功功率的短缺，还会使得电压有所下降，电压的下降会使得电力系统瓦解，因此要合理的对无功补偿方案进行选取，以有效的提高电力系统的稳定性，有效的降低网损，并且提高电压质量。

2 无功功率的现状及产生原因分析

目前，我国的电力体制正处于改革之中，许多的政策和方针也已经陆续实施，我国的电力系统已经开始投入市场化运营，所以众多的电力企业为了提高其经济效益，必然会尽可能地减少电能的浪费，以使得利润最大化。在我国厂网分开之后，无功的费用支出被明确地包含在了供电企业的成本之中，所以说供电企业为了降低成本，必须要提高功率因数，降低无功功率的含量，在供电的过程中降低无功功率的含量在经济效益方面有着很强的现实意义。供电企业要降低无功功率的含量，就必然会涉及到无功功率的补偿在电力系统中的应用。之所以会产生无功功率，是因为在三相交流电力系统中，往往存在着大量的感性负载，比如说电动机、电焊变压器和电弧炉等等，这些负载往往就需要消耗大量的无功功率，所消耗的无功功率越多，供电电网能够向负载输出的有功功率就越少，功率因数也就会大大降低。

3 电力调度无功补偿概述

所谓无功补偿，就是通过对无功的补偿设备加以利用，来提供必要的无功功率，从而使得系统功率的因数有所提升，使得能耗得以降低，同时大大的改善电压的质量。一般来说，为了达到电力网络和荷载电压的经济运行水平要求，往往需要在电力网负荷端设置相应的无功电源，比如说调相机、电容器等等。一般在进行无功补偿的配置时，需要充分的考虑分级补偿和就地平衡的原则，这样可以方便对电压进行调整。如果在接近于负荷端处进行分散补偿，则要减少无功功率的输送，通过这样的方式来使得损耗和压降都能够得到降低，减少电能的浪费。无功补偿应该集中地安装于变电站内部，因为将无功补偿安装于变电站内部，一方面可以方便调度工作人员的控制和操作，另一方面，也更加有利于电压的调整。除此之外，在安装无功功率补偿设备的时候，一定要对设备的容量加以考虑，一般来说，设备的容量都应该根据高峰负荷时主变压器功率的因数所达到的一定数值来进行考量，并且还应该进行进一步的计算加以确定。而且针对不同的变电站，其需求也有所不同，所选择无功功率补偿设备也会有所不同，比如所根据不同的需求，可以选择安装并联电抗器、调相机、静止的无功补偿器、自动分组投切电容器等不同的无功补偿设备，不同的设备有着不同管理难度，所以应该酌情进行选取。

一般对于电力集团而言，应该对预算管理方案进行合理的制定，而预算管理方案则需要依据企业在发展运行中的记录数据、系统所产生的月度费用等报表等来加以确定。电力企业的经营管理工作是以预算的编制为开端，并且以预算的执行分析为结尾。所以说预算管理系统就在企业预算的事前编制、事中控制和事后分析中发挥着极其重要的作用，一般而言，电力企业预算的编制、预算的控制和预算的执行分析都是由预算管理系统提供的，电力企业有了一个详尽的预算管理方案，就可以进一步对实现无功功率的控制，根据企业的实际情况来选择相应的无功补偿方案。

4 电力调度无功补偿常见技术

4.1 同步电机

同步电机包括了三种类型，一种是同步发电机，一种是同步电动机，还有一种是同步调相机。在同步发电机正常运行的时候，通过滞后功率数运行来向系统提供无功，必要的时候，还可以使得励磁电流减小，从而使得功率因数超前来吸收多余的无功；同步电动机则是通过调整励磁电流来对无功电流的大小和方向加以改变的，但是同步电动机的成本较高，而且安装也较为复杂，维护也存在着一定的困难；同步调相机是一种空载运行的同步电机，它可以在欠励或者过励的情况下向系统吸收或者发出无功，但是同步调相机也有一些缺陷，比如说其有功损耗较大，而且响应速度较为缓慢，并且其运行维护也较为复杂。

4.2 并联电容器

并联电容器不同于同步电机，它可以根据系统的实际需要无功的多少，来对电容加以自动的投切补偿，并且并联电容器的功耗也较小，其装设也比较灵活。但是并联电容器也有一些缺陷，比如说很容易出现过补偿或者欠补偿的情况，也会造成電能的浪费。

4.3 静止无功补偿器

所谓静止无功补偿器，是由晶闸管控制投切的电抗器和电容器共同组成的，静止无功补偿器能够快速平滑的满足无功补偿的需求，但是由于受到晶闸管的控制，电抗器往往会在投切的过程中产生谐波。

4.4 静止无功发射器

静止无功发生器所运用的基本电路是三相桥式变流电路，静止无功发射器往往不需要大容量的电抗器和电容器等一系列具有储存能量功能的元件，仅仅需要在直流侧安装一些容量较小的电容器就可以对发生器的电压加以有效的维持。而且通过对PWM控制的采用，静止无功发生器既可以实现发出无功功率，又可以实现对无功功率的吸收，唯一的缺点就是其控制系统较为复杂。

4.5 有源电力滤波器

所谓有源电力滤波器，就是指的可以在滤波的同时又进行无功补偿的滤波器，这种电力滤波器能够连续地进行调节，并且其响应较为迅速。其最突出的优点就是既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿，也可以对过个谐波和无功源进行集中补偿。但有源电力滤波器的成本往往较高，而且其功能实现起来也较为复杂。

4.6 统一潮流控制器

统一潮流控制器集中了多种功能于一身，既包括了并联补偿，又包括了串联补偿，因此它也具有综合控制电力系统各种基本量的能力，所以通过对统一潮流控制器的利用，可以实现对于有功功率和无功功率的准确调节，而且其运行也较为灵活，有着很好的发展前景。

5 结语

无功功率对于电力系统来说有着十分重要的意义，所以说加强电网的无功补偿和无功调度是势在必行的，只有在电力调度中进行良好的无功补偿，才能够有效的保障电网的安全、稳定运行。

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