智能电网中的无功补偿技术探讨

智能电网中的无功补偿技术探讨

薛煜东

国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司 121000

摘要：无功补偿又叫做无功功率补偿，是用在电力供电系统中的，主要起到提高电网的功率因数作用，在电力企业中得到了广泛的应。在电力系统中科学合理的选择补偿装置，可以降低供电变压器和运输线路的损耗，在一定程度上提高供电率，改善供电环境。基于此，以下对智能电网中的无功补偿技术进行了探讨，以供参考。

关键词：智能电网；无功补偿技术；探讨

引言

近年，城市化进程日益加快，城市中建筑项目数量以及规模正在日益扩大，人们用电量也正在不断的提升，不管无功功率过小或是过大都会直接影响到电压问题，容易导致电压下降或剧增情况产生，导致供电线路电力不稳或电力不足状况，之后势必会对电力系统高级元器件造成一定影响和冲击，甚至很可能会造成电力系统崩溃问题。一旦电力系统崩溃，将会导致城市大范围停电事故。

1智能无功补偿技术运行原理

无功补偿技术是把具备荣容性功率的负荷装置和感性功率负荷并联在同一条电路上运行，电能量能够在两种负荷直接任意转换满足电力需要。荣容性无功补偿的负荷在运行的过程中会给予感性负荷需要的功率，而感性负荷也相对应给出荣容性负荷需要的功率。在正常的情况下合理功率补偿因数为0.95，日常智能电力设备工作的过程中无功功率存在一定的需求。设备现处于运行状态之后不仅仅获取有功功率，也获取一定量的无功功率。电网在运行的过程中，无功功率如果不足难以满足电网供应的需求，智能设备的运行就会因为无功功率不足而难以建设起正常的工作磁场，也就并不能满足电力供应的需求。处于这样状态下的电网，由于无功功率不足，运行状态不稳定，不能在额定情况下满足运行的需求，进而导致电压下降，持续的工作会严重耗损电力设备影响电网的运行。但是实际上是由于发电机与高压输电线提供的无功功率不能满足负荷需求，导致能耗增加设备损耗严重。因此需要在电网中增加一部分无功补偿技术装备，在电网设备运行的过程中补偿无功功率就能够保证智能电网的运行，节约运行成本和保证了设备运行的质量，还有利于保证电力设备在额定电压中正常运行。

2无功补偿技术现状

随着当前社会经济和科学技术发展，国内电气化程度正在日益提升，同时，各种现代化技术得到了广泛的普及。在城乡网络改造建设的过程当中，相关工作人员通常都会采用无功补偿控制器以及配电综合测试仪等方式，通过这些方式能够有效保障电气电压稳定性、可靠性，同时促使电能输送质量和效果得到全面提升。当前无功补偿技术在实际应用过程中，通常都比较侧重于低压系统当中应用。高压系统应用过程当中会受到较大的局限性。所以需要相关人士能够针对于高压无功补偿技术进行更加深层次的研究，这样才能够促使无功补偿技术能够在高压系统当中得到良好的应用。在供电系统当中，电能质量是评价供电系统的重要的一大内容。其中，电压也会对于电能的质量造成重大的影响，同时，由于功率因数导致系统当中无功状况大幅度的增加，电网也同样会由于无功情况而受到影响。在电网内部整体的波形变化主要是由于电网以及牵引器非线性负荷所导致的，如果谐波变化导致电压偏移，将势必会对电能输送质量造成不良的影响，同时也会直接影响到电网整体的安全性和稳定性。

3智能电网中的无功补偿技术探讨

3.1机械接触器的应用

在传统的电工电子技术中，电容器组的投切是通过接触器来实现的。在电容器组运行的过程中，最开始的电压是0，台闸会瞬间流出电流可以达到额定电流的几十倍，这会影响到电网系统的运行效果，给电气设备带来影响。通过并联电容器的开关可以完成无功补偿的控制方式，这一技术主要有两个优点：一是在输入补偿的时候，电气线路的电压初始值比较低，这样便于人员操作，可以减少无功功率。二是采用这种控制方式后，电容器就很少会出现涌流的情况，这样可以延长电气设备的使用年限，提高电力企业的经济效益和社会效益。

3.2串联无功补偿技术

无功功率对于供电系统和负载运行的作用非常突出，串联无功补偿技术随着电力市场需求规模的不断扩大和系统负荷的增加得到了高度重视。因为增加输电线路的传输容量并保障电力系统的稳定性非常关键，通过串联无功补偿技术就可以降低在远距离输电或是电气自动化项目当中出现的电压偏差，从而增加输电容量改进传输功率的分配问题，电力系统的稳定性也可以因此得到提升。目前的串联补偿装置一般是在固定串联电容、电感的基础上所设置的补偿设备，它不会改变线路本身的拓扑结构与电压等级，就可以直接进行串联型无功补偿，改变设备的自身特性从而改善电网运行特性。总体来看，串联型补偿通过线路中串联补偿电压的方式来改变线路的等效阻抗，此时无功功率和有功功率的电能分布都可以得到优化，满足电网性能的要求与目标。

3.3协助设计真空断路器

无功补偿技术的出现对供电系统有很大的作用，不仅能够帮助缓解电路线路的损坏成本，还可以保证电网的安全、经济实惠以及稳定。一般而言，真空断路器的构造很简单，因此也不用投入较多的资金成本。不过，这样的断路器在合闸这个阶段时会产生比较多的电力压力，使得机器设备所承受的负荷压力较大，所以也容易使设备遭受损坏。为了能够保护设备不受电压的因素造成损坏，在对真空断路器进行设计时，可以将无功补偿技术也运用至此中，使其不仅可以降低此断路器的成本投入，还可以减弱设备运行时的电流压力，保证其能够正常运行。正如无功补偿技术协助完成的真空切路器在实际的操作时可以缓解电流的输出，使得电流一直保持在一个平衡的状态，能够满足人们对电力的需求并降低电力的损耗。

3.4静止式无功补偿技术

静止式无功补偿技术（SVC）装置的适用性非常突出，范围较广。一般来看我们需要对无功进行连续和快速控制时需要安装静止补偿器，满足多个方面的现实要求：一是意识对电压进行调节，二是维持静态和动态的稳定，三是降低过电压并控制电压闪烁，四是减少电流和电压产生的不平衡情况。例如在现代配电网当中，电网三相不平衡会产生负序电流和高次谐波，让电压畸变更加复杂且存在严重的电压闪变情况，功率因素比较低，引起点阿旺电压降和电压波动情况。功率因素降低时的有效控制方法也是安装具有快速响应的SVC无功补偿器让公共节点的电能质量满足国际要求。

结束语

随着科技的发展和时代的进步，科学对人们生活渗透越来越深入，智能电网中无功补偿技术的运用减轻了目标电网的压力，满足了供电的稳定性与可靠性。在现实的运用中无功补偿技术的运用提高了用户变压器的利用效率、改善用户电费的支付率、改善了功率因数、节省电费支付的同时降低了设备的损耗率。随着智能电网在人们生活中的普及，智能电网无功补偿技术的运用有利于保证智能电网的稳定性和安全性。

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