無功補償設備有哪些？無功補償技術一覽

配電網合理的無功補償優化，不僅可以使電網電壓和受電端電壓得到穩定，進而使供電質量得到有效提高，還能夠減少電壓崩潰現象、電力系統事故，從而使電力系統運行的安全性得到有效提高。本文將介紹當前無功補償設備及技術，以供參考。

1.無功補償設備

(1)串聯和并聯電容器

靜電電容器可分為串聯和并聯電容器兩種，其功能分別為補償感性無功和補償容性無功。就系統接入方式而言，并聯電容器具有可靠性高、操作和接線簡單的優點。因此一般選用并聯電容器作為補償設備。而串聯電容器只有在并聯電容器無法滿足系統時才會被應用。然而并聯電容在對系統進行無功補償時，其所提供的無功功率是固定不變的，所以在實際應用時往往會進行分組投切。此外在對并聯電容器單組容量進行確定時，通常是將最小構成單元容量作為決定因素。

(2)并聯電抗器

當系統中存在饋線分布電容時，輕載線路、空載線路受其影響可能會出現非正常運行。而且目前城市內的線路隨著城網改造大多采用電纜，導致分布電容嚴重超出正常水平的現象多發，因此開始采用并聯電抗器來控制這一嚴重現象，并聯電抗器有很強的電壓控制性，性能可靠、結構簡單、價格便宜，能夠通過感性無功來對多余容性無功進行平衡。

(3)靜止無功功率補償器

能夠對補償裝置無功功率進行連續的調節，這是靜止無功功率補償器的特性之一。通常情況，靜止無功功率補償器通常是由TSC(閘管控制電路控制電抗器)和FC(固定電容器)兩部分組成。其中主要是依靠TCR來實現該補償裝置的連續調節功能。另外，TCR還需要TSC的輔助，通過分組投切TSC，才能實現對整體無功功率的連續調節功能。此外，為了保持恒定的補償點電壓，還需要借助SVC來動態補償無功功率。

2.無功補償技術

(1)傳統的無功補償技術

常見的傳統無功補償裝置有：固定補償電容器和調相機等。

1)固定補償電容器：該裝置的只要功能是通過對電力線路參數進行改善，對線路所需的感性無功功率進行調整，從而使無功功率流動降低。此外，電容器具有安裝和維護方面的優點，另外它還擁有可變的裝設容量。因此得以在我國大量推廣。但是該裝置存在明顯的缺陷。若系統電壓減小時，由于感性無功功率(電容器所提供的)正比于系統的電壓，將降低無功功率，無法滿足系統運行需求。

2)同步調相機：該補償裝置的運行情況和空載時的同步電動機相似。當該裝置處于勵磁欠缺狀態時，能夠向電力系統提供容性無功功率，降低電網電壓;反之，則能夠向電力系統提供感性無功功率，增大電網電壓。此外，該補償裝置具有使系統穩定性提升的優點，但由于其技術相對比較落后在逐漸被淘汰。

(2)基于柔性交流輸電系統(FACTS)的無功補償技術

近些年來，柔性交流輸電系統的發展已經取得了極大的進展。得益于此，其相關技術也獲的了巨大的發展機遇。目前來說，在基于FACTS的無功補償裝置中，應用最為廣泛的當屬SVC(靜止無功補償器)。其主要功能是向系統提供迅速、連續的無功功率，即通過對系統無功功率進行調整來達到關鍵節點電壓穩定的目的。

(3)可控串聯補償(TCSC)

TCSC全稱為可控串聯補償，其對電網的作用主要是借助晶閘管實現的。近些年來，可控串聯補償裝置作為一種先進的串聯補償技術得以發展起來。在應用方面，該補償裝置多用于輸電環節，從而使系統傳輸能力、穩定性得以提升。此外，由于晶閘管具有很高的靈敏性，所以TCSC能夠快速實現對系統的控制，其作用可總結以下三點：

1)TCSC能夠使等值電容容抗值連續改變，從而改變系統電流流動。因此TCSC可用于對系統的潮流流動進行控制。

2)TCSC在系統因擾動或阻尼不足發生低頻振蕩時能夠起到非常好的抑制作用，是系統動態穩定性得以提升。

3)TCSC在系統因大擾動發生穩定性破壞甚至崩潰時，能夠通過對晶閘管觸發角的調整來實現對串聯電容電流的改變，進而使補償度或等值電容等效改變，從而保證系統能夠處于暫時穩定的狀態。

(4)靜止無功發生器(SVG)

通常所說的STATCOM(靜止無功發生器)或者ASVC(高級靜止無功補償器)便是指SVG。該補償裝置在組成上主要可分為IGBT、小容量儲能元件、逆變主電路三部分，其主要功能是借助瞬時無功通論來檢測無功電流，并且能夠使大dv/dt問題得以避免，而且能夠產生無諧波的波形。因此，該裝置在補償效果上是十分理想的。

以上梳理了無功補償設備及技術，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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