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動態無功補償范文1
中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）20-0071-01
1 動態無功補償技術現狀
生產技術是在生產過程中不斷進步的，動態無功補償技術從剛開始比較落后的損耗大、工作聲音響、反應速度很慢的同步調相機發展到今天相對比較先進的動態投切電容器（SVC）和無功發生器（STATCOM）技術，并且目前就SVC和STATCOM這兩項動態無功補償技術使用比較廣泛。同步調相機發展到動態投切電容器（SVC）和無功發生器（STATCOM）技術中間還經歷了開關投切固定器，投切固定器雖然是在同步調相機的基礎上得到了發展，但是還是存在反應遲鈍、感應不夠靈敏、工作的連續性能差等方面的缺點。就目前的動態無功補償技術來說，就無功發生器（STATCOM）和動態投切電容器（SVC）技術具有代表性，無功發生器（STATCOM）與動態投切電容器（SVC）相比，動態投切電容器（SVC）在科學性質方面更具優點。無功發生器（STATCOM）還有技術上的瓶頸，但是無功發生器（STATCOM）也有一定的優點，所以目前在少數電力工程中用到無功發生器（STATCOM）。
投切電容器（SVC）包含了很多技術方向，國內外眾多電力設備研究專家還根據具體需求進行研發。就目前研發出來的投切電容器技術就包括了高阻抗變壓器型、電抗器型、勵磁控制的電抗器型晶閘管投切電容器型、晶閘管相控電抗器型這五個方向點。
2 動態投切電容器（SVC）技術
投切電容器（SVC）對于電網系統具有平衡三相負荷、降低網損、提高功率因數、減少諧波和電壓影響、掌控無功功率、提高輸電能力、阻止低頻振蕩、限制同步振蕩等幾方面的功能。投切電容器（SVC）技術的應用比較廣泛，它主要用于無功控制HVDC換流站和輸出電壓對進行支持作用，同時投切電容器（SVC）也用于對因為負荷產生改變而產生的變動的控制、穩定電網系統的三相電壓和防止系統中的輸電部分的振動。對于電網系統中的輸電部分，100～400Mvar為輸電部分的容量要求，所以必須用到投切電容器（SVC），要求把投切電容器（SVC）安裝在電壓等級為10千伏到35千伏之間的降壓變壓器里。TSC的應用在SVC類型中使用最為廣泛的兩種，TCR使用的安全性比較高，因為TSC每一相分為兩個組合，同時采用了特殊的三角型和三相結合的連接方法，從而對閥組動態運行的環境的調整可以采用對晶閘管閥體兩端的di/dt值進行控制的方法。受TSC的輸出特性的限制，TSC只能運行單純的有級調理，但是在電壓的環境下卻能發揮很好的作用。
3 無功發生器（STATCOM）技術
無功發生器（STATCOM）對于電網系統的作用就是用變流器把電容器上的直流電壓轉變為三相電流，同時把變流器和變壓器聯系起來對電流進行調整，然后把電充進去電容器里面。無功發生器的無功功率的系統輸出主要是通過在系統電壓和逆變壓器之間形成落差的方法，無功發生器的充電功能啟動的時間取決于電壓差產生的時間點，當無功發生器的充電動作進行到系統電壓低于電容的電壓時就會產生無功功率輸送。但是無功發生器（STATCOM）輸送的無功功率也不是永不停止的，當STATCOM的無功功率被消耗的量和系統的供應的量相等時就會停止。
4 無功發生器和動態投切電容器的技術性比較
有對比才有選擇，才能對兩種技術的適用性進行了解，無功發生器和動態投切電容器是目前應用比較廣的兩種動態無功補償技術，不同的電網企業對無功發生器和動態投切電容器這兩種技術的選擇考慮都不一樣，但是對這兩種技術的選擇都要充分結合自身電廠的實際情況，對無功發生器技術和動態投切電容器技術的優缺點進行深入認識，兩種動態無功補償技術都有各自的優勢和缺點。
1）STATCOM的優缺點，級鏈式結構和多電平或者多重化結構是目前STATCOM的主要兩種結構，STATCOM的主要有點是擺脫常規的電容器補償方式，可以直接進行瞬時間的無功功率進行調換，STATCOM還是一種無功功率的補償器件，同時STATCOM具有反應靈敏度高、體積相對比較小、提供無功功率的時間性比較敏感、對于負荷的突然變化的控制能力比較強等方面的優點，STATCOM的缺點是技術瓶頸一直沒有得到解決，對平衡三相電的能力還是不足，而且價格成本相對比較高。
2）投切電容器（SVC）的優點是平衡三相電的能力強、造價成本相對比較低、技術比較成熟，投切電容器（SVC）的缺點是對使用的面積要求比較大，反應遲鈍、對于負荷電流突然變化的控制能力很弱。
5 小結
隨著社會發展的腳步的加快，電網的諧波的污染問題也越來越嚴重，對于輸配電系統動態無功補償的解決意見迫在危急。本文從當前應用比較廣的投切電容器（SVC）技術和無功發生器（STATCOM）技術對輸配電系統動態無功補償的解決進行了了解，為了適當選擇動態無功補償的技術方案，本文也對無功發生器（STATCOM）和投切電容器（SVC）進行了對比。從對目前的動態無功補償方法的剖析，發現盡管現在已經研發出了新型的、功能比較強大的無功發生器（STATCOM），但是無功發生器（STATCOM）還是存在很多的不足，需要進一步的改善。千里之行始于足下，對于配電系統動態無功補償技術的研究還需要廣大電網工作者、技術研發專家的共同努力。
參考文獻
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[2]王玉斌，配電系統動態無功補償技術的研究[J].山東大學，2007.
[3]胡明紅，動態無功補償裝置在配電系統中的應用[J].現代建筑電氣，2013（01）.
動態無功補償范文2
【關鍵詞】應用；原理；無功補償
調查資料顯示，2012年全年我國社會用電量達到了4852億千瓦，同比增長了10.4%，但是我國仍然有部分地區的供電量不足。其中，企業用電的性質以木材加工為主，居民生活用電量相對較少。無功補償裝置能夠有效的提高系統的功率因數，從而減少了電壓崩潰現象的發生。此外，無功補償裝置還能大大減少網絡損耗，已經成為了保障電網安全運行的重要組成部分。
1、無功補償裝置原理
無功補償裝置的原理就是是電網中呈容性或感性的元件。無功補償裝置的主要組成部分包括電容器組、投切元件以及保護元件等[1]。通常情況下人們都會選擇并聯電容來當作無功補償裝置，其基本原理如圖1所示。當無功補償之后，電壓的功率因數也會產生變化。
（1）電壓變化：
（2）輸出電壓：
其中，SC為短路容量。
（3）功率因數：
其中，QLC為補償的無功容量。
根據上述三個公式就可以得到無功補償和功率因數之間的關系，如下圖2所示，同時還可以得出無功補償和系統電壓之間的關系。
2、動態無功補償裝置（英文縮寫為SVC）的基本原理
動態無功補償裝置的原理與傳統無功補償裝置相似，是通過控制晶閘管發角來實現改變接入系統中的動態無功補償裝置等效電納的大小的，最終實現調節無功功率的目的，如下圖4所示。現今人們經常講到的無功補償裝置是專指使用晶閘管的無功補償設備。這種設備通常有以下三大類型，一類是具有飽和電抗器的無功補償裝置（英文縮寫為SR），第二類是晶閘管控制電抗器（英文縮寫為TCR），如圖5所示，第三類是晶閘管投切電容器（英文縮寫為TSC），如圖6所示。增加了可控電抗器之后就可以保證電網功率維持在合格的范圍，而不會出現無功倒送減小電網的運行電流。與此同時，還可以減少導線和變壓器上的損耗[2]。除此之外，還能夠大大減少主變分接頭的動作次數，從而提高了電壓的合格率與電網的電能質量。
3、國內10kV配電網無功補償裝置現狀
電網無功功率是通過無功裝置來達到調節目的的，在二十世紀80年代和90年代，功率因數通常在0.8和0.85之間，2001年以來達到0.95至0.98。現今10kV無功補償裝置存在的問題包括：①功能種類少，聯網能力不強，容易受到外界的干擾，而且控制的精度也偏低；②當借助在線測量的功率因數和整定的功率因數相比時，投切電容器很難避免的引起電壓和電流的不穩定，這樣不僅降低了既供電質量，同時還減少了設備的壽命；③現今仍然有很大一部分的中壓無功補償裝置采用普通開關來做投切工作，這樣很容易出現過量涌流與操作過電壓現象，而且當電流過大時，開關觸頭非常容易出現損壞問題[3]。如今，盡管SVC技術的發展水平已經相當高了，但是該技術仍然有很大的發展潛力。國內不少的廠家已經開始了對中壓無功補償裝置的研究，并采取了一定的完善措施，本文就投切元件、控制方式以及電力電容器三方面對裝置做進一步的分析。
3.1投切元件
晶閘管和復介開關是現今多數中壓無功補償裝置都會選擇的主要投切器件，但是它們無法同時保證自身的使用壽命和能耗與投切的平穩度。所以，要解決這三大問題的關鍵就是選擇合適的投切元件。首先晶閘管受到涌流的沖擊之后非常容易出現損壞，而且它自身的結構也十分復雜，可靠性不強，價格也比較昂貴。通常情況下它只能應用在負荷頻繁變化的環境中，而在其他環境中則毫無用武之地。復介開關的構成之一則是晶閘管，所以它也能夠頻繁投切，但是它的結構也并不簡單，而且造價也不低。現今真空同步開關很好的彌補了上述兩者的缺點，具有很強的可靠性，而且還有很長的使用壽命省去了維護環節等，目前它在中壓領域的應用范圍也在日漸擴大。
3.2控制方案
3.2.1控制器內的主控芯片 二十世紀八十年代以8051單片機為核心的無功補償裝置問世了，其應用領域通常是一般用電負荷，它具有多種實用功能，而且性價比也很高[4]然而這種無功補償裝置卻存在一個很大的缺陷，就是無法滿足復雜控制算法的要求。之后出現的DSP芯片完成了實時采集的任務，它能夠在沖擊性負荷中正常工作，而且具有很快的反應速度，然而它的接口太少，不容易進行擴展。最近幾年，人們研制出了一種專用電能計量芯片與微控制器的組介，它可以滿足要求較高的場所的需求，而且反應速度很快。這一組介不僅簡化了軟硬件設計過程，同時還有效提高了系統采樣與計算的精度。
3.2.2IEC61850在控制器中的應用 IEC61850是關于變電站自動化系統結構和數據通信的國際標準。它的存在意義是為變電站廠家的智能電子設備之間的連接提供一個標準，保證其信息的共享順利進行，從而完成變電站無縫通信的重要目標。IEC61850協議的出現有效的加快了我國數字化變電站的建設進程，使得我國的無功補償裝置的發展翻開了新的篇章[5]。
3.3電力電容器
一般情況下，補償用的電容器往往是決定無功補償裝置好壞的重要標準。二十世紀五十年代初期，我國剛剛開始了對電力電容器的制造，現今，電容器已經成為了無功電源領域不可或缺的組成部分之一，并且在電力系統中的功率因數與調節電壓量方面扮演著重要的角色。除此之外，電容器還成為了電力系統諧波濾波裝置、并聯無功補償以及串聯補償的中心器件。其中的高壓自愈式電容器不僅能夠保證系統的安全問題，同時還有環保的功效，其應用領域也在逐漸擴大。
4、動態無功裝置的應用
靜止無功裝置比動態無功裝置的技術更加成熟，而且結構也更加簡單，因此前者的應用范圍較后者更廣[6]。目前動態無功裝置在電力系統中的應用是十分廣泛的，其主要優點包括：①提高系統的暫態穩定性，將動態無功裝置安裝在中長距離的輸電電路中點能夠有效的提高整個系統的暫態穩定性，同時還能為出現故障后的電機提供更多的減速面積；②有力的支持系統電壓，避免電壓崩潰，當系統出現了故障或當電流驟然增大的以瞬間，動態無功裝置可以向系統提供瞬間的無功補償來有效避免電壓崩潰；③阻尼系統振蕩，動態無功裝置能夠快速、平滑的對無功和電壓進行調節，并且能夠調制狀態工作；④補償不平衡負荷，當負荷出現不平衡情況時，動態無功裝置能夠對系統進行補償，從而使得供電電流達到三相平衡，使單相負荷變成三相負荷而不會出現無功分量；⑤抑制負荷側電壓波動和閃變，校正功率因數。與此同時，動態無功裝置還應用在了電氣化鐵路牽引變電所中，它很大程度上提高了其功率因數，而且還減少了變壓器與輸配電線路的損耗[7]。除此之外，動態無功裝置還應用在了煤礦中的提升機上，大大提高了電網質量，最大限度的降低了由于電壓波動造成的不良影響。
動態無功補償范文3
【關鍵詞】動態無功補償；配電系統；效用
多年來電力緊張的形勢，使人們比較重視降低有功電耗，但是對于通過動態無功補償節電卻還沒有引起應有的重視。據有關部門統計，我國供配電系統由于無功電源不足，僅為發達國家因數0.9的水平；另外，隨著電網中非線性負載整流系統、電弧爐、電焊機和電力變壓器等的增加，加劇了高次諧波對電網的污染，引起了電壓波形畸變，降低了供電質量。為了提高供電電能質量和水平，必須利用先進的動態無功補償來優化調整低壓配電系統的綜合電氣性能，提高整個系統供電電能的功率因素，保證系統中各用電設備具有良好的運行性能，降低系統損耗，減小諧波電流分量對系統的沖擊，有效穩定系統供電電壓水平。
一、配電系統中的動態無功補償裝置簡介
無功補償分為動態和靜態兩種方式。所謂靜態無功補償是根據負載情況安裝固定容量的補償電容或補償電感，而動態補償則是根據負載的感性或容性變化隨時的切換補償電容容量或電感量進行補償。動態補償具有快速性和實時性兩個特征——所謂快速性，是指補償的速度一定要快；所謂實時性是指用電負載需要多少無功，補償裝置就要補償多少無功。需要指出的是，不是非得兩個特性都具備才是動態補償，有的負載雖然無功變化快，但是無功量的改變是固定的，此時用速度快的無功補償也可以辦到，也就是說這個動態補償強調的單單是迅速。
動態無功補償裝置根據改善和提高功率因數，降低線路損耗，充分發揮發電、供電設備的效率功能強大，液晶字段顯示，性能可靠穩定，抗干擾能力極強，能夠提高電網的功率因數，改善配電網的供電質量和使用效率，進而降低網絡損耗，有利于延長輸電線路的使用壽命。
無功補償的工作原理：動態無功補償裝置由高壓開關柜（包括高壓熔斷器、隔離開關、電流互感器、繼電保護、測量和指示部分等）、并聯電容器、串聯電抗器、放電線圈（ 或者電壓互感器）、氧化鋅避雷器、支柱絕緣子、框架等構成。裝置實時跟蹤測量負荷的電壓、電流、無功功率等，通過微機進行分析，然后計算出無功功率并與預先設定的數值進行比較，自動選擇能達到最佳補償效果的補償容量并發出指令，由過零觸發模塊判斷雙向可控硅的導通時刻，實現快速、無沖擊地投入并聯電容器組。
無功補償的具體實現方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。
二、動態無功補償裝置在配電系統中應用的節能效益分析
由于成本的增加以及提高電力系統運行效率要求的日益迫切、遠距離輸電要求解決穩定性及電壓控制問題、對供電質量的要求越來越高等方面的原因，配電系統中的動態無功補償裝置的研究顯得越發重要，這是因為動態無功補償裝置具有重要的節能作用，主要包括：
（1）補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。減少發、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1kvar電容器可節省設備容量0.52kw，反之，增加0.52kW對原有設備而言，相當于增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。
（2）降低線損，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補償后的功率因數，cosΦ為補償前的功率因數則：cosΦ>cosΦ，所以提高功率因數后，線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。所以，功率因數是考核經濟效益的重要指標，規劃、實施無功補償勢在必行。
（3）目前我國配電網中普遍存在著無功補償不足、布置不合理的情況，存在著城鄉電網與區域電網電容器容量倒置現象。10kV電壓等級以上的配電電網用戶無功需求量很大，有效合理的使用無功補償與諧波治理裝置，對配電網中的無功和諧波進行補償，不僅可以達到節能降耗的目的，還可以減少用電裝置的損害及由諧波引起的事故。
此外，無功補償還具有改善電壓調整、提供靜態和動態穩定、降低過電壓、減少電壓閃變、阻尼次同步震蕩、減少電壓和電流的不平衡等方面的作用。
三、配電系統中應用動態無功補償裝置存在的幾個問題
隨著人們對配電系統建設的重視和無功補償技術的發展，動態無功補償裝置技術在配電系統中也開始普及。但是，在實踐過程中也暴露出一些問題，必須引起重視。
（1）無功倒送問題。眾所周知，無功倒送會增加線路和變壓器損耗，加重線路負擔，是電力系統所不允許的。雖然無功補償設備的生產廠家都強調自己的設備不會造成無功倒送，然而實際情況并非如此。對于接觸器控制的補償柜，補償量是三相同調的；對于晶閘管控制的補償柜，雖然三相的補償量可以分調，但是很多廠家為了節約資金，只選擇一項做采樣和無功分析，于是在三相負荷不對稱的情況下，就可能造成無功倒送。至于采用固定電容器補償方式的用戶，在負荷低谷時，也可能造成無功倒送。所以我們在選擇補償方式時，應充分考慮這一點。
（2）補償方式問題。目前很多部門無功補償只注意到補償用戶的功率因數，而不是立足于降低電力網的損耗，如為了提高某電力負荷的功率因數，增設1臺補償箱，這固然會對降損有所幫助。但是如果要實現有效的降損，必須通過計算無功潮流，確定各點的最優補償量、補償方式，才能使有限的資金發揮最大的效益。這是從電力系統角度考慮問題的方法。
（3）諧波問題。電容器具備一定的抗諧波能力，但諧波含量過大時會對電容器的壽命產生影響，甚至造成電容器的過早損壞；并且由于電容器對諧波有放大作用，因而使系統的諧波干擾更嚴重。另外，動態無功補償柜的控制環節，容易受諧波干擾影響，造成控制失靈。因而在有較大諧波干擾，又需補償無功的地點，應考慮添加濾波裝置。這一問題普遍被忽視，致使一些補償設備莫名其妙地損壞。
（4）電壓調節方式的補償設備帶來的問題。有些無功補償設備是依據電壓來確定無功投切量的，這有助于保證用戶的電能質量，但對電力系統而言卻并不可取。因為雖然線路電壓的波動主要由無功量變化引起，但線路的電壓水平是由系統情況決定的。當線路電壓基準偏高或偏低時，無功的投切量可能與實際需求相去甚遠，出現無功過補或欠補。
動態無功補償范文4
關鍵詞：SVG無功動態補償；功率因數；節能降耗
中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A
近年來，動態無功及諧波補償裝置越來越廣泛地應用于電網及電力用戶端，用于提高電網電壓穩定性、改善用戶電能質量并達到節省電能的目的。有源動態無功與諧波補償裝置SVG，可直接接入6kV電壓等級母線，為用電負荷提供快速的有源動態無功補償和諧波濾波，可有效提高電網電壓暫態穩定性、抑制母線電壓閃變、補償不平衡負荷、濾除負荷諧波及提高負荷功率因數。
1.系統設計
在唐山礦A區變電站設計中，根據供電負荷要求以及將來供電系統計劃，采用有源動態無功和諧波補償補償裝置（SVG），補償容量為0～4MVAR。SVG的基本原理就是利用可關斷大功率電力電子器件（IGBT）組成自換相橋式電路。通過電抗器或直接并聯在電網上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值或直接控制其交流側電流，就可以使該電路吸收或發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償的目的。
在實際工作中8個功率模塊的串聯構成了SVG技術的每相裝置，這樣的串聯形成了一定的功率模塊，組成換流鏈接入電網。其中在每相8個功率模塊中1個是冗余模塊。在工作中系統電氣原理如圖1所示。
2.技術特點
SVG可以實現動態連續的無功輸出調節，因此功率因數可以提高到0.98以上，甚至可以達到1.SVG也具有很多獨特的優勢優點：
（1）啟動沖擊小，動態響應速度快。它具有5ms～10ms的快速輸出無功特性，而傳統的SVC響應時間一般在40ms～60ms。
（2）補償范圍連續，優異的諧波輸出特性。SVG輸出是完全有源可控，近似正弦波的無功電流。
（3）占地面積小。SVG以IGBT構成的逆變器為核心，無龐大的濾波支路。所以適合于對占地面積要求較高的場合
（4）高效節能。裝置效率提高到接近99%。等效運行耗電量大大降低。
3.節能降耗分析
電臺安裝SVG前后功率因數分別為cosψ1=0.92，cosψ2= 0.98。對于唐山礦而言降低了變壓器和電網元件的銅損和鐵損。
（1）變壓器的損耗率，在有功負荷一定，無功功率缺額時，功率因數就要下降，變壓器損耗率（A%）必然要增大，即：
式中：P0變壓器空載損耗（kW），Pk負載損耗（kW），Pf實際有功負荷（kW），SN變壓器容量，cosψ功率因數。
由上述公式可知：空載損耗大小與功率因數變化無關，負載損耗大小與功率因數的平方成反比，與負荷成正比。當負荷不變時，變壓器損耗降低的百分數為
解得P%=14.1%三臺主變總容量為28000kVA，變壓器銅損按1.5%計算，損耗為28000kVA×1.5%=420kW，補償后節省損耗為420kW×14.1%=59kW。電網元件功率損耗降低的百分率，解得P%=11.9%系統平均有功負荷按變壓器容量的70%計算，約為20000kW，補償前系統的平均效率為95%，則損耗為20000kW×5%=1000kW，降低損耗為10000kW×11.9%=119kW。
（2）線路損耗降低
三相電路中，功率損耗ΔP的計算公式為：
線路長度為10km，線路電阻為0.2373Ω/km（120），則R=2.373Ω，ΔP%=11kW
（3）安裝SVG本身消耗的電能主要包括風機和空調，其中系統包括12臺2kW風機，2臺3kW風機和2臺10匹空調。因為1匹=0.735kW，得系統消耗電能功率P=12×2kW+2×3kW+2×10×0.735kW=44.7kW
（4）安裝SVG后每年省電量W=（59kW+119kW+11kW
-44.7kW）×24h×365=1264068kWh
結語
結合實踐以及通過上述文章的綜合闡述分析得知，SVG在具體應用中體現出了較好的經濟效益，表現在：對變壓器負載和線路的輸電能力方面有所提高，降低了電力的損耗，提高了電網的功率因數，同時也抑制了電壓的波動。
經過實驗比較分析，這種SVG技術在煤礦電網應用中有著十分廣闊的前景。在現階段的煤礦企業應用中大力推廣SVG將會起到保障煤礦供配電系統的安全、經濟，在電網節能降耗和改善電能質量層面有很大效果。
參考文獻
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動態無功補償范文5
【關鍵詞】低壓動態無功補償裝置；技術分析；質量控制
低壓動態無功補償裝置主要包括機械開關、斷路器、接觸器、電容裝置等部分。低壓動態無功補償裝置的技術分析與質量控制對于提升電力系統的速度和容量有著重要作用。在現代電網中低壓電力傳輸速率對于電網質量有著重要的影響，并對電力系統反應性能的提升有著很好的促進作用，從而可以更好地滿足各行各業的電力需求。因此低壓動態無功補償裝置的技術分析和質量控制對于我國電網系統的發展有著重要的促進作用，并可以做到補償裝置的實時跟蹤。
1 低壓動態無功補償裝置的技術分析
低壓動態無功補償裝置是非常經典的交流輸電裝置。這種裝置可以根據電力系統的實時需要和電容器的分組方式來更好地對無功理論進行更好地運用，并對電力系統的小波分析、動態測量計算、組合預判起到很大的影響，同時可以利用交流無觸點開關或者復合開關對多級電容器進行快速過零投切，從而能夠更好地實現無過渡、無涌流、無觸點投切，并可以快速改變電力系統的電力輸出，從而為電力系統提供更好地無功功率。低壓無功動態補償裝置通常可以應用于冶金、機械制造、煤炭、礦山、自來水、電氣、鐵路等需要無功補償的工作部門，從而能夠有效降低無功損耗并提高功率因數同時更好地增加線路輸電能力并調節系統電壓，最終做到改善電能質量、提高系統電壓的穩定水平并提高用戶的生產效率和產品質量。低壓動態無功補償裝置根據不同的原理可以將變容量和數據包進行有效的改良，同時可以促進反應堆、反應器、電容器能力的提升，從而能夠更好的體現低壓動態無功補償裝置的優越性。低壓動態無功補償裝置對于電力系統的運行穩定、電力系統的智能化發展、電力系統核心技術的進步都有著重要的影響，并且具有結構簡單、成本低、體積小等優點。低壓動態無功補償裝置可以快速跟蹤電網系統的變化情況，同時可以更好地防止電力損失現象的發生，對于電力系統運行環境的改良、有效抑制電力系統故障的發生起著重要的影響，同時可以降低電壓損耗和變壓器損耗。低壓動態無功補償裝置具有很好的可靠性并可以有效地進行無功功率的補償，因此具有很強的優越性并可以更好的滿足我國電網無功補償的實際需求。
2 低壓動態無功補償裝置的質量控制
隨著我國經濟的快速發展，電力需求和用電壓力越來越大，因此低壓動態無功補償裝置的應用前景也越來越廣闊。低壓動態無功補償裝置的質量控制對于低壓力補償器的設計思路和性能的擴展都有著重要影響并可以更好的發揮低壓動態無功補償裝置的優點，從而可以有效地減少無功功率的損失。以下從幾個方面出發，對低壓動態無功補償裝置的質量控制進行了分析。
2.1 控制系統的質量控制
控制系統的硬件設計對于低壓動態無功補償裝置的質量控制和結構控制有著不可替代的促進作用。并對電流信號的數據采集、傳輸網絡的處理能力都有很大提升。低壓動態無功補償裝置的質量控制對于功率因數的提升、二進制代碼的合理設定都起著促進作用，并且可以保證同步代碼的高效傳輸。高頻率的脈沖驅動對于低壓動態無功補償裝置控制系統的質量控制有著重要影響，并有助于降低設備成本、減少設備體積并更好地促進實踐的進行，對于滿足低壓動態無功補償裝置質量控制的實際需求的有著重要影響。并對增強電網的適應性、促使整個系統操作的流暢性、迅速完成控制指令、進行實時檢測有著重要作用。低壓動態無功補償裝置控制系統的質量控制對于系統的故障檢測、減少故障的發生，保證安全、穩定、快速的電力服務有著重要的促進作用。低壓動態無功補償裝置的質量控制對于功能模塊的完善、內部設計合理性提升、設計精度的提升、減少采樣誤差、實現處理器之間的宏觀數據交換有著重要影響，并可以促進各種電力信息的快速交換。傳統的低壓動態無功補償裝置控制系統的質量控制通常由電容器、電抗器和電阻器進行。目前我國常用的低壓動態無功補償裝置的質量控制設備仍為機械式并聯電抗器、投切電容器，這些設備的控制效果不連續、反應速度也較慢，因此很難滿足低壓動態無功補償裝置運行方式快速變化時的需求，同時也無法提供所需的無功支持的質量控制，因此應付突發事件的能力較弱。并且這種質量控制手段必須依賴裝設濾波器，因此占地面積較大。除此之外，這種控制手段容易引發系統振蕩。相比之下，新型低壓動態無功補償裝置控制系統的質量控制則具有更好的運行效率并可以在很大的電壓變化范圍內進行質量控制，在電網電壓低時仍舊能提供較強的無功支撐，并且可以進行質量控制結果的連續調節。
2.2 工作方法的質量控制
低壓動態無功補償裝置即同步補償器，由于其開關器件為IGBT，所以其動態補償效果相比早期的無功補償裝置有著很大的優越性，其性能也是早期無功補償裝置所無法比擬的。無功補償裝置因為具有較低的諧波和較高的無功補償效率成為我國現代交流輸電系統中的重要組成部分。因此該裝置主要用來補償電網系統中相應的無功功率，并可以提升電網的功率因數，同時更好地改善電力系統的供電質量并進一步減少我國的電網損耗，最終有利于延長電網的使用壽命。因此無功補償裝置工作方法的質量控制對于目我國電力系統整體的不斷進步和電力行業標準的不斷提升有著極大的作用。工作方法的質量控制對于低壓動態無功補償裝置的質量控制、低壓補償工作效率的有效提升、電網功率因數的提升、電網設備的完善都有著重要影響。低壓動態無功補償裝置工作方法的質量控制對于減少電網事故的發生、促進電網的快速反應、提升電設備的革新、電網新標準的實現和電流功率因數的確定有著不可替代的作用。低壓動態無功補償工作方法的質量控制對于電網的電壓控制、電流信號采集、信號處理、快速傅里葉變換、諧波電流、功率因數、電壓諧波含量都有著重要影響。同時可以進行電網的最優補償。
3 結語
隨著我國電網系統的不斷完善，低壓動態無功補償裝置的優良性能對于減少電力系統故障、保證電網的運行穩定、改善接合功率、優化電力配置、減少能源消耗都有著重要的作用。因此我國應當加大對于低壓動態無功補償裝置的技術分析與質量控制，從而更好地促進我國電力系統的發展。
參考文獻：
[1]谷永剛.晶閘管投切電容器技術的發展[J].高壓電器，2003（2）.
動態無功補償范文6
【關鍵詞】供電電網；AT89C51；動態無功補償；功率因數
0 引言
目前，工礦企業對電網質量的要求越來越高，電動機、變壓器等感性負載的使用量也在日益增加，大量感性負載向電網吸收有功功率的同時，還吸收大量的無功功率，這不僅降低了電網功率因數和電子設備利用率，同時也增加了電能損耗[1]。因此，本文通過在電網中安裝并聯電容器來補償感性負載所需的無功功率，其目的就是為了減少電損，降低電壓波動和諧波，穩定電網，提高供電可靠性。
1 動態無功補償的原理
在供電電網中，電源需向感性負載提供適量的無功功率，這就在很大程度上降低了供電設備的運行效率，造成供電線路電能大量損失。為了提高電網利用率，節約電能，本文通過在電網中安裝并聯電容器的方法來補償感性負載所需的無功功率，該裝置可以為感性負載提供無功功率，提高電網的功率因數，減少電能損耗，這就是無功補償。在供電電網中，發電機輸出的電功率可分為三種：有功功率、無功功率和視在功率[2]。
即功率在一個周期內的平均值。
②無功功率：在含有電感或電容的電網中，電源首先給電感或電容充電，并將電能轉換成磁場或電場的能量儲存起來，待充電結束后，電感或電容又將儲存的能量釋放給電源，在整個循環周期內，電能并沒有損耗，只是在不同時刻以不同形式的能量儲存在電源、電感或電容之中，我們把這種沒有損耗的能量交換的振幅值稱為無功功率[2-3]。
2 基于單片機的智能動態無功補償裝置的方案實施
智能動態無功補償裝置是維護電力系統穩定、保護電能質量和電網安全運行必不可少的保護系統。實現的基本原理是：將容性負載與感性負載并聯，電能在這兩種負載之間相互轉換，利用這種方法就可以實現對感性負載所需無功功率的補償[4]。
本裝置的設計電路由主控制器、A/D轉換、檢測電路（電流和電壓檢測器）、功率因數測量系統、過零觸發模塊、同步開關器件、人機接口電路和放電保護系統等模塊組成。系統總體結構框圖如圖1所示。
（1）主控制器：本裝置以AT89C51單片機芯片為主控制器，用于控制整個電路，并實時跟蹤測量負載電壓、電流、無功功率和功率因數，然后將檢測到的數據進行系統分析、邏輯判斷和實時控制，最后選定最佳補償效果的補償方式并通過指令控制過零觸發模塊，用以判斷同步開關的導通時刻，從而可以實現快速、準確的無功補償。
（2）檢測電路：主要包含電流檢測器和電壓檢測器，其中的多路開關可用于檢測電路中負載的電流和電壓，然后把采集到的電信號經A/D轉換器轉換為數字信號，輸送給單片機主控制器， 在完成數據分析和邏輯判斷之后，單片機發出系統控制指令用于控制過零觸發模塊實現同步開關投切，從而實現無功功率的動態補償[5]。
（3）功率因數測量系統：在功率因數測量系統中，電壓、電流信號經過信號整形、同步周期測量、相位測量等計算后，把所得數據送入單片機中進行邏輯分析、判斷，并得出被測電路的功率因數。這種設計既簡化了功率因數測量電路的結構，又增強了檢測的準確性和快速性。
同步開關器件用以控制電容器，可以使電容器的開關接點在需要的時刻準確的斷開或閉合，并且可以實現電容器的無涌流投入[6]，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電弧分斷。同步開關器件相比復合開關器件取消了晶閘管組件，這不僅簡化了器件結構，降低了生產成本，而且還避免了晶閘管組件所容易出現的故障，使開關可靠性和準確性得到了很大的提高。
3 結語
基于單片機的智能動態無功補償裝置在供電電網中的運用，是針對電網中無功功率消耗大、電能損耗大、電網利用率低等問題而設計的。在實際電網中的測試結果表明，功率因數大幅提升，電網利用率顯著提高，可以很好地適應電網中復雜的電路。AT89C51單片機控制芯片的高控制性能，保證了整個裝置的穩定運行。采用的檢測模塊、功率因數測量系統和過零觸發模塊，在測試過程中表現良好，測量數據準確，控制性能良好。本設計適合在供電電網中運用和推廣。
【參考文獻】
[1]裘永衛.低壓無功補償配置方案[J].電氣時代，2004（3）：38-39.
[2]DL/T5219-2005 送電線路基礎設計技術規定[S].國家經濟貿易委員會，2005.
[3]劉雄軍. 關于一種新型動態無功補償裝置應用的研究與探討[J].科園月刊，2008（6）.
[4]董國興.李向東.王福忠. 低壓無功補償電容器的投切條件分析[J].焦作大學學報，2006，20（1）.
