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无功补偿调度在电力系统中应用探讨 　　摘 要:下文首先分析了无功补偿的现状,并对动态无功补偿进行了研究,通过实例分析,提出了如何加强电网无功功率调度的相关措施。 　　关键词:电力系统 无功补偿 基本原理 实例 　　 　　 　　电力系统无功功率的短缺,常常造成电压下降,导致电力系统瓦解。合理选择无功功率补偿方案,能有效提高电力系统的稳定性,降低网损和减少费用。 　　1 无功补偿的现状 　　无功补偿的主要作用包括稳定电压、减少设备容量和功率损耗、提高供电质量、提高系统输电稳定性和输电能力等。 　　1.1无功补偿方法 　　(1)同步电机。同步电机包括同步发电机、同步电动机及同步调相机。同步发电机正常运行时,滞后功率因数运行,向系统提供无功;同步电动机通过调整励磁电流改变输出的无功电流大小和方向,成本高,安装复杂,维护困难;同步调相机是空载运行的同步电机有功损耗大,响应速度慢,运行维护复杂。 　　(2)并联电容器。并联电容器可根据系统所需无功的多少,自动投切补偿电容,功耗小,装设灵活,但容易出现过补偿或欠补偿。 　　(3)静止无功补偿器。静止无功补偿器由晶闸管控制投切的电抗器和电容器组成,它能快速平滑地满足无功补偿的需要,由于晶闸管控制,电抗器的投切过程中会产生谐波。 　　(4)静止无功发生器。静止无功发生器最基本的电路是三相桥式变流电路,它不需要大容量的电抗器和电容器等储能元件,只需在其直流侧安装较小容量的电容器便可维持其电压。 　　(5)有源电力滤波器。有源电力滤波器可在滤波的同时进行无功补偿,可连续调节且响应迅速,既可对一个谐波和无功源进行单独补偿,也可对多个谐波和无功源进行集中补偿,但成本较高,实现复杂。 　　(6)统一潮流控制器。统一潮流控制器集并联补偿、串联补偿等多种功能于一身,具有综合控制电力系统各种基本量的能力,从而实现线路有功和无功功率的准确调节,运行灵活,具有良好的发展前景。 　　1.2无功补偿方案 　　无功补偿方案一般可分为高压集中补偿、低压集中补偿、线路固定补偿和用电设备随机补偿。 　　2 动态无功补偿的研究 　　对电力系统进行动态无功补偿是非常必要的,动态无功补偿的优点有:当系统发生故障或突增负荷时,动态无功补偿能动态地提供电压支撑,确保母线电压的稳定性,提高电力系统暂态稳定水平,减少低压释放的负荷数量,防止发生暂态电压崩溃;并且能够抑制系统过电压,改善系统电压稳定性,在负荷侧抑制电压闪变,补偿负荷不平衡,提高功率因数。 　　2.1动态无功补偿的基本原理 　　图1和图2分别为动态无功补偿的单相电路简图和无功功率动态补偿原理图。 　　图1中,U为系统电压,R和X分别为系统电阻和电抗。假定RX时,电压与无功功率变化的特性曲线如图2所示。可以看出,随着系统供给的无功功率Q的增加,系统电压下降,系统的特性曲线可近似为: 　　U=U0(1-Q/SSC) 　　式中,U0为无功功率为零时的系统电压;SSC为系统短路容量。 　　由此可知,无功功率的变化会引起电力系统电压成比例的变化。投入补偿器以后,电力系统供给的无功功率为负载所用无功功率和补偿器无功功率之和,即Q=QL+Qr。因此,当负荷无功功率QL变化时,补偿器的无功功率Qr随QL反方向变化,使得Q保持不变,从而供电电压保持不变,这就是对无功功率进行动态补偿的原理。 　　图2表示出了进行动态的无功补偿,并使系统工作点保持在Q=QA=常数,当工作点保持在Q=0处,即图中的C点时就实现了功率因数的完全补偿。 　　2.2无功补偿容量的计算 　　在网络参数一定的条件下,无功补偿容量与通过导线的电流平方成正比。设补偿前流经电力网的电流为I1,其有功、无功分量分别为I1R和I1X,如图3所示。则: 　　 　　若补偿后,流经网络的电流为,其有功、无功分量分别为和,则: 　　 　　由于加装电容器后不会改变补偿前的有功分量,所以。 　　补偿前的线路损耗为: 　　 　　 　　 　　补偿后的线路损耗为: 　　 　　 　　 　　而补偿容量为: 　　 　　 　　2.3 SVG的优势 　　SVG(静止无功补偿)装置具有优良的性能,近20年来,在世界范围内其一直在迅速而稳定地增长。采用电容器进行无功补偿,补偿后的功率因数在0.85左右,采用电源模块的SVG进行无功补偿,补偿后的功率因数一般在0.98以上,且在5～20ms内就可以完成一次补偿。传统的无功补偿装置基本上采用的是3～10级的有级补偿,每增减一级就是数千乏,不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千乏开始进行补偿,实现精确补偿。电容式无功补偿装置,电容会放大谐波,所以根本不能滤除谐波,SVG不产生谐波更不会放大谐波,并且可以滤除50%以上的谐波。SVG使用