电力系统无功补偿仿真分析(1)

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TCR 型 SVC 无功补偿装置仿真分析

TCR 型 SVC 无功补偿装置仿真分析发表时间：2020-05-22T03:33:09.166Z 来源：《现代电信科技》2020年第2期作者：王蕾[导读] 晶闸管控制电抗器（TCR）型静止无功补偿器由于在补偿负荷无功功率的同时，兼具平衡三相负荷和抑制电压波动与闪变的能力，近年来成为无功补偿领域的研究热点。

本文主要分析了TCR 的基本结构和工作原理，重点分析了TCR 的补偿特性、谐波特性和谐波抑制方法，利用Matlab建立了TCR的三相模型，分析了晶闸管控制角、触发脉冲与基波电流的关系。

王蕾（长飞光纤光缆股份有限公司湖北省武汉市 430074）摘要：晶闸管控制电抗器（TCR）型静止无功补偿器由于在补偿负荷无功功率的同时，兼具平衡三相负荷和抑制电压波动与闪变的能力，近年来成为无功补偿领域的研究热点。

关键词：晶闸管控制电抗器；静止无功补偿装置；无功补偿Analysis for Simulation of TCR Static Var CompensatorWang Lei（Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company，Wuhan，Hubei，430074） ABSTRACT：Thyristor controlled reactor（TCR）has gained great attention in the research of reactive compensation for its ability to compensate the reactive power of the load，balance three phase loads，and restrain the fluctuation and flick of the voltage. This paper analyzes the basic structure and the operating principle of TCR，and then focus on the analyses of the compensation characteristic，harmonic characteristic and the methods to suppress them. A three-phase model of TCR is established by Matlab. The relations among the thyristor control angle，trigger pulse and the fundamental current are analyzed which verifies the conclusion of theoretical analysis. KEY WORDS：thyristor controlled reactor，static var compensator，reactive power compensation1引言随着时代的变迁，现代电力系统中诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、电气化铁路和家用电器等负荷迅速发展起来，其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，会使电网的电压和电流波形畸变、功率因数降低、电能损耗增大，甚至引起系统频率波动等，对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”[1]。

MCR和TCR的比较及MCR无功补偿的Matlab仿真

Ｌ一Ｌ【一干丽１ｓｉｎ（＋十十１）ｔｏｔ＋二ｓｉｎ（一１）
ｒ＋。删ｒ－ｊ。１
１．４．２ＭＣＲ的谐波分析对ＭＣＲ的工作电流进行傅立叶谐波分析，以Ｌ —Ｂｍｌ／（Ｎ伽）为基准值，可以得到各次谐波与导通角的关系：
图１ＴＣＲ的工作电流
１ａ一９０。２一口一１２０。３一口一１５０。
１．ｒ ℃Ｒ和ＭＣＲ特性比较
１．１结构特点
１．３．２ＭＣＲ工作电流铁芯的磁饱和度口可以在Ｏ～２之间变化。以Ｌ —Ｂ／
设输人电压为Ｕ：Ｖｃｏｓｗｔ，以Ｉｍ＝Ｖ／ｗＬ为基准值可得
ＴＣＲ谐波分量：
大量的谐波，需要专门的消谐装置。文献［３］中对ＴＣＲ所暴露的问题也做了具体的介绍。以上这些限制了ＴＣＲ的大面积推
广，从而限制了其在高压和超高压电网中的应用。ＭＣＲ的控制绕组是工作绕组的一部分，通过抽头组成一
如图１所示。
程需要提供相应的无功功率。无功不平衡，将会使线路总电流
增大，从而增大输电线路的损耗，使电压下降，恶化电能质量。无功和有功一样，是维护电力系统稳定保证电能质量和安全运行必不可少的，因此需要在电网中安装元功补偿设备。静止无功补偿器（ｓＶＣ）一般由电容器和电抗器组成，可提
作用。

电气自动化中无功补偿技术的应用分析

73M achining and Application机械加工与应用电气自动化中无功补偿技术的应用分析朱根（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂，山东济南 271104）摘要：电气自动化技术的日渐纯熟促进了我国工业生产总值的可持续增长，尤其在进入二十一世纪后，工业生产领域电气设备数量不断增长，在满足正常生产需求的同时，电力能源消耗也呈现出逐年递增态势。

在这种形势之下，无功补偿技术逐步在电气自动化生产当中得到普遍推广和应用，该技术不仅能够提升供电效率，降低线路损耗，同时，能够节省大量的电力能源，进而为工业生产企业创造更多的经济效益。

因此，本文将围绕无功补偿技术的基本原理，以及在电气自动化中的应用优势与效果展开全面论述。

关键词：电气自动化；无功补偿技术；基本原理；具体应用中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0073-2 收稿日期：2020-12作者简介：朱根，男，生于1989年，汉族，山东平阴人，本科，中级工程师，从事电气设备技术与管理工作。

电力供电系统作为各种自动化电气设备的能源供应装置，为工业生产企业的自动化生产提供了源源不断的动力能源。

但是，受到电力供电系统功率因数的影响，系统在提供电力能源的同时，极易出现供电变压器与输送线路损耗，进而影响电网的供电质量，导致自动化电气设备无法正常运转。

而无功补偿技术的出现，能够提高电网的功率因数，有效改善供电环境，并且在保持稳定供电电压的前提下，能够节省大量的电力能源。

1 无功补偿技术基本原理无功补偿又称之为无功功率补偿，是电力供电系统当中调节和改善供电环境，提升电网功率因数的重要装置。

近年来，由于我国工业生产过程中使用的自动化电气设备越来越多，导致设备功率消耗量巨大，无形当中就增加了企业的经济负担。

而无功补偿技术的出现恰恰解决了这一难题，尤其在电气自动化生产过程中的应用，使得电网供电质量得到可靠保障，进而电网的电力能源损耗量也显著降低，因此，无功补偿装置始终在电力供电系统中扮演着不可或缺的角色。

静止无功补偿系统的建模与仿真

静止无功补偿系统的建模与仿真摘要：在配电网中，为了提高供电质量，减少负荷对电网的不利影响，传统的做法时在被补偿的节点上安装电容器、电抗器或者两者组合来向系统注入或吸收无功功率，这些电容器、电抗器是采用传统的机械开关来控制投入或退出的。

静止无功补偿装置（SVC）是一种能够快速、可靠地控制线路电压的装置。

SVC通常会在正常稳态和意外情况下将电压调节和控制到所需的设定值，从而在系统意外情况后提供动态、快速响应的无功功率。

此外，SVC还可以提高输电能力，减少损耗，减轻有功功率振荡，防止失载时的过电压。

关键词：静止无功补偿，SVC，TCR、TSC1 SVC的原理和特性SVC的构成形式比较多样，但基本元件为晶闸管控制的电抗器（TCR）和晶闸管投切的电容器（TSC）。

下图为常用SVC原理图，图中的降压变压器是为了降低SVC造假，而图中的滤波器的作用是吸收SVC装置所产生的谐波电流。

图1 SVC原理图其中，TCR支路由电感器和两个反向并联的晶闸管串联组成；TSC支路由电容器和两个反向并联的晶闸管串联组成，晶闸管起主要的控制作用。

TCR支路的等值基波电抗是晶闸管导通角β或触发延迟角α相关的函数，可以利用β和α值的变化来实现系统等值电抗的平滑调整。

若L为电抗器的电感值，那么TCR吸收的无功功率可以表示为与TCR不同，每个TSC支路在电力电子器件的控制下，只有两种运行状态：即电容器并联在系统内运行，或是电容器完全退出。

TSC的优势体现在由于电容器的切投是由电力电子器件控制完成的，它比传统的机械切投的电容器相应更加迅速，其动态特性可以满足控制系统的需要。

若C为电容器的电容值，当TSC支路投入到系统中后，其输入系统的无功功率可以表示为SVC装置整体向系统输入的无功功率可以由（1）式和（2）式表示为由此可见，当时，连续、平滑的调节向系统输入的无功功率是可以实现的。

同时，可以通过在SVC装置中增加TSC之路的数量，从而扩大SVC的可调节范围，也兼顾了这种调节的连续性。

电力系统MATLAB仿真1

机械功率来源于原动机，可能为利用瀑布的水轮机，燃烧煤、汽油及核燃料以取得能量的蒸汽轮机，燃气涡轮机或偶尔烧油的内燃机。表1.1给出了1998年美国的估计装机容量。蒸汽涡轮机转速相对较高，一般为3600转/分钟或1800转/分钟（rpm）。隐极式发电机，两极时以3600转/分钟的转速运行，四极时以1800转/分钟的转速运行。水轮机压力低，运转速度慢，水轮发电机通常为凸极式多极发电机。在发电站几台发电机并行运行于电网中，并提供总的功率需求，其所连接的公共节点，称为母线（bus）。现在总的装机容量大约为760,000MW。假定美国有27千万的人口，则
对于长距离输电来说，将交流EHV转换成直流EHV也许更加经济，而且一般采用两条输电线输电，并在另一端逆变为交流。研究表明，当传输距离为500km甚至更长时，直流输电比较有利。因为直流线路没有电抗，能比相同导线尺寸的交流线路传送更大的功率。当距离较远的两个大型系统相连时，直流输电的优势更为明显。直流输电连接线就像两个刚性系统间的非同步连接，起到消除交流连接中固有的不稳定度问题。直流输电的主要缺点是会产生谐波，在线路两端需要大量的无功补偿。在美国，首条400kV的直流输电线于1970年建成，为俄勒冈州和加利福尼亚州之间的太平洋联络电力线，全长为850英里。整个美洲大陆相互连接形成一个网络叫做电网（power grid）。小部分的网络由联邦或市政府拥有，大多数则为私人拥有。系统被分为几个地理区域称为电力池（power pools）。在互联系统中，为尖峰负荷和热备用预留的发电机数目很少。此外，由于电能可以由一个区域迅速地传输到另一个区域，所以互联系统使发电和输电更加经济可靠。有时，公司购买邻近电厂的大量电能反而比自己的老发电厂发电要便宜很多。
变压器---电力系统的另一个主要元件是变压器。它能高效率的把电能从一个电压等级转换变压器到另一个电压等级。除了变压器损耗，传递到二次侧的能量几乎和一次侧相同，即二次侧的乘积几乎和一次侧的乘积相等。因此，用变比为a的升压变压器，可将二次侧电流降为原来的1/a。此举可减少线路损耗，并使长距离输电成为可能。由于绝缘需求及其它实际的设计问题，限制了发出机电压的电压等级，通常为30kV，因此，在传输电能时要用升压变压器，在传输线末端再利用降压变压器将电压降至适于配电或直接使用的电压等级。在现代公用系统中，电能从发电机到最终用户可能会经过四到五次的转换。

电力系统中无功补偿装置的应用分析

145中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.07 （下）1 无功补充的原理根据电能的作用形式不同，将电网输出功率分为有功功率和无功功率两部分。

其中有功功率就是指将电能转化为实际可用的动能、热能或化学能，为人们日常生活或企业工作提供必要的动力能源；无功功率就是电力输送过程中消耗的电能，这部分电能转化为另一种形式的能，以供电力系统中的电气设备运行。

这里所指的“无功”，并不等同于“无用”。

无功补偿的本质实际上是利用一种无功补偿器所发出的无功来抵消负载或潮流的无功部分，以减轻输电线路的负担。

这种无功补偿器可以给电网提供所需的无功功率，也可以根据电网需求从电网吸收无功功率。

理论上“无功电源”本身是不产生也不消耗任何有功功率的，因此，它不需要原动机，只需在适当时刻能提供或吸收所需大小的无功功率即可完成无功补偿的任务。

2 无功补偿装置分类及选择2.1 机械旋转类无功补偿装置作为最早应用的无功补偿装置，机械旋转类无功补偿装置发挥着无功调节、静态电压稳定的作用。

与现代常用的静止类无功补偿装置相比，机械旋转类无功补偿装置是借助于转子绕组的励磁电流调节，进而达到调控无功功率输出的目的。

具体的装置包括同步调相机、同步发电机、同步电动机三类。

（1）同步调相机。

从本质上来说，同步调相机可以近似看做一台同步电动机，两者间的主要区别在于同步调相机运行过程中不会产生负载。

同步调相机的补偿特点是它既能够过励磁运行，也能够欠励磁运行。

当过励磁运行时，同步调相机生成感性无功功率，此时起到升压的效果；反之，欠励磁运行时能够吸收感性无功功率，进而达到降压的效果。

由于无功补偿灵活，因此同步调相机在早期的电力系统中有着广泛的应用。

（2）同步发电机。

在传统的电网中，同步发电机也是一种常见的无功补偿装置。

但是随着电力系统向信息化和智能化方向发展，同步发电机的无功补偿效果难以满足电力系统的运行需求，逐渐被其他装置所代替。

SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析

SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析作者：邱天博葛培张秦马凌杰徐英杰来源：《科技风》2020年第29期摘要：随着工业用电复杂性的提高和干扰因素的增多，配电网中的三相不平衡问题越加凸显，同时电网对无功补偿的需求也更加强烈。

静止无功发生器SVG是当前电网中应用较为广泛的一种先进的无功补偿装置，其性能受电压波动的影响较小，同时装置本身产生的少量谐波对电网影响较为有限。

基于此，本文针对典型的电压型SVG系统拓扑结构进行了研究，并基于此介绍了SVG的工作原理和控制方法。

最后通过Matlab仿真验证SVG对系统无功的调节作用以及对不平衡电流的调节作用。

关键词：无功补偿;瞬时无功;电流控制1 绪论近年来随着单相大功率电气设备的不断增多，对配电网三相负载的平衡造成了很大的影响，改善配电网的三相平衡是目前较为关注的热点问题[1]。

无功功率主要用于设备间的能量转换，如电机以及变压器等，本身不会对外做功[2]。

虽然如此，但无功功率依然会占用电网资源，影响电能质量，甚至由于过大的电压跌落导致系统脱网。

因此，准确且均衡的消除线路中产生的无功功率对于线路考核运行具有重要的意义。

首先，能有效改善负载不平衡的运行情况，提高了功率因数和电网有功输送能力。

其次，能减少电能在变压器以及线路上的损耗，减少设备的发热，从而保证了供电设备及用电设备正常的使用寿命。

因此本文对SVG的工作原理及其对系统无功补偿的效果进行了相關研究。

2 SVG基本原理2.1 电压型SVG的拓扑结构静止无功发生器可定义为：具备自换相水平的桥式电路直接连接或通过电抗器连接电网，可实现对电网电压的相位、幅值进行调整，属于无功补偿设备。

其主电路架构普遍包括两类，即电流桥电路、电压桥电路。

SVG结构为电流型桥式电路，该种类型的电路不利于规避过电压问题，同时其在器件硬件规格方面的标准相对严谨。

2.2 SVG的工作原理假定电容电压在动态变化，则系统会有相应的能量损耗，其单相等效电路如图1（a）所示，图中的电阻为等效损耗的虚拟元件，且电阻产生的损耗为该系统的有功损耗。

无功补偿装置的性能指标与评价方法分析

无功补偿装置的性能指标与评价方法分析无功补偿装置是一种用于改善电力系统功率因数的设备，广泛应用于电力系统中。

本文将对无功补偿装置的性能指标及其评价方法进行分析，以便读者对该装置有更深入的了解。

一、无功补偿装置的性能指标无功补偿装置的性能指标通常包括补偿效率、动态响应速度、补偿精度以及对系统谐波的抑制等方面。

1. 补偿效率补偿效率是指无功补偿装置补偿实际无功功率与其消耗的有功功率之比。

补偿效率的高低直接影响到装置的节能效果。

一般来说，补偿效率越高，无功补偿装置的能耗越低，节约的电能越多。

2. 动态响应速度动态响应速度是衡量无功补偿装置响应特性的重要指标。

它反映了装置在接收到系统无功功率变化信号后，调节输出补偿无功功率的能力。

快速的动态响应速度可以使无功补偿装置能够在短时间内对系统的无功功率进行补偿，保证系统的功率因数稳定。

3. 补偿精度补偿精度是指无功补偿装置输出的补偿无功功率与系统需要的补偿无功功率之间的偏差。

较高的补偿精度可以减少系统功率因数的波动，提高系统的稳定性。

因此，补偿装置的补偿精度对电力系统的运行非常关键。

4. 对系统谐波的抑制无功补偿装置应具备对系统谐波的抑制能力。

电力系统中存在的谐波会导致电压波动和设备损耗增加，因此，无功补偿装置需要能够有效地抑制谐波的产生，保证系统的稳定性和可靠性。

二、无功补偿装置的评价方法为了准确评估无功补偿装置的性能，可以采用以下方法进行评价。

1. 实验测试法实验测试法是最直观、最常用的评价方法之一。

通过对已安装的无功补偿装置进行实际测试，测量其在不同工况下的补偿效率、动态响应速度、补偿精度以及对系统谐波的抑制情况。

依据实验测试结果，可以评估装置的性能并进行改进。

2. 模拟仿真法模拟仿真法是通过建立适当的电力系统模型，模拟无功补偿装置的工作过程，通过仿真分析来评价装置的性能。

利用计算机软件对模型进行仿真，可以得到补偿效率、动态响应速度、补偿精度以及对系统谐波的抑制等性能指标。

SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析

SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐830011摘要：随着工业用电复杂性的提高和干扰因素的增多，配电网中的三相不平衡问题越加凸显，同时电网对无功补偿的需求也更加强烈。

静止无功发生器SVG 是当前电网中应用较为广泛的一种先进的无功补偿装置，其性能受电压波动的影响较小，同时装置本身产生的少量谐波对电网影响较为有限。

基于此，本文针对典型的SVG系统拓扑结构进行了研究，并基于此介绍了SVG的工作原理和控制方法。

最后通过Matlab仿真验证SVG对系统无功的调节作用以及对不平衡电流的调节作用。

关键词：无功补偿；瞬时无功；电流控制1绪论近年来随着单相大功率电气设备的不断增多，对配电网三相负载的平衡造成了很大的影响，改善配电网的三相平衡是目前较为关注的热点问题[1]。

无功功率主要用于设备间的能量转换，如电机、变压器等，本身不会对外做功[2]。

虽然如此，但无功功率依然会占用电网资源，影响电能质量，甚至由于过大的电压跌落导致系统脱网。

2 SVG基本原理2.1动态无功补偿装置SVG的特点分析SVG是建立在在静止无功发生器的基础上进行综合补偿的一种装置设备，就当前的实际情况来看，SVG是目前世界上最为先进和实用的动态无功补偿装置，具有强大的能力，能够匹配装置和电网的实际需求，进而连续发出所需容性和感性无功功率。

SVG动态无功补偿装置的主要特点和优势包括了以下几个方面的内容：第一，SVG动态无功补偿装置相较于其他补偿装置其消耗的能量更少。

就当前实际情况来看，在相同的条件和范围中，SVG动态无功补偿装置比传统的晶闸管控制电抗器以及磁控电抗器类动态调节装置耗能更加小，平均耗能只占这两种的百分之二十，大大的降低了能源的损耗；第二，SVG动态无功补偿装置的实际安装使用面积更小。

从当前的动态无功补偿装置系统的安装中来看，由于SVG动态无功补偿装置的很多组成部分是半导体，并且使用的是直流电进行储能的工作，这就大大的节约了装置的体积；第三，SVG动态无功补偿装置相较于其他装置更具安全性，这是由于SVG动态无功补偿装置在工作中是可以过滤谐波的，这样就是的风力发电系统中不需要再增加额外的滤波装置，促使发电系统更加安全稳定的运行；第四，SVG动态无功补偿装置相较于其他装置反应与反馈更加及时迅速。

基于MATLAB仿真的无功补偿应用研究

１１系统无功功率的补偿分析．
在电力系统中，采用无功补偿的方式各种各样，需根据具体情况具体对待。随着技术的发展，终端用户对电网供电电压的质量要求越来越来高，个系统需要保持有功功率与无功功率的平整衡，否则将会使系统电压降低，电气设备出力不足，网络传输能力下降，损耗增加，严重时会导致用电设备损坏。因此，进行必要的无功功率补偿是必不可少的手段 …。。
第３３卷
第２期
电力电容器与无功补偿
ＰｗｒａａｉｒＲａｔｅＰｗｒｏｐｎａｏｏｅｐｃｏ＆ｅｃｖｏｅｍｅｓｉＣｔｉＣｔｎ
２１０２年４月
Ｖｏ．３Ｎｏ２１３．Ａｐ．０１ｒ２２
基于ＭＡＬＢ仿真的无功补偿应用研究ＴＡ
无功功率依然无法平衡，仍然需要补偿无功功率。３当ＣＳＬ＞ｃｓ时，）Ｏ￣Ｄｏ负荷所需的无功功率为ＱＤＬｔｎａｃｏＣＤ，Ｌ＝ＰＤ×ａ（ｒｃｓＬ）小于系统的无功功
率Ｑ＝Ｐ ×ｔ（ｒｃｓ。但因系统存在着无ａａｃｏ￣）ｎ功损耗Ａ以及输电线路的充电功率、压器无Ｑ，变功功率损耗等多方面因素的影响，尚难判断整个
系统的无功功率不可能同时满足无功负荷、无功
线损及变压器无功损耗的需要，因此整个系统的
波； ⑤不能达到全局最优点。
现今，ＴＡＭＡＬＢ软件能给予工程技术人员、在校科研人员一个研究平台，以模拟电力系统进可行仿真试验及运算Ｊ。并且通过人为设置不同的故障点或无功补偿点，ＭＴＡ用ＡＬＢ软件中的示波器查阅输出的运算结果，量结果即为该点的测

基于MATLAB的TCR_TSC型无功补偿装置_SVC_仿真研究_孙楷淇

收稿日期：2011-06-12作者简介：孙楷淇（1981-），男，山东烟台人，硕士，主要从事无功补偿、配网运行维护的研究。

E-mail ：skq23@126．com 基于MATLAB 的TCR-TSC 型无功补偿装置（SVC ）仿真研究孙楷淇（阜阳市供电公司，安徽阜阳236017）摘要：本文阐述了一种TCR-TSC 型无功补偿装置（SVC ）设计，对系统级模型进行理论分析，利用了交流无触点开关系统与矢量控制系统，采用MATLAB 对模拟系统进行了仿真，仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。

关键词：TCR ；TSC ；无功补偿；SVC ；MATLAB中图分类号：TM761+．12文献标识码：A 文章编号：1672-9706（2011）增刊-0001-05Simulation Research on TCR-TSC Static Var Compensator （SVC ）Based on MATLABSUN Kai-qi（Fuyang Power Supply Company ，Fuyang 236017，China ）Abstract ：A TCR-TSC static var compensator （SVC ）is designed in this paper．It is theoretically ana-lyzed that the SVC system-level model to use the AC non-contact switching system and vector control sys-tem．Then the model system is simulated by using MATLAB．Simulation results show the correctness and effectiveness of the design．Key words ：TCR ；TSC ；reactive power compensation ；SVC ；MATLAB1无功补偿在电力系统中的意义随着我国工业现代化的迅速发展，现代电力系统规模日益扩大，对电网运行的可靠性要求也越来越高。

无功补偿与电压调整仿真实验总结

无功补偿与电压调整仿真实验总结一、实验目的本实验旨在通过仿真实验，掌握无功补偿和电压调整的原理和方法，了解无功补偿和电压调整在电力系统中的应用。

二、实验原理1. 无功补偿原理无功补偿是指通过在电力系统中加入合适的无功电流或容性负载，使得系统的功率因数达到要求。

常用的无功补偿装置包括静态无功补偿装置（SVC）、静态同步补偿装置（STATCOM）等。

2. 电压调整原理电压调整是指通过调节变压器的输出电压或直接对输电线路进行控制，使得系统中各节点的电压保持稳定。

常用的电压调整装置包括自动稳压器（AVR）、静止式自动调节器（SAS）等。

三、实验内容本次实验分为两部分：无功补偿仿真和电压调整仿真。

1. 无功补偿仿真首先搭建一个简单的交流输电系统模型，并将其导入Matlab/Simulink软件中。

然后，在模型中加入一个SVC装置，并设置其参数。

最后进行仿真，并观察系统功率因数的变化。

2. 电压调整仿真同样搭建一个交流输电系统模型，并将其导入Matlab/Simulink软件中。

然后，在模型中加入一个AVR装置，并设置其参数。

最后进行仿真，并观察系统各节点的电压变化。

四、实验结果与分析1. 无功补偿仿真结果通过实验，我们发现在加入SVC装置之前，系统的功率因数较低，约为0.6；而在加入SVC装置之后，系统的功率因数得到了明显改善，达到了0.95左右。

这说明SVC装置可以有效地改善电力系统的功率因数。

2. 电压调整仿真结果通过实验，我们发现在加入AVR装置之前，系统各节点的电压波动较大；而在加入AVR装置之后，系统各节点的电压得到了明显稳定。

这说明AVR装置可以有效地调节电力系统中各节点的电压。

五、实验结论通过本次实验，我们掌握了无功补偿和电压调整的原理和方法，并且了解了它们在电力系统中的应用。

同时，在实验过程中也学习了使用Matlab/Simulink软件进行仿真分析的方法。

基于MATLAB的混合型有源电力滤波器无功补偿仿真分析

图１并联混合型有源电力滤波器系统结构
Ｆｉｇｕｒｅ１Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｈｕｎｔｈｙｂｒｉｄａｃｉｔｖｅｐｏｗｅｒ
ｆｉｌｔｅｒ
变器、输出谐波器以及耦合变压器组成，它是混合装
置的核心部分。混合有源电力滤波器作为一种非线性与强耦合的复杂控制系统，在设计和制作试验装置前对其进行仿真研究是非常必要的，可以通过对一些重要控制参数进行调整而得出不同的仿真结果。本文提出一种先把无源滤波器与有源电力滤波器进行串联之后再将它们同非线性的负载并联的混合型滤波方案。这样既可以消除无源滤波器与有源电力滤波器各自的不足，又可以充分发挥它们的优点，即在减少有源电力滤波器容量的同时。又解决了绝缘的问题。并联混合型有源电力滤波器的系统构成如图
对负载谐波源的主要谐波分量设计的，其由５次、７
收稿日期：２０１３ — ０７ — ２６
作者简介：郭志波（１９６３一），男，工程师，从事变电所改扩建及生产运行管理工作。
次、１１次单调谐滤波器构成，可滤除含量中比较突出的谐波。从而减少有源电力滤波器的容量。有源电力

配电系统无功补偿方法分析

配电系统无功补偿方法分析发布时间：2022-05-20T01:53:16.714Z 来源：《科学与技术》2021年36期作者：刘泰波[导读] ：如果说在配电系统当中的感性负载比较多，那么无功功率的消耗也会比较大，刘泰波福建省漳州市漳浦县盘陀镇供电所福建省 363200摘要：如果说在配电系统当中的感性负载比较多，那么无功功率的消耗也会比较大，最终会导致系统的功率因数被严重的影响，使得线路电压负荷不断的加重，有功功率的损耗也会相应的增加，电源的效率和质量都会因此而受到相对来说比较严重的影响和压力，该问题的解决方案是补偿无功功率。

无功补偿一方面关系着配电网的稳定性，通过无功补偿可以安全高效地维持系统的电压水平；另一方面关系着配电网的经济运行状况，远距离传输中存在过多无功功率，而无功补偿可以在各种制约条件下最小化网络损耗。

因此，科学地进行无功补偿点和补偿能力的确定显得至关重要。

关键词：配电系统；无功补偿；方法1配电网无功补偿点的确定原则(1)根据配电网的结构特点，选择几个中心节点来实现对其他节点的电压控制；(2)参照无功功率就地平衡标准，确定无功负荷大的节点；(3)为提高系统运行的经济性，无功功率应按层次进行平衡，以免不同电压等级的无功功率耦合；(4)配电网的功率因数需大于参照值。

2配电网无功补偿方案2.1变电站集中补偿方式为了提高输电网的功率因数，必须采取一定的措施来平衡输电网之间的无功功率，从而尽可能降低主变压器的无功损耗。

一般采用变电所集中补偿的方式。

无功补偿点为10kV母线，母线作为接入线路。

主要补偿装置包括静止补偿器、并联电容器和同步电容器。

无功补偿装置又称并联电容器组。

一般来说，该设备的工作方式是配合变压器对电压分接头进行有效调整，从而完成无功补偿和电压调节的有效功能。

集中补偿在运行、管理和维护方面具有明显的优势，但不能有效降低配电网的损耗。

2.2低压集中补偿方式目前，低压配电变压器大多采用集中补偿方式。

电力系统分析课程设计-无功功率补偿

/目录摘要 (1)1.任务及题目要求 (2)2.设计原理 (3)无功功率对电压的影响 (5)无功功率负荷 (6)无功功率电源 (8)发电机 (8)】同步调相机 (8)静电电容器 (9)静止无功补偿器 (9)静止无功发生器 (9)无功补偿方式 (10)高压补偿 (10)低压补偿 (10)3.计算过程及步骤 (12)\已知的系统参数 (12)各系统元件参数计算 (12)无补偿的功率平衡估算 (14)补偿后的功率平衡计算 (17)4.计算结果分析 (19)5.体会小结 (20)参考文献 (21)附录：无功功率计算源程序 (22)…本科生课程设计成绩评定表 (39)摘要@电压是衡量电能质量的一个重要指标。

质量合格的电压应该在供电电压偏移，电压波动和闪变，电网谐波和三相不对称程度这四个方面都能满足有关国家标准规定的要求。

本课程设计能容为电力系统各元件的无功功率电压特性，无功功率平衡和各种调压手段的原理及应用。

保证用户的电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一。

电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。

系统中各种无功电源的无功功率的输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的要求，否则电压就会偏离额定值。

电力系统无功功率平衡的基本要求是：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于符合所需要的无功功率和网络中的无功损耗之和。

为了保证运行可靠性和适应无功负荷的增长，系统还必须配置一定的无功备用容量。

关键词：无功功率平衡，电压调整，无功补偿…（1.任务及题目要求系统如图所示，电力系统电压为110KV，有电源G1和G2，变压器T1,T2和T3，以及双回路L1和L2。

负载都为30+ MVA。

`令Q GC为电源供应的无功功率之和，Q LD为无功负荷之和，Q L为网络无功功率损耗之和，Q res为无功功率备用，则系统中无功功率的平衡关系式为Q GC−Q LD−Q L=Q resQ res>0表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用；如Q res<0表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置。

无功补偿的方案及分析

无功补偿的方案及分析无功补偿是指在电力系统中，由于电感电容等元件的存在，所产生的无功功率需要通过无功补偿装置来进行补偿，以提高电力系统的功率因数。

下面将介绍无功补偿的方案及其分析。

一、无功补偿方案1.静态无功补偿装置（SVC）：SVC是一种采用电力电子技术实现的无功补偿装置，可以通过电容器和电感器的组合实现电力系统的无功调节。

静态无功补偿装置可以实现高速响应、精密补偿的特点，广泛应用于电力系统中。

2.静态同步补偿装置（STATCOM）：STATCOM是一种利用电力电子技术实现的无功补偿装置，通过控制电压的相位和幅值来提供无功功率的调节。

STATCOM具有可调节容量、快速响应、高精度、无接触的优点，可广泛应用于电力系统中。

3.动态无功补偿装置（DSTATCOM）：DSTATCOM是一种通过电力电子技术实现的无功补偿装置，主要用于电力系统中电压暂时性的调节和电力系统的无功稳定。

DSTATCOM可以实现快速响应、精确补偿、动态调节等特点，适用于电力系统中无功补偿的需求。

4.串联无功补偿装置（SVCUPFC）：SVCUPFC是一种通过串联电容和电抗器实现电力系统无功调节的装置。

SVCUPFC可以实现动态调节、可调节容量的特点，适用于电力系统中的无功补偿需求。

二、无功补偿分析1.能够提高电力系统的功率因数：通过无功补偿装置的应用，可以减少电力系统的无功功率损耗，提高电力系统的功率因数，降低电力系统的无功功率流动，提高电力系统的效率和稳定性。

2.能够提高电力系统的电压稳定性：在电力系统中，无功补偿装置可以通过调节电压的相位和幅值，稳定电力系统的电压，减少电力系统中的电压波动，提高电力系统的稳定性。

3.能够提高电力系统的负载能力：通过无功补偿装置的应用，可以有效地调节电力系统中的无功功率，提高电力系统的负载能力，降低电力系统的负载损耗，延长电力设备的使用寿命。

4.能够减少电力设备的故障率：在电力系统中，无功补偿装置可以有效地减少电力设备的负荷压力，提高电力设备的工作环境，降低电力设备的故障率，延长电力设备的使用寿命。

电力系统无功补偿原理

电力系统无功补偿原理
电力系统无功补偿是为了解决电力系统中存在的功率因数低、无功功率大的问题而进行的一种补偿措施。

其原理包括两部分：无功功率的产生原因和无功补偿的作用原理。

在电力系统中，无功功率是由电感性负载、电容性负载以及电源中的电感和电容元件引起的。

电感性负载会产生感性无功功率，而电容性负载会产生容性无功功率。

当电力系统中存在大量的感性负载时，系统的功率因数就会下降，导致系统的有功功率无法充分利用，造成能源的浪费。

此外，无功功率的存在还会引起电压的波动和电流的不平衡，对电力设备的正常运行产生不利影响。

为了解决上述问题，电力系统需要进行无功补偿。

无功补偿的作用原理是利用电容装置对感性无功功率进行补偿，提高系统的功率因数。

通过在感性负载旁并联连接电容器，电容器可以产生与感性无功功率大小相等而相反的容性无功功率，从而抵消感性无功功率，在一定程度上提高系统的功率因数。

无功补偿的具体方法包括静态无功补偿和动态无功补偿两种。

静态无功补偿是通过并联连接电容器进行补偿，可以实时地校正功率因数，提高系统的稳定性和可靠性。

动态无功补偿则是通过控制器对补偿电容器进行开关控制，根据系统的无功功率需求进行调整，使得系统能够动态地实现无功补偿。

总之，电力系统无功补偿的原理是通过连接电容器对感性无功
功率进行补偿，提高系统的功率因数，从而减少能源浪费并改善系统的稳定性和可靠性。

分析新型电力系统中无功补偿技术的运用

分析新型电力系统中无功补偿技术的运用摘要：随着市场经济的不断进步，电力系统运行质量受到更多关注，因此，要整合技术要求，拓展无功补偿技术的应用范围，符合电能降损的基本标准，实现电能应用效率的全面优化，共同打造更加贴合实际需求的电力系统运行体系，促进电力系统可持续健康发展。

关键词：新型电力系统；无功补偿技术；运用要点中图分类号：TM76文献标识码：A引言所谓的无功补偿技术，就是无功功率的补偿技术，它是一种新型的提高电网功率的技术。

通过交换磁场与电场起到作用。

从而进行补偿的一种模式，这种模式在电气设备中有着十分广泛的应用。

无功功率并非直接对外做功，而是通过转换的方式来进行做功。

其主要模式为通过对无功发生器装置的控制实现感性无功和容性无功的补偿，采取并联的办法连接需要控制的设备（装置），进而实现能量转换和对象控制。

目前，这种模式已经在我国电气控制应用行业广泛地使用，很大程度上提高了设备的稳定运行，降低损耗，降低对电力传输过程中高的影响，进而提高工作效率。

1无功补偿技术应用价值（1）无功补偿技术能有效保障电气自动化系统运行的稳定性，能对电压予以合理化调控，配合技术处理机制能提供稳定电压参数，实现电网质量和安全性的全面优化。

另外，借助合理化的调节器，无功补偿技术能进一步提升电动自动化系统对电能整体输出的管理效率，减少干扰因素造成的不良影响。

（2）无功补偿技术能对电容器予以保护管理，电动自动化系统在运行中会产生高次谐波，局部过热问题较为严重，借助无功补偿技术能有效避免此问题，在最大程度上调控电压负载，不仅能预防过热问题，还能更好地保护电容器等基础用电设施。

（3）无功补偿技术能有效节约电气自动化系统运行成本，减少因电网负载功率因数下降而造成的经济损失，打造更高效的运行模式，配合三相负载不平衡处理机制完成功率平衡态控制工作。

综上所述，对于电气自动化运行管理工作而言，无功补偿技术具有非常重要的意义，要整合具体的管理控制标准，打造多元化管控模式，在发挥技术优势的同时，创设更加安全且高效的电气自动化运行平台。

矿井直流提升机TCR无功补偿系统的MATLAB仿真

第16卷　第5期2006年9月黑　龙　江　科　技　学　院　学　报Journal of Heil ongjiang I nstitute of Science &Technol ogy　Vol .16No .5 Sep.2006文章编号:1671-0118(2006)05-0285-04矿井直流提升机T CR 无功补偿系统的MAT LAB 仿真王雪丹1,2,　赵田丽1,　刘芳霞1(1.黑龙江科技学院电气与信息工程学院,哈尔滨150027;2.中国矿业大学电气与信息工程学院,江苏徐州221008)摘　要:由于煤矿系统无功补偿和谐波污染问题日趋严重,设计了以矿井直流提升机为负载的T CR 无功补偿系统。

研究了TCR 的工作原理,主电路联结特点,确定了各滤波器参数,并利用MAT LAB 仿真软件对无功补偿系统进行了仿真。

仿真结果验证了设计的正确性,滤波效果良好,总谐波畸变率满足《公用电网谐波》标准的要求,为煤矿中的实际应用提供了理论基础。

关键词:TCR;无功补偿;谐波;仿真中图分类号:T D534;TP391.9文献标识码:AS i m ul a ti o n of TCR reacti ve powe r compensa ti o n w ithMAT LAB f o r m i ne DC e l eva t o rWAN G X uedan1,2,　ZHAO Tianli 1,　L I U Fangxia1(1.College of Electrical and I nf or mati on Engineering,Heil ongjiang I nstitute of Science and Technol ogy,Harbin 150027,China;2.College of I nf or mati on and Electrical Engineering,CUMT,Xuzhou 221008,China )Abstract:Due t o the p r oble m of reactive power compensati on and har monic polluti on becom ing seri 2ous in m ine syste m ,T CR reactive compensati on syste m for l oad of m ine DC elevat or was designed .The operati on p rinci p le of T CR and the connecti on characteristics of main circuit were researched .The values of each filter were defined and the reactive compensati on syste m was si m ulated with MAT LAB.The si m u 2lati on results verified correct of the design .The filtering effects were satisfied and the Total Har monic D ist orti on meets the har monic standard of public grid .This p r ovides the theory basis of its p ractical app li 2cati on in m ine .Key words:T CR;reactive power compensati on;har monic;si m ulati on 收稿日期:2006-06-08 基金项目:黑龙江省教育厅骨干教师资助项目(1052G039)0　引　言随着电力电子技术的发展,各种大功率电力电子装置广泛应用于煤矿中。