配电网自动无功补偿装置研制
配电网智能动态无功补偿装置设计
Ｏ 引言
数应达到 Ｏ８ ．５以上。 如果选择 电容器功率为 Ｑ 则功率因数为 ：Ｏ￣ ， ＣＳ ＝ Ｏ
现 代 低 压 电 网 中 ， 性 负 荷 和 冲 击 性 负 荷 占 相 当大 的 比重 。 成 尸Ｖ 感 造 ／ 。 在实际 工程中 首先应根据负荷情况和供电 部门 电 网 功 率 因 数 降 低 ， 质 量 严 重 恶 化 。 究 其 根 本 原 因是 用 电 负 荷 工 的要 求 确 定 补 偿 后 所 需 达 到 的功 率 因数 值 ， 后 再 计 算 电容 器 的 安 装 电能 然 作 中无 功 功 率 需 求 量 的 急 剧 变 化 。 因 此， 需 开 发 一 种 能 快 速 响 应 电 急 网无 功需 求 ， 行 实 时跟 踪 补 偿 的无 功 补 偿 装 置 。 目前 无 功 补 偿 装 置 进 中 ， 用 机械 开 关 ｆ 采 接触 器或 断路 器） 复 合 开关 投 切 电 容 器 的 装 置 ． 或 其 响应 速 度 慢 ， 能 实 现 对 无 功 功 率 的 动 态 补 偿 ； 采 用 晶 闸 管 投 切 电 不 而 容 器 的装 置 ， 在控 制 精 度 和 速度 难 以 同 时保 证 。 其 本 文 介 绍 的快 速 型 低 压 动 态 无 功 补 偿 装 置 针 对 电 网 负荷 的 快 速 变 化 ， ８ Ｃ１６ Ｃ单 片机 作 为核 心 控 制 器 ， 用 ＵＬ ２ ０ ＡＮ驱 动 大 以 ０ ９Ｋ 利 Ｎ０３ 功率 晶闸管投切 电容器 。由于采用 了无触点 开关过 零投切技术 ． 电容 器 的 投切 均 可 实 现 无过 渡 过程 的平 稳 投 入 和 退 出 。 因 此 ． 装 置 控 制 本 精 度 高 ， 应 速 度 快 ， 应 时 间短 ． 且 可 以 频 繁 地 投 切 动 作 ， 有 效 响 响 而 能 地 跟 踪 补偿 快 速 变 化 的 负 载 ， 改善 电 能质 量 。
配电网无功补偿装置的分类及选型
功率损 耗 Ｉ ． ８ ６ ％。 由此 可见 ， 在 配 电网 中， 无功 补偿 应以低 压侧 就地 补偿 为主 ，
高压 线路 中的补偿 为辅 。 ’ 在补 偿装置的 内部结构上 ， 补偿 装置主要包 括无功补 偿装置主要 包括补 偿
电容器 、 饱和 电抗器 、 同步调相 机 、 机械式 投切 电容 组 、 新 型静止无 功补偿 器 、 静
入 的增 加 ， 整体供 电的功率 因数水 平一直 处于 较低 的水平 ， 难 以施 行高 效的供
静止无功补 偿装置 的原理是 随着电力系统 的输 出参 数而进行 自我变化 ， 同
时进行并联 连接的调整 装置 。 静止无功 补偿装置 的类型主 要分为 型有 晶 闸管 投
切 电抗器 （ Ｔ Ｓ Ｒ） 、 晶 闸管投 切 电容 器 （ Ｔ Ｓ Ｃ） 、 晶闸管控 制高 阻抗 变压器 （ ＴＣ Ｔ ） 和 晶闸 管控 制 电抗器 （ Ｔ Ｃ Ｒ） 等 等。 晶闸管 控 制和 晶闸管 投切 电容 器是 静止 无
分析 。 ［ 关键 词］ 配电， 无功 补偿 ； 分类
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ３ ７ ． ３
低压配电网智能型无功最优补偿控制器设计
何东升(1978—),男,助理工程师,硕士,从事电力电子及其控制的应用和低压电器产品的试验、认证。
低压配电网智能型无功最优补偿控制器设计何东升1,2, 林志力1, 苗本健1(1.国家中低压输配电设备质量监督检验中心,广东东莞 523325;2.广州电气安全检验所东莞基地,广东东莞 523325)摘 要:基于相关理论原理和控制算法,采用DSP 控制的硬件电路,设计了具有无功最优补偿功能的智能型控制器。
阐述了智能型最优无功补偿控制策略及系统的硬件结构和软件流程。
现场挂网运行表明,该控制器能有效克服传统补偿方法易产生的投切振荡、过补、欠补等问题,具有高性能、低成本、高可靠性和灵活配置等特点。
关键词:无功补偿;智能控制;低压配电网中图分类号:T M 761:T P 273 文献标识码:B 文章编号:100125531(2008)1920022204D esi gn of I n telli gen t O p ti m i za ti on React i ve Power C o m pen s a ti onCon tr oller i n L ow Volta ge D istr i bu ti n g Networ kHE D ongsh e ng1,2, L I N Zh ili 1, M I A O Ben jia n1(1.China Na tiona l Qua lity Supe r vision and Testing Cente r f or Mid 2Low Voltage Trans m issi on and D istribution Equipm ent,Dongguan 523325,China;2.Dongguan Base,Guangz hou Electrical Safety Testing I nstitute,Dongguan 523325,China) Abstra c t:T he i nte lligent op ti m iza ti on reac tive po wer compensa ti on contr o ller wa s de signed by making us e ofthe ha rd wa re circuit controlled byDSP based on correla tive theory and control algorith m.The control stra teg y of the intelligent opti m iza tion reactiv e po wer co mpens a tion,the hardwa re structure of the syste m and t he s oft wa re f l o wchart were ex pounded .The field running re s ult sh ows this contr o ller can effecti ve ly s olve the p r oble m s such as oscilla 2tion,over or under compensati on which easily occurred i n traditi ona lway of compensa ti on .This controlle r fea tures with go od perf o r mance,lo w cost,high re liability and feasibl e config urati on .Key word s:r ea ctive power com pen s a t i on;i n telli gen t con tr ol ;low volt a ge d istr ibuti n g ne twor k林志力(6—),男,教授级高级工程师,从事低压电器的技术研究与检测认证。
配电网无功补偿装置的分类及选型
配电网无功补偿装置的分类及选型[摘要]我国是用电大国，整体供电事业的投入不断增大大。
高速的社会经济发展给供电事业的进行提出了更多的问题，如何保证整个供电网运行的安全可靠，是供电单位研究的重点问题。
对整体配电网的无功补偿工作的高质量管理是供电部门研究的重点课题，本文对于配电网无功补偿装置的分类及选型进行了分析。
[关键词]配电；无功补偿；分类中图分类号：td37.3 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）11-0006-01随着我国供电网不断的完善和发展，整体投入也越来越大。
整体经济的发展致使整体工业农业和居民等各方面用电需求不断加大，随着社会对于供电的需求逐步增大，供电行业面临了很大的压力。
供电部门要不断的根据用电需求的变化进行自身调整和适应，在保证整体供电需求的同时，保证自身稳定可靠的供电进行。
为了满足用电需求的增长，整体的供电网要进行积极的自身完善，进行自身的设备和线路改进，提高自身技术供从而保证供电事业稳定可靠。
1 我国配电网无功补偿装置的现状随着科学技术的不断发展，供电网中的配电网线路无功自动补偿装置逐渐的在各供电网区域落实使用。
现代化的节能减排政策和对于环保方面的要求也促使配电网线路无功自动补偿装置逐渐的普及和应用。
节约能源，降低损耗成为了供电企业的主要研究课题，采取合理的无功补偿装置，提高整体供电效率，降低损耗是新时期供电事业的新要求。
长久以来，我国电网供电事业发展速度与经济发展的协调程度不足，难以实时满足日益增长的供电需求。
由于资金、设备水平、技术水平等各方面的限制，电网无功补偿工作只能在变电站和用电大户进行，对于整体电网的无功补偿工作难以进行全面的管理和保证。
随着配电网网络的不断发展，整体设备投入的增加，整体供电的功率因数水平一直处于较低的水平，难以施行高效的供电工作，造成大量的能源浪费。
近些年的无功补偿装置的大量采用，对这种情况进行了有效的缓解，配电网的功率因数得到了一定的保持。
10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用
10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用摘要：配电网线路损耗与电压波动会对电力系统的正常运行产生较大的影响，为了保证输电正常，提升电力管理水平，需要采取必要的无功补偿措施。
本文着重对10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用作一分析阐述。
关键词：10kV配电网；低压无功补偿装置；线路补偿10kV及以下的配电网供电线路会连接十几台或者更多的配电变压器，因而用户分散，变压器容量小，经常会出现无功大于有功的情况，很大程度上增加了线路损坏几率，如何选择补偿装置，提升电能质量也就显得极为重要。
一、10kV配电网中低压无功管理现状目前多数的供电企业都会采取变电站内无功集中补偿的方式进行配电网无功管理，然而这种补偿方式在10kV及以下的配电网中应用成效并不明显。
其管理方式的不足主要体现为以下三个方面：①主要通过变电站二次侧集中补偿，但是其无功补偿设备较旧、数量也有所不足，导致无功缺额依然较大；②无功补偿装置的配置不尽合理，没有有效解决配电线路线损及末端电压低的问题；③无功补偿装置自动化程度与实时监控能力均有待提升，无法很好的满足电力负荷季节性需求。
产生这种现状的原因主要有以下三方面：①现行的《功率因数调整电费方法》对10kV配电网中低压无功管理并没有给出明确的规定，导致设计过程中缺少无功补偿思维；②营业管理中缺少有效管理，没有对配网功率因数进行仔细的检查，造成了无功管理漏洞；③设备使用年限短，或可靠性不高，无法满足目前实际需求。
总的来说，当前的10kV配电网中低压无功管理仍存在一定的不足，难以满足地区发展对电网提出的更高层次的要求，加深认识、优化管理、寻求有效的新技术将是如今供电企业在无功管理上面临的新难题。
二、10kV配电网中低压无功补偿装置的设计1、系统设计概述在进行无功补偿控制器设置时，一方面要保证线路系统稳定，一方面要兼顾补偿效果，需要合理选择电容器组合，满足后期使用要求。
10kV线路无功优化智能系统是一种由DotNet技术开发，并通过C/S结构运行的智能化系统，优势就在于这种系统在客户端系统运行后可以对服务随时进行访问，并做到即时监控，实现在线补偿。
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要：电力系统是国民经济的重要基础，而配电系统就是电力系统的关键设备。
由于供电设备的结构及功能不同，在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。
但是无论在什么条件下，配网都不可能做到随心所欲，能够做到统一规划指挥。
如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理，就会出现大量的重复建设和投资浪费；又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低；又会造成大量电能消耗；更严重会给供电设备造成不可预估的损害。
配电网系统作为电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行发挥着重要作用。
目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。
本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究，并提出了相应改进方案和安装调试方案。
关键词：配电系统；三相负荷；无功补偿引言：通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制，保证用电质量。
三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式，不影响正常运行时间而降低运行成本。
通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。
1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统，一般分为三相配电箱、三相配电箱等。
配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接，一般都设有隔离开关。
三相配电箱一般是作为一个配电控制站。
三相负荷为一组单极进行调节，三相间隔由一台电动机进行控制。
当系统受到突发故障时，该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。
三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处，为其提供电能。
由于用电设备为固定时间工作，所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。
2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式，其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。
论城市配电网中的低压智能无功补偿装置
１ 低 压 智能无 功补偿 装置 的特点
低 压 智 能 无 功 补 偿 是 随 着 微 电 子 技 术 发 展 而 开 发 出 来 的 种 新 型 无 功补 偿 装 置 ． 装 置 集 先 进 的测 量 技 术 、 电脑 控 制 该 微 技 术 和 大 功 率 电力 电子 技 术于 一体 ， 现 对 负荷 的 动 态 最 优 补 实 偿 。低 压 智 能无 功 补 偿 装 置 具 有 以下 主 要 特 点 ． （ ） 相 共 补 到 分相 补 偿 ， 求达 到 更 理 想 的补 偿 效 果 。 １ 由三 以 （） ２ 由单一 的无功补偿 ， 同时具 有滤波及抑制 谐波功能 到 的 补偿 。
维普资讯
专 电建 栏ｌ 力 设
论城 市配 电网中的低 压 智能无 功补偿 装 置
口 古 海 良
摘 要： 介绍 了低压智 能无功补偿装置 的特点 ， 出了对该装置参数 的选择原则 ， 提 举例说 明了该装 置在城市 配 电 网 中 的应 用 情 况 。在 此基 础 上 ， 阐述 了该 装 置 在 节 能 降耗 、 高 配 电 网 自动 化 水 平 中 的 显著 作 用 ， 提 建议 广 泛 推 广应 用 此低 压 智 能 无 功 补偿 装置 。 关键词 ： 智能 无功补偿 动态最优补偿 ： 配电网： 低压 电容器
（ 利 用 远 程 通 信 功 能 ， 以 推 动 用 户远 程 抄 表 的 普 及 工 ３） 可 作。
２ 配 电监 控手段 对 用电 网络进行 实 时监 测与 控制
随 着 电力工 业 的 飞速 发 展 ， 电力供 需 矛 盾 发 生 了 很 大 的 变 化 ， 别 是 随着 电力 企 业 改革 的 进 ～ 步 加 速 ， 何 利 用 高 新 科 特 如 技手段来适应市场经济 ， 如何提高效率 ， 降低成本 ， 实现高效优 质服务 ， 已经 成 为 实 现 用 电营销 现代 化 的重 要 任 务 。 利 用 现 代
配电系统无功补偿技术的研究
１ 无功补偿 的合理配置 原则
从电网无功功率消耗的基本状况可以看出 ， 各级 网络 和 输配电设备都要消耗一部分的无功功率 ， 以配 电网所 占比 尤 重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗 ， 高输 提
配 电设备 的效 率 ， 功 补偿 设 备 的配 置 应按 照 “ 级 补 偿 ， 无 分 就
就地平衡 ， 就会造成不同分区之 间无功 电力的长途输送 和交
换 ， 电网 的 功 率 损 耗 和 电 能 损 耗 增 加 。 因 此 ， 规 划 过 程 使 在 中 ， 在 总平 衡 的基 础 上 ， 究各 个 局 部 的补 偿 方 案 ， 得 最 要 研 求
的电容器进行跟 踪补偿 。其 主要 目的是提高专 用变压器用
备 的正 常 运行 ， 至损 坏 。电力 系统 功 率 因数 的高 低 已 成 为 甚 电力 系统 一 项 重 要 经济 指 标 ， 而配 电系 统 中 的无 功 补 偿 显 得
尤 为 重要 。
配电线路 向负荷端输送 。为 了有效地 降低线损 ， 必须做到无 功功率在哪里发生 ， 就应在 哪里补偿 ， 、 中 低压配电网应以分
的。在一般情况下 ， 以降损为主 ， 调压为辅。
２ 配 电 系统无 功补偿方 案及其 比较
２ １ 变 电站 集 中补偿 方式 ． 要平衡输电网的无功功 率， 在 变电站进行集 中补偿 ， 可 补偿 装 置 包 括 并 联 电容 器 、 同步 调 相 机 、 止 补 偿 器 等 ， 要 静 主 目的是 改 善 输 电 电 网 的功 率 因数 ， 端 补偿 装 置 一般 连接 在 终 变 电站 的 ｌ ｋ Ｏ Ｖ母 线 上 ， 点 是 容易 管 理 、 便 维护 。 优 方 ２ ２ 低 压集 中补 偿 方 式 ．
浅析配电网无功补偿及补偿装置的发展
线路 、配 电所 或柱上 降压 变压器 直接 接 入用 户构成 ，它依 据负 载 的大 小把 获得 的电能进 行分配 ，连 接着输 电网
和电力用 户 。即将高 压 电能通过 变压 降低 到电压能 方便运 行 同时又能 适合 用 电用 户对 电能 所 要求 的各种 电压 ， 组成 多层次 的配 电网络 ，向各种 层 次 等级 的用户供电。 现 今 ，工业 比较 发达 的 国家 对 电 网的功率 因数要求都很 高 ，而在 我国 ， 各种 家用 电器 广泛使 用且 小企业 大量 增多 而他们 的功率 因数却 都较低 ，这 些都会 给配 电网带来 负担 而影 响 电网
一
电容 器 极板 上 的 电压存 在 相 位超 前 ，
、
配 电 网无 功 补 偿概 述
在 电力 系统 的发展 和建 设 中 ，人
且与 电感 中的相位滞后 相反 ，因此 可
看成是 在 向电 网输送 无功 功率 。并联 电容 器 具有 很多 优 点 ，如 ，功耗 小 、 安装方 便 、提 高功率 因数 、节 约资金
配 电 网络是 由架 空线或 电缆 配 电
们很早 就 了解 了各种 补偿 技术 。常见
的无 功补偿 装置包括 同步 电机 （ 属 于 无功 电源） 、并联电容器 、静止无功补 偿器 和静止 无功发 生器 ，后三 种无 功 补偿装 置不但 能吸 收容性 无功 功率而
且 还 可 以 吸 收 感 性 无 功 功 率 。 现 今 国
余 的系统无功功率 。 ２ 、同步调相机 。同步调 相机还可
为各 国电力 部 门在 电力建 设 中的共 同
举措。
在 国外 ，衡 量 配 电网性能好 坏 的
源型逆变器构成 ，由晶闸管控制投切 ， 将 直 流 电压转 换 成 为三 相交 流 电压 ， 然 后把 电抗器 和变压器并 联 接入 。通
集中式储能系统在配电网中的无功补偿研究
集中式储能系统在配电网中的无功补偿研究引言近年来，随着能源消耗的快速增长和电力行业的发展，配电网中无功功率的问题逐渐引起了关注。
无功功率会带来诸多问题，如电压不稳定、损耗增加和电力质量下降等。
为了解决这些问题，研究人员开始探索集中式储能系统在配电网中的无功补偿的可行性和效果。
无功补偿的重要性无功功率是电力传输过程中没有直接作用的功率，但却会引起电力系统问题。
配电网中的无功功率主要来自于电感性负载和电容性负载。
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。
无功功率会导致电压不稳定、电力损耗增大、设备寿命缩短以及电力质量下降等问题。
因此，无功补偿对于配电网的正常稳定运行非常重要。
集中式储能系统的优势集中式储能系统在无功补偿领域具有许多优势。
首先，集中式储能系统可以快速响应电网需求，通过无功补偿器的控制能够准确地调节无功功率，从而有效地提供电力系统所需的补偿电流。
其次，集中式储能系统具有较大的储能容量，可以在配电网中提供持久的无功功率补偿。
此外，集中式储能系统还可以提供其他电力服务，如频率调节和电压调节等，提高电力系统的稳定性和可靠性。
集中式储能系统在无功补偿中的应用在配电网中，集中式储能系统可以用于无功功率补偿和无功功率控制。
通过无功功率补偿，集中式储能系统可以减少电力系统的电压波动和损耗。
通过无功功率控制，集中式储能系统可以调节无功功率的流动，保持电网的稳定性。
此外，集中式储能系统还可以在电力系统的高峰和低谷时段提供无功功率支持，平衡电力供需关系。
集中式储能系统的控制策略集中式储能系统的无功补偿主要通过控制策略来实现。
无功补偿控制策略可以分为传统控制策略和智能控制策略。
传统控制策略主要基于电流反馈控制和电压反馈控制，通过调整集中式储能系统输出电流或电容电压来实现无功功率的补偿和控制。
智能控制策略则基于先进的算法和模型，可以实现更精确的无功补偿和控制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
集中式储能系统的应用案例目前，集中式储能系统在配电网中的无功补偿已经有了一些成功的应用案例。
配电网无功补偿的研究
１２ 随器补偿 ．
随 器补偿是 指将低 压 电容器 通过低压 熔丝并 接 在 配 电变压器 高压侧或 低压 侧 。由于低压 电容器 的
技术 、 济性优 于油浸式 高压 电容 器 ， 经 因而大都在 低
低 谷时 接近空载 ， 因而 配 电变 压 器在 轻 载 或空 载 时
的无 功 负荷主要 是 变压 器 的 空载 励 磁 无 功 ， 值 如 其 下式 所示 ：
Ｑ ＝ｉ 。 ０ 。 ｏ ×１ ％ｓ （） １
用户 占到 了大 约 ７ ％ 多 ， ０ 因此 ， 受 电端 安 装 无 功 在 补 偿装 置 ， 仅可减 少负荷 的无功 功率损 耗 ， 不 提高 功 率 因数 ， 降低线 路损 耗 ， 同时 电气设 备 的有功 出力 也 将 大大 提 高 。因 此 ， 究 低压 配 电 网无 功 补 偿 （ 研 尤
第 ９期
黑 晓红 ： 电 网无 功补 偿 的研究 配
６ ３
上 的补 偿方式 。补偿 电容器 的 固定 连 接组 可起 到相
不 能 代 替下 级 补偿 。
当于随器补偿的作用 ， 补偿用户 自身的无功基荷 ； 可 投切连接组用于补偿无功峰荷部分 ， 当于随机补 相 偿， 投切 方式分 为 自动和 手动 两种 。一般 地 ， 户 负 用
补偿 、 二次 变 电所 集 中补偿 、 线路补 偿 。
１ １ 随机 补偿 ．
式， 电网正常供电时 ， 补偿 电容器投入运行 ， 但其 降
损效果 不如 随机补 偿 ， 且 补偿 容 量 不宜 超 过 配 电 而
随机 补偿就是 将低 压 电容 器组 与 电动 机绕 组并 接 ， 过控 制 、 护装 置 与 电动 机 同时投 切 ， 运 行 通 保 其 小时数 受 电动机 投 运时 间 限制 ， 电容 器 的 利用 率 较
对配电网无功补偿分析研究
浅谈对配电网无功补偿分析研究[摘要]本文通过对无功补偿应用技术的分析，提出了配电网无功补偿工程应注意问题和相关建议，可供同行参考借鉴。
[关键词]配电网无功补偿无功优化供电质量中图分类号：tv541.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）17-618-011、电力系统中无功功率不足的危害交流电力系统需要电源供给两部分能量：一部分将用于做功而被消耗掉，这部分电能将转换成为机械能、光能、热能或化学能，称为“有功功率”；另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量（电能-磁能-电能）使用的，对于外部电路他并没有做功，称为“无功功率”。
无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转，其物理意义是：电路中电感元件与电容元件正常工作所需要的功率交换。
在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。
2、无功补偿概述2.1 无功补偿的原理无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。
所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。
如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。
由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。
而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高功率因数。
在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
对于电力系统而言，在高压侧或低压侧均可进行补偿。
但是，如果在低压侧进行补偿，既可减少变压器、输电线路等的损耗，又可提高变压器、输电线路的利用率及提高负载端的端电压，所以补偿电容器的安装越靠近负载端，对用户而言越可获取较大的经济效益。
配电网无功补偿研究
在有功负荷功率 Ｐ不变 的前提 下， 当进行无功 补偿时 ， 功
率因数提高 ， 能 够 减 小 的设 备容 量 由式 （ ２ ） 可 以求 出 ：
／ １ １ ＼
Ａ Ｓ ＝Ｐ（ — 一—
、 ｃ ｏ ｓ ９２
ｃ ｏｓ ｇ￣
）
（ ２ ）
由于 ｃ ｏ ｓ ２ ＞ｃ ｏ ｓ ９ １ ， 因此 当 Ｐ为正值时 ， Ａ Ｓ为 负值 。
摘 要： 配 电 网无功 补偿可 以有 效降 低设 备 电能损 耗 ， 改 善 电能质量 ， 提 高设 备 利 用率 ， 是 一项 提 高 电 网经 济效 益 的技 术 措施 。现 阐 述 了无功 补偿 的主要 作用 ， 给 出 了配 电 网常用 的 ４ 种 无 功补偿 方式 及确定 补偿 容量 的 ５ 种 方法 ， 总结 了无功 补偿 装置 的配置 原则 。
雷 线 所 起 的主 要 作 用 有 ： 可 以和输 电导线发生 耦合 作用 ， 从而
有效减小雷击引起 的感应过 电压 ， 降低 对绝缘子耐压 水平 的要 求； 可以对 雷击 引起 的电流起 到分流作 用 ， 有 效 降低 输 电线路 塔杆 的电位 ； 防止 雷击对 导线 直击 的现象 ， 对 输 电导线起 到屏 蔽作用 。 （ ２ ）可以在输 电线路 中添 加耦合 地线 ， 以减少 雷击事 故 。
关键 词 ： 无 功补 偿 ； 配电网； 补偿 容量
０ 引 言
随着电力系统用 电负荷 的不 断上 升 ， 系统 的网络格局 和能
线路补偿前后 的功率 因数 ； Ｓ为视在功率。
可见 ， 在 视 在 功 率 Ｓ不 变 的前 提 下 ， 因ｃ ｏ ｓ ｇ ￣ ： ＞ｃ ｏ ｓ ９ ， 线 路
由于 某 些 地 区 的 接 地 电 阻 较 大 ， 无 法 继 续 降 低 以 满 足 防 雷 要 求， 因 此 可 以在 导线 下 方 加 装 耦 合 地 线 。此 种 方 法 比 较 适 合 已 经 安 装 了避 雷 线 且 容 易 发 生 雷击 事故 的 区域 。
配电网无功补偿方式的研究
偿方式。寻找合理的无功补偿方式及容量，提 高功率 因数，降低能量损耗 ，改善 电 压质量，从而达到降损节能、保 障安全。
关键词 ： 无功 补偿 ； 降损 ；配置原 则 ； 配电网
作者简介 ： 马珍畛 （９７ ） １８一 ，女，宁夏吴忠人 ，宁夏吴忠供电局调度通信中心，助理工程 师，主要研究方向 ：电力自 动化 ； 王玉俊
ＲＣ Ｄ就不得再作为保护线使用，也不得重复 接地 或接设备外露 少触 电事故，保护人民生命财产的安全。
可导 电部分，保 护线也不得接人 Ｒ Ｄ。 Ｃ 对于 Ｔ Ｔ系统 ，一般 采用漏 电总保护 和末级保护 的多级保 护方 式。居 民照明用户，由于配 电保护 装置安 装简单，因此都 应优 先选用具有漏 电保护、短 路保 护或过负荷保护、过压保 护 的多功能 ＲＣ 。在 同一线 路上 装设 ＲＣ Ｄ Ｄ的电气设备和 不装设 Ｒ Ｄ的电气设备不能共用一个接地体。 Ｃ
参考文献 ： ［苏景军， １ 】 薛婉瑜安 全用电［］ Ｍ 北京： 中国水利水电出版社，０４ ２０ 【 农村低压电力技术规程［］ ２ ］ Ｍ． 北京： 中国电力出版社 ，０２ ２０． ［ 朱照红 企业供电系统与安全用 Ｍ． ３ 】 ］ 北京： 工业出版社 机械
２ Ｏ Ｏ１
对于 ＴＮ —Ｃ系统 ，由于不允许剩余 电流保 护采取多级保 护
为 制 约 我 国 国 民经 济 发 展 的 瓶 颈 ，加 上 配 电 网建 设 滞 后 ， 网架 热 能）的电功率 。无功补偿 的道理就 是将同一电路中的电感 电
８￣ Ｃ，可采用一定比例安装特定的电容 薄 弱，设施 老化 ，线路 长，线径 小，配 电变压器 也大部分存在 流与电容电流方 向互差 １０ 高能耗 问题 。在众 多的节 电方式 中，无功补偿是节 能降耗 、改 元件，实现通过 电磁 元件 中的电路 达到相互 抵消电流 ，电流矢 善 电网电压 质量最方便、最经济有 效的方法 之一。无 功补偿是 量与电压矢量 的夹角缩小 ，从而能显著提高 电能作 功。采用无 电力 网建 设和 改造 的重要组 成部 分，它是保 持 网络无 功平衡， 功补偿方式具有重要 的现实作用。 提高电压质量 ， 降低网络损耗 的有效措施 ， 是降损措 施中投资
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究本文旨在探讨含分布式电源的配电网无功补偿方法的研究。
随着分布式电源的快速发展，配电网中无功问题日益突出，如何有效补偿无功成为了当前配电网运行和规划中急需解决的问题。
本文将从理论和实际应用两个方面进行深入探讨，以期为配电网无功补偿方法提供新的推动力。
一、引言分布式电源是指分布在用户侧或者负荷聚集地方的小型发电设备，通常包括风力发电、光伏发电、微型气体轮机发电和微型水电站等形式。
分布式电源可以有效减小系统损耗、提高供电可靠性和安全性、降低对传统大型电厂的依赖性，并且可以节约大量的电网输电和配电设备。
但是随着分布式电源接入规模的不断扩大，无功问题日益突出。
无功功率是电力系统中重要的参数之一，其产生主要是由于电容器、感应电动机等不产生有用功率的负载器件存在。
如果不及时进行补偿，将导致系统电压不稳定，影响系统的稳定运行。
目前，常见的无功补偿方法主要包括静态无功补偿装置（SVC、STATCOM）、动态无功补偿装置（SVG）和分布式无功补偿等。
本文将主要从分布式无功补偿角度对现有的配电网无功补偿方法进行分析和研究。
1. 理论研究（1）分布式无功补偿原理分布式无功补偿是指通过直接控制分布式电源的逆变器，来实现对配电网无功功率的补偿。
分布式电源可以根据系统运行需求主动提供或吸收无功功率，从而维持系统的无功平衡。
分布式无功补偿可以实现在负载端直接进行无功补偿，无需增加额外的无功补偿装置，减小了系统的复杂度和运行成本。
分布式无功补偿的控制方法通常包括电压源型逆变器和电流源型逆变器两种。
电压源型逆变器控制方式简单，通过改变逆变器输出电压的相角来实现无功功率的调节；电流源型逆变器需要测量负载侧电流来实现无功功率的调节。
两种方式各有优缺点，需要根据具体的应用场景来选择合适的控制方法。
2. 实际应用在实际的配电网中，分布式无功补偿可以应用于多种场景，如工业厂区、大型商业综合体、住宅小区等。
输配电网无功补偿的方案探析
偿 地 点 和 补偿 容 量 。线 路 补 偿 具 有 投 资 小 、 收 快 、 于 管 理 和维 护 等 优 点 。 回 便 适 用 于 功 率 因数 低 、 荷重 的长 线 路 。 路 负 线 补 偿 一 般 采 用 固 定 补 偿 ，因 此 存 在 适 应 能 力 差 ， 载 情 况 下 补 偿 度 不 足 等 问题 。 重 自动 投 切 线路 补 偿 仍 是 需 研 究 的 课 题 。
偿 和 用 电设 备 分 散补 偿 。
一
、
变 电站 集 中补 偿
变 电站 集 中补 偿 装 置 包 括 并 联 电 容 器、 同步 调 相 机 、 止 补 偿 器 等 。 要 目 静 主
中 。 压 器 消 耗 占３ ％左 右 ． 压 用 电设 变 Ｏ 低 备 消 耗 占６ ％ 以上 。由此 可 见 。 低 压 用 ５ 在 电 设 备 上 实 施 无 功 补 偿 十 分 必 要 。从 理
电 动 机 ， 该 实施 就 地 无 功 补 偿 ， 随机 应 即
抽 头 协 调 调 节 。协 调 调节 控 制 算 法 国 内
学 者 进 行 过 大量 研 究 ．九 区 图 法 是 一 种
台 装 置 的 现 场 运 行 、 验 表 明 。 电开 关 试 机 补偿装置体积小 、 可靠 性 高 。 满 足 户外 能
晶 闸管 功率 损耗 ．需 要 安 装 风 扇 和 散 热 器 来 通 风 与 散 热 ．而 散 热 器 会 增 大 装 置 的 体积 ， 扇 则 影 响 装 置 的 可靠 性 。 风 为解 决 这些 问题 ． 些 厂 家 开 发 、 有 研
提 高 系 统 的 电压 稳 定 性 ，保 证 电 网 的 电
为 实 现 变 电 站 的 电 压， 功 综 合 控 无 制 。通 常 采 用 并 联 电 容器 组 和 有 载 调 压
配电网静止同步补偿器的研制和应用
２ 装 置 工 作 原理
２ １ 谐 波治 理 ．
电力系统 中负荷 电流可以分解成为两 部分 ， 一部
分是基波正 弦 电流调 节 无 功 功率 的 输 出或 提 高 功 率 因 数、 消除 电流 谐波 、 平衡 三相 负载 、 抑制 电压 闪变等 ，
与配 电 网电容 器补偿 相 比可 以显 著地改 善 电能质 量
分之和是总的负荷电流。进行谐波治理时， 将配电网 静止 同步 补偿装 置安装在 系统 与负荷 间的线路上 ， 通 过采用相应 的控 制策略 ， 使得该 补偿 装置 能够产生 负
荷 电流 中的谐 波 电流部 分 ， 这样从 系 统侧 来 看 ， 电源
摘
要： 针对 日前谐波 污染严重及部分无功补偿 电容 器 因谐 波 电流放 大而不 能正常投 运等问题 ， 研制 了一 种
能快速响应 的配 电网静止无功补偿器 （ － Ａ Ｃ Ｍ） ＤＳ Ｔ Ｏ 。该 装置通 过对实 时采集数据 的处理 ， Ｔ 能够解决 动态连续 的
无功补偿 ， 具有功率因数校正等功能 ， 也可进行谐波治理 。该装置通过现场运行 ， 效果 良好。
功 率 因数 校正 等 功 能 ， 且 响应 速 度 快 。适用 于 电 并
压 为 ３ ０ 的配 电系统 ， ８Ｖ 可广 泛应 用 于供 电企业 、 油 田、 冶金 以及 对 电能质量 要求 较高 的精 加工企业 ， 可
方 式 ， 用 直 流储 能 元 件 ， 新 分 配 三 相 的功 率 流 利 重 动， 当三相 负载不 平衡 时 ， 置对变 压器输 送 过来 的 装 功率 进行重 新分 配 ， 证 电源 输 送过 来 的三 相 电流 保 平衡 ， 长变 压器 的使 用寿 命 。 （ ） 延 ５ 抑制 浪 涌 冲击 ，
配电网无功优化设计——低压无功补偿控制器的设计
ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｗｎ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｒ ｉ ｄ
３ ４ １ ０ ０ ０ 。 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｌ ｏ ｗ— ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ． ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
在 电力需 求大量 增 加 的 同时 ， 对 电力 系统 的 安全 运 行
水平 和 电能质 量 的要 求也 在不 断的提 高 。电压是 电能 质量 的重 要指标 之 一 ， 而无 功 是 影 响 电压 质 量 的一 个 重要 因素 ， 可 以说 ， 电压 问题 本质 上是 无功 问题 。因此
（ １ ． Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｇ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ． Ｇ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究随着能源互联网的发展和分布式电源接入规模的不断扩大，配电网的无功补偿问题日益凸显。
传统的无功补偿设备和控制策略在面对分布式电源接入时存在着诸多不足，因此亟需一种适应分布式电源特性的新型无功补偿方法。
本文将探讨含分布式电源的配电网无功补偿方法的研究现状和未来发展方向。
1. 研究现状1.1 传统无功补偿设备的应用传统的无功补偿设备包括静态无功发生器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）和无功电容器等。
这些设备通过改变其无功功率输出来实现无功补偿，但在面对分布式电源接入时存在着调节速度慢、响应不灵活等问题。
1.2 分布式电源的无功控制策略针对分布式电源自身具有的无功调节能力，研究人员提出了基于电压和频率响应策略的无功控制方法。
这些方法通过分布式电源的无功输出来实现配电网的无功补偿，但需要考虑到分布式电源的分布特性和不确定性。
近年来，多Agent系统逐渐成为一个研究热点，其在无功补偿中的应用也引起了研究者的关注。
通过引入Agent的智能决策机制，可以实现分布式电源之间的协调和调度，从而提高配电网的无功补偿效率。
2. 研究方法针对以上研究现状中存在的问题，未来的研究应该围绕以下几个方面展开：针对分布式电源的无功控制能力，可以研究更加灵活和智能的无功调控技术。
通过在分布式电源端实现无功控制，可以降低对传统无功补偿设备的依赖，提高配电网的无功补偿精度和速度。
2.2 多Agent系统的优化调度2.3 不确定性的处理方法分布式电源的不确定性是影响无功补偿效果的重要因素，因此研究人员需要研究相应的不确定性处理方法。
通过引入不确定性建模和预测算法，可以提高分布式电源的无功补偿精度和鲁棒性。
3. 研究展望3.1 智能化无功补偿技术随着人工智能和大数据技术的发展，研究人员可以借助这些技术实现智能化的无功补偿技术。
通过数据分析和自学习算法，可以实现对分布式电源无功输出的精准控制，提高配电网的无功补偿效率。
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α／ （ °）
图 ３ 可控电抗器电流特性 Ｆｉｇ．３ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ
ｆｉｒｉｎｇ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｒｅａｃｔｏｒ
１．２ 控制器系统
控制器采用高性的 ＤＳＰ 加以数字实现， 通过
控制器的检测、运算和调节作用， 使变电站的无功功
采用高短路阻抗变压器方式， 通过对其二次侧的 调节达到电抗器调整的目的， 从而可避免多硅的串联 或者并联问题， 并能满足配电变电站补偿容量的需 要。晶闸管控制高短路阻抗变压器原理图及等效电 路图如图 ２ 所示。
（ ａ） 基本结构
（ ｂ） 等效电路
图 ２ 可控电抗器的结构原理图及等效电路图 Ｆｉｇ．２ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｒｅａｃｔｏｒ
摘要： 为使配电网的无功补偿更加方便灵活， 对高短路阻抗变压器型的新型可控电抗器与固定电
容器组合作为配电网的自动无功补偿装置进行了研究。通过调节高短路阻抗变压器二次侧
的晶闸管触发角， 可以实现配电网中无功功率的动态自动无级补偿。根据变电站参数， 合理选
取电容器组和可控电抗器的容量， 能实现变电站低压侧母线无功功率的自动跟踪和无级补偿。通
率达到设定的目标， 从而实现对电压的控制［９］。控制
器的结构框图如图 ４ 所示。
图 ４ 控制结构框图 Ｆｉｇ．４ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
作为系统的逻辑控制中心， 控制器在对晶闸管触 发角度进行控制的同时， 还需给出电容器的投切控制 信号和变压器抽头的调节信号， 以免在晶闸管完全导 通或关断时， 电压质量仍无法满足质量标准， 只有依 靠投切电容器或变压器中间抽头来确保电压质量。 同时， 控制器还具有检测、记录、报警和通信等功能。 １．３ 变电站无功补偿参数选取
第 ２７ 卷第 ２ 期 ２００７ 年 ２ 月
电力自动化设备
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．２
Ｆｅｂ．２００７ ７１
配电网自动无功补偿装置研制
钟 庆 １， 张 尧 １， 芮冬阳 ２ （ １． 华南理工大学 电力学院， 广东 广州 ５１０６４０； ２． 广州智光电气有限公司， 广东 广州 ５１０６４０）
图 １１ 备用组投入的滞环控制 Ｆｉｇ．１１ Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｔａｎｄｂｙ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ
Ｑ ／ Ｍｖａｒ
１ 投入、０ 切除） ， 能够有效减少电容器的投切次数， 只 需要在上午 １０ 点投入， 晚上 ２４ 点退出就可以实现无 功的平滑调节。补偿后的日无功曲线如图 １２ 所示。
１．０
０．５
Ｑ ／ Ｍｖａｒ
０
４ ８ １２ １６ ２０ ２４
ｔ ／ｈ
图 １０ 补偿后的日无功曲线（ １ ２００ ｋｖａｒ 电容器）
Ｆｉｇ．１０ Ｄａｉｌｙ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｌｏａｄ ｃｕｒｖｅ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ（ １ ２００ ｋｖａｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）
由于在负荷高峰时， 容性无功略显不足， 而且随 着电力用户的增加， 负荷必然会不断增长， 所以在 １ ２００ ｋｖａｒ 基 本 组 的 基 础 上 加 装 ６００ ｋｖａｒ 的 电 容 器 组作为备用组。通过可控电抗器和电容器组的配 置 ， 无功补偿的范围为： ＋９４５ ｋｖａｒ￣０， － ２５５￣－ １ ８００ ｋｖａｒ 连续可调， 在不增加电抗器容量的基础上扩大了调节 范围。而备用组的投切在系统无功 Ｑ ＞ １ ２００ ｋｖａｒ 时 投入， 在 Ｑ ＜ ８５５ ｋｖａｒ 时切除， 所以具有一个滞环 区 域， 如图 １１ 所示（ 图中纵坐标 Ａ 为备用组投切状态，
该变电站配置一台补偿容量为 ９４５ ｋｖａｒ 的可控 电抗器， 则无功补偿装置的调节范围为 ＋ ９４５ ｋｖａｒ ￣ ０ （ 此处正号表示感性无功） ， － ２５５ ￣ － １ ２００ ｋｖａｒ 为连 续可调。加入电抗器后， 补偿电容器组 ２４ ｈ 都投入， 不需要切除， 补偿后的日无功曲线如图 １０ 所示。通 过加装可控电抗器可以消除无功倒送的现象， 并可以 不用对电容器进行投切。
电抗器的容量， 从而减少系统的成本； ｄ． 由于可控电抗器的存在， 使备用组的投切属于
一 个 有 较 大 滞 环 的 开 关 控 制 ［１０］， 能 够 明 显 地 减 小 备 用电容器组的投切开关次数。
２ 测试结果
对 １０ ｋＶ 母线上的无功补偿效果进行了仿真计 算， 对系统的无功功率、电流和电压的变化进行了动 态 分 析 。 在 １００ ｍｓ 时刻负载无功功率有 － １００ ｋｖａｒ （ 此处负号表示容性无功） 的增量， 投入电容器组， 加 入可控电抗器前、后的无功补偿情况见图 ５（ １ 为补偿 前， ２ 为补偿后） 。系统的响应时间在一个周期之内， 具 有 良 好 的 动 态 性 能 。补 偿 前 、后 的 电 流 见 图 ６（ １ 为补偿前， ２ 为补偿后） ， 使补偿后电流中的无功分量 明显减少， 功率因数接近于 １。
第２期
钟 庆， 等： 配电网自动无功补偿装置研制
７３
５ ８５０ ５ ８１５
ｕ ／Ｖ
５ ７８０
７５
１５０
２２５
３００
ｔ ／ ｍｓ
图 ７ 补偿前的电压波形
Ｆｉｇ．７ Ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｖｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
５ ７４０
ｕ ／Ｖ
５ ７００
５ ６６０ ７５
１５０
２２５
３００
ｔ ／ ｍｓ
针对配电网的无功补偿问题， 采用新型的可控电 抗器和变电站中现有的补偿电容器组构成了经济实 用的新型配电网动态无功自动补偿装置， 解决现有 配电网中无功补偿装置技术单一、补偿性能较差的缺 点， 实现电网电压、无功的平滑调节， 提高配电网的 运行水平。
１ 系统设计
该系统主要由可控电抗器、固定电容器组及控制 器构成， 其结构如图 １ 所示。 １．１ 可控电抗器
变压器的一次绕组作为工作绕组（ ＮＷ） 接 入 电 网中， 二次绕组作为控制绕组（ ＣＷ） 由 ２ 个反向并接
７２
电力自动化设备
第 ２７ 卷
的晶闸管（ ＶＴＨ） 连接， 晶闸管的导通角由 触 发 控 制 器控制。该变压器的短路阻抗高达 １００ ％。调节晶 闸管的触发角 α在 ９０°￣ １８０°之间变化， 使晶闸管的 等 效阻抗 Ｚ ＶＴＨ 在无穷大至零之间变化， 则 ＮＷ 两端 的等效阻抗 Ｚｅｑ 就在无穷大至变压器的短路阻抗 Ｚｓｃ 之间变化， 输出的补偿电流就可在零至额定值之间得 到连续无级调节。由于晶闸管工作于与电感串联的 无电容电路中， 其工况既无反峰电压的威胁又无电流 突变的冲击， 因此可靠性得到保障［８］。经过试验测试 获得可控电抗器电流与触发角之间的关系如图 ３ 所 示， 横坐标为触发角 α， 纵坐标为可控电抗器输出电 流与电抗器额定电流的比值 ε。
０．４
０．３
０．２ ０．１
０ ４ ８ １２ １６ ２０ ２４ ｔ ／ｈ
图 １２ 补偿后的日无功曲线（ 有备用组） Ｆｉｇ．１２ Ｄａｉｌｙ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｌｏａｄ ｃｕｒｖｅ ｗｉｔｈ
文献标识码： Ａ
文章编号： １００６ － ６０４７（ ２００７） ０２ － ００７１ － ０４
０ 引言
电压质量是电网电能质量的重要指标之一， 目 前我国电压质量的控制还存在许多问题 ［１］。电网电 压与系统中的无功功率有着密切的关系， 系统中无功过 剩将导致电压过高， 而无功不足会使电压过低， 因此采 用无功补偿是解决电压质量问题的一个 关 键 手 段 ［ ２］ 。
图 ８ 补偿后的电压波形
Ｆｉｇ．８ Ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｖｅ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
１．０
Ｑ ／ Ｍｖａｒ
０．５
０
－ ０．５ ０
４ ８ １２ １６ ２０ ２４ ｔ ／ｈ
图 ９ 无补偿的日无功负荷曲线
Ｆｉｇ．９ Ｄａｉｌｙ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｌｏａｄ ｃｕｒｖｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ
过备用电容器投切的滞环控制律的设计， 以减少电容器组的投切次数。对某一实际系统进行仿
真测试的结果表明该装置能够实现无功的动态无级补偿， 并具有良好的动态响应性能， 对提高
配电网的功率因数和抑制配电网的电压波动有明显效果。
关键词： 配电网； 动态无功补偿； 可控电抗器； 滞环控制
中图分类号： ＴＭ ７１４．３
某市一座 ３５ ｋＶ 变电站中一台主变压器的容量为 ２０ ＭＶ·Ａ， 并联有一组 １２００ ｋｖａｒ 的补偿电容器组， 电 容器的投切方式为凌晨 １ 点切除， 上午 ８ 点投入。其 日无功负荷曲线如图 ９ 所示。
由日无功曲线可以看出， 该变电站在电容器尚 未切除， 而负荷较低的情况时， 会发生无功倒送的情 况（ 如在上午 ８ 点和晚上 １１ 点到 １２ 点时） ， 所以该无 功补偿方式不合理。
图 ６ 电流波形 Ｆｉｇ．６ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｖｅｓ ｗｉｔｈ ａｎｄ
ｗｉｔｈｏｕｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
由于 １００ ｍｓ 时刻系统的总无功功率发生变化， 所以系统的电压也会受到影响发生波动， 在未加补 偿装置前系统的电压变化波形如图 ７ 所示， 电压有 约 ５０ Ｖ 的变化。在加装无功补偿装置之后， 系统的 电压波形见图 ８， 装置对电压波动有明显的抑制作用。