配电网无功补偿方式的优化选择
配电网无功补偿方式的优化选择
发表时间：2011-12-31T10:12:35.030Z 来源：《时代报告》2011年11月下期供稿作者：邹雪莲
[导读] 电力系统无功分布是否合理，关系到电能质量的优劣，还影响电网运行的安全性和经济性。
邹雪莲
（重庆工贸职业技术学院，重庆 408000）
中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1003-2738（2011）11-0278-01
摘要：本文根据目前配电网中无功补偿的实际情况，简要分析了配电网中无功补偿装置在调节电压、降低电能损耗中所起的作用，提出了配电网中几种无功补偿方式，进行了经济技术优化比较，提出了相应的优化选择方式。
关键词：配电网；无功补偿；优化选择
一、概述
随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，电网负荷的不断增加，改变了网络结构和电源分布，造成无功分布的不合理，甚至出现局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。电力系统无功分布是否合理，关系到电能质量的优劣，还影响电网运行的安全性和经济性。合理的无功补偿点的选择以及补偿方式的选择，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，降低有功网损。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，对电网的运行安全和降损节能有着重要的意义。
二、无功补偿的原则
无功补偿的原则：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。
1.总体平衡与局部平衡相结合：既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。
2.集中补偿与分散补偿相结合：要求既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。
3.高压补偿与低压补偿相结合：以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。
4.降损与调压相结合针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路。这种线路最显著的特点是：负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。
5.供电部门的无功补偿与用户补偿相结合：由于无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补偿，满负荷时欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。
三、无功补偿装置在调节电压、降低电能损耗中所起的作用
无功补偿的作用主要有以下几点：提高系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
1.功率因数补偿，提高电压质量。
工农业生产的用电设备多为电磁结构，功率因数较低，一般都会低于0.7以下，导致电网电压降低。加装并联电容器补偿装置就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率，减少在配电网中流失的无功功率，降低网损，从而改善电压质量；
2.无功补偿调压，提高电压质量。
变电站10KV母线无功集中补偿，主要是平衡输电网的无功功率，提高系统终端变电站的母线电压，补偿主变和高压线路的无功损耗。变电站10KV母线无功集中补偿容量和投切控制方式应考虑到满足主变自身的无功损耗和就近向配电线路前端输送无功，为主变有载调压维持系统电压稳定提供保障。
四、配电网无功补偿方案及其经济技术优化比较
1.变电站集中补偿方式
针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点。
为了实现变电站的电压控制，通常采用并联电容器组结合变压器有载调压共同调节。利用九区图配合调节来进行电压无功控制，是一种变电站电压无功控制的有效方法。然而操作上较为麻烦，因为由于限值需要随不同运行方式进行相应的调整，会在某些区上产生振荡现象；而且由于实际操作中变压器有载分接头的调节和电容器组的投切次数是有限的，而九区图没有相应的判断。因此，现行九区图的调节效果还有待进一步改善。
2.低压集中补偿方式。
在配电网中，目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿，实现无功补偿的就地平衡，对配电网和配电变的降损有积极作用，同时也有助于保证该用户的电压水平。
3.杆上补偿方式。
采用 10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上进行无功补偿，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行：补偿点宜少、杆上补偿不设分组投切、补偿容量不宜过大、保护方式应简化。
杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上的公用变所需无功进行补偿，因其具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的长配电线路，但是因负荷经常波动而该补偿方式是长期固定补偿，故其适应能力较差，应积极开发应用电容器组能自动投切的杆上无功补偿技术。
4.用户终端分散补偿方式。
直接对用户末端进行无功补偿，将最恰当地降低配电网的损耗和维持配电网的电压水平的有效措施。对于企业和厂矿中的电动机，应
4种无功补偿技术比较
4种无功补偿技术比较 刘建强1，陈刚2 1广东省电力物资总公司 2广电集团广州供电分公司 摘要：配电网合理的无功补偿方式，能够有效地维持系统的电压水平，降低有功网损，提高网络输送容量，减少发电费用。本文对配电系统4种无功补偿方案进行了技术比较，并对配电网进行无功补偿时遇到的一些问题提出一些建议。根据配电网的实际，将4种无功补偿方案结合起来使用，可以获得最好的技术和经济效益。 关键词：配电网；无功补偿；优化 1概述 随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。由于负荷的不断增加，以及电源的大幅增加，不但改变了电力系统的网络结构，也改变了系统的电源分布，造成系统的无功分布不尽合理，甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。随着系统结构日趋复杂，当系统受到较大干扰时，就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。 电力系统无功潮流分布是否合理，不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。这在与用户直接相关的配电网中显得同样的重要。若无功电源容量不足，系统运行电压将难以保证。由于电网容量的增加，对电网无功要求也与日增加，此外，网络的功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用，降低了网络传输能力，并引起损耗增加。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。 合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，尤其造成的网损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。一般配电网无功补偿方式有：变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和用户终端分散补偿方式。 2配电系统无功补偿方案 2.1变电站集中补偿方式 针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿（如图1的方式1），补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗。这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点，但是这种方案对配电网的降损起不到什么作用。
配电网无功补偿方式的优化选择
配电网无功补偿方式的优化选择 发表时间：2011-12-31T10:12:35.030Z 来源：《时代报告》2011年11月下期供稿作者：邹雪莲 [导读] 电力系统无功分布是否合理，关系到电能质量的优劣，还影响电网运行的安全性和经济性。 邹雪莲 （重庆工贸职业技术学院，重庆 408000） 中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1003-2738（2011）11-0278-01 摘要：本文根据目前配电网中无功补偿的实际情况，简要分析了配电网中无功补偿装置在调节电压、降低电能损耗中所起的作用，提出了配电网中几种无功补偿方式，进行了经济技术优化比较，提出了相应的优化选择方式。 关键词：配电网；无功补偿；优化选择 一、概述 随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，电网负荷的不断增加，改变了网络结构和电源分布，造成无功分布的不合理，甚至出现局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。电力系统无功分布是否合理，关系到电能质量的优劣，还影响电网运行的安全性和经济性。合理的无功补偿点的选择以及补偿方式的选择，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，降低有功网损。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，对电网的运行安全和降损节能有着重要的意义。 二、无功补偿的原则 无功补偿的原则：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。 1.总体平衡与局部平衡相结合：既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。 2.集中补偿与分散补偿相结合：要求既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。 3.高压补偿与低压补偿相结合：以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。 4.降损与调压相结合针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路。这种线路最显著的特点是：负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。 5.供电部门的无功补偿与用户补偿相结合：由于无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补偿，满负荷时欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。 三、无功补偿装置在调节电压、降低电能损耗中所起的作用 无功补偿的作用主要有以下几点：提高系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗，稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。 1.功率因数补偿，提高电压质量。 工农业生产的用电设备多为电磁结构，功率因数较低，一般都会低于0.7以下，导致电网电压降低。加装并联电容器补偿装置就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率，减少在配电网中流失的无功功率，降低网损，从而改善电压质量； 2.无功补偿调压，提高电压质量。 变电站10KV母线无功集中补偿，主要是平衡输电网的无功功率，提高系统终端变电站的母线电压，补偿主变和高压线路的无功损耗。变电站10KV母线无功集中补偿容量和投切控制方式应考虑到满足主变自身的无功损耗和就近向配电线路前端输送无功，为主变有载调压维持系统电压稳定提供保障。 四、配电网无功补偿方案及其经济技术优化比较 1.变电站集中补偿方式 针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点。 为了实现变电站的电压控制，通常采用并联电容器组结合变压器有载调压共同调节。利用九区图配合调节来进行电压无功控制，是一种变电站电压无功控制的有效方法。然而操作上较为麻烦，因为由于限值需要随不同运行方式进行相应的调整，会在某些区上产生振荡现象；而且由于实际操作中变压器有载分接头的调节和电容器组的投切次数是有限的，而九区图没有相应的判断。因此，现行九区图的调节效果还有待进一步改善。 2.低压集中补偿方式。 在配电网中，目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿，实现无功补偿的就地平衡，对配电网和配电变的降损有积极作用，同时也有助于保证该用户的电压水平。 3.杆上补偿方式。 采用 10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上进行无功补偿，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行：补偿点宜少、杆上补偿不设分组投切、补偿容量不宜过大、保护方式应简化。 杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上的公用变所需无功进行补偿，因其具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的长配电线路，但是因负荷经常波动而该补偿方式是长期固定补偿，故其适应能力较差，应积极开发应用电容器组能自动投切的杆上无功补偿技术。 4.用户终端分散补偿方式。 直接对用户末端进行无功补偿，将最恰当地降低配电网的损耗和维持配电网的电压水平的有效措施。对于企业和厂矿中的电动机，应
10kV配电网无功补偿技术的应用和要点
10kV配电网无功补偿技术的应用和要点 发表时间：2018-11-13T19:04:56.750Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：单颖 [导读] 摘要：10kV电网运行过程中，存在电能损耗过大的情况，选择合理的无功补偿方式，能够使配电网线路电能损耗大大降低，从而使配电网的运行更好的满足生产和生活需要，更好的保障电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益，值得进行推广。 (保定电力职业技术学院河北保定 071051) 摘要：10kV电网运行过程中，存在电能损耗过大的情况，选择合理的无功补偿方式，能够使配电网线路电能损耗大大降低，从而使配电网的运行更好的满足生产和生活需要，更好的保障电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益，值得进行推广。 关键词：10kV配电网；无功补偿技术；应用；要点 引言 当前社会发展迅速，人们对电能的依赖程度不断增加，保证电能供应质量，关系着供电单位的外在形象以及经济效益的增长。无功补偿可保证电气设备的正常运行，降低给有功功率造成的不良影响，降小配电网线损的同时，保证供电质量，因此，供电单位应做好无功补偿技术的研究，保证配电网安全稳定运行，为人们的生产生活提供优质的电能，满意的服务。 1无功功率及补偿原理 配电网中的功率分为有功功率、无功功率与视在功率，其中有功功率指做功消耗的功率，视在功率是有功功率与无功功率的向量和。为加深对无功补偿的理解，在探讨无功补偿原理之前，有必要对配电网中无功功率进行分析，以正确认识无功功率存在的客观性与必要性。 1.1无功功率 众所周知，配电网中存在电流与磁场间的转换，电气设备中用于建立与维持磁场的电功率，即为无功功率。无功功率不对外做功，但是维持电气设备及配电网正常运行的重要功率，例如，变压器线圈产生的磁场、电动机转子磁场，都需要从电源中获得无功功率加以维持。考虑到配电网中电磁间的转化复杂，配电网提供的无功功率无法满足负荷要求，因此，需应用专业技术对无功功率进行补偿，确保用电设备在额定功率状态下工作。 1.2无功补偿原理 无功补偿的原理为：将感性功率负荷和容性功率负荷装置并联接入到同一电路中，当感性负荷释放能量时，容性负荷会吸收释放的能量，反之，感性负荷会吸收容性负荷释放的能量，这样能量便在两者之间相互交换，最终实现无功补偿的目的。 1.3无功补偿原则 配电网无功补偿是一项专业性较强的工作，为实现更好的补偿效果，供电单位应注重遵守以下原则：全面规划原则。设计与构建配电网时，应做好充分的调查，认真考虑配电网负荷情况，以及所用电气设备数量、类型等内容，将无功补偿纳入设计工作的重点，对无功补偿进行全面规划。如此才能在保证配电网建设工作稳步推进的基础上，更好的投入运营。合理布局原则。配电网无功补偿时，还应注重合理性，既要考虑补偿位置选择的合理性，又要保证补偿装置、补偿容量选择的合理性。分级补偿原则。对配电线路无功补偿方案进行充分的论证，分析影响无功补偿的因素，从经济投入，实施难易程度上加以权衡，确定最佳的分级补偿方案。就地平衡原则。配电网无功补偿时，应注重遵守就地平衡原则，提高补偿质量的同时，降低给配电网正常运行的影响。 210kV配电网运行现状分析 目前，城市和农村中10kV配电网的覆盖率非常高，但是在运行过程中，10KV配电网却存在许多问题，比如供电能力不足、损耗过大，不能解决这些问题和矛盾，就会影响正常的经济和生活，以下对10kV配电网的运行情况进行分析。 2.110kV配电网出现的问题 目前，10kV配电网在实际运行过程中，出现的主要问题包括:(1)10kV配电网运行设备落后，不能满足实际工作和生活中所需的电力要求，超负荷运行的情况频频出现，因此10kV配电网电能损耗特别大。(2)10kV配电网到达用户端的的电压很低，原因是供电线路过长、线路设计不合理。(3)10kV配电网的网点单一，变电所位置不合理。 2.210kV配电网电能损失大的原因 实际运行过程中，10kV配电网存在的问题包括:无功损耗大、电压低、线路损耗过高、电网容量低等，以上问题会引起10kV配电网的线路和设备电力损耗，使生产和生活都造成不便，电力企业效益受到影响。 310kV配电网无功补偿技术的应用方式 无功补偿技术在配电网中应用，可以使线路损耗大大降低，是一种高效节能的配电网施工方法。目前无功补偿技术在配电网中的应用方式包括:(1)变电站集中配网;(2)低压分散无功补偿;(3)用户终端分散补偿以及杆上无功补偿。 3.1变电站集中补偿 要想使输电网降低线路的损耗，供电网络无功功率取得平衡，可以对变电站进行集中补偿。集中补偿方法需要的设备有:并联形式的电容器、同步调相机和静止补偿器等。变电站采用集中补偿方法的作用是，对输电网和输电线路的功率因数进行改善，选择集中补偿，补偿需要的设备要安装在变电站的主干线路上。集中补偿的优势为，设备安装在变电站内，管理方便、设备维护方便，缺点是降低线路损耗的效果不明显。 3.2低压分散无功补偿 低压分散无功补偿技术，指的是变压器电压低的一侧安装补偿设备，对电容器采用分散固定容量补偿，它能够避免电容器并联集中补充方式由于容量太大导致涌流太大的问题，同时还能增强配电网输供电能力，有效降低损耗，节能明显。分散补偿的优点是，电压负荷比较低时，可以减少变压器运行组数，避免补偿过量，同时设备应用简单，可以节省经济成本。缺点是操作需要人工进行投切，如果操作人员出现操作失误，就会发生补偿过量或者补偿不足的情况。 3.3无功功率就地补偿 无功功率就地补偿指的是，把电力感应负载和电容器实施并联，这样就可以同电机运行和停止一起同步，电机在停止运行后，可以对电容器直接供电，这样就不用其他的供电方式。实际运行过程中，电机的无功由电容器直接供给。采用此种方法，优点是能量交换距离非
配电网无功补偿方式
配电网无功补偿方式 合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，造成的网损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回收高的有效方案。配电网无功补偿方式常用的有：变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和用户终端分散补偿方式。 配电网无功补偿方案 1 变电站集中补偿方式 针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿(如图1的方式1)，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗。这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点。 为了实现变电站的电压控制，通常采用无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合变压器有载调压共同调节。通过两者的协调来进行电压/无功控制在国内已经积累了丰富的经验，九区图便是一种变电站电压/无功控制的有效方法。然而操作上还是较为麻烦的，因为由于限值需要随不同运行方式进行相应的调整，甚至在某些区上会产生振荡现象;而且由于实际操作中变压器有载分接头的调节和电容器组的投切次数是有限的，而在九区图没有相应的判断。因此，现行九区图的调节效果还有待进一步改善。 2 低压集中补偿方式 在配电网中，目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿(如图1的方式2)，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，容量在几十至几百千乏左右，根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。它主要目的是提高专用变用户的功率因数，实现无功补偿的就地平衡，对配电网和配电变的降损有积极作用，同时也有助于保证该用户的电压水平。这种补偿方式的投资及维护均由专用变用户承担。目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切。就这种方案而言，虽然有助于保证用户的电能质量，但对电力系统并不可取。虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平往往是由系统情况决定的。当线路电压基准值偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，易出现无功过补偿或欠补偿。 对配电系统来说，除了专用变之外，还有许多公用变。而面向广大家庭用户及其他小型用户的公用变，由于其通常安装在户外的杆架上，实现低压无功集中补偿则是不现实的：难于维护、控制和管理，且容易造成生产安全隐患。这样，配电网的无功补偿受到了很大地限制。 3 杆上补偿方式 由于配电网中大量存在的公用变压器没有进行低压补偿，使得补偿度受到限制。由此造成很大的无功缺口需要由变电站或发电厂来填，大量的无功沿线传输使得配电网网损仍然居高难下。因此可以采用10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上(或另行架杆)进行无功补偿(如图1的方式3)，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。但由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行： (1)补偿点宜少，建议一条配电线路上宜采用单点补偿，不宜采用多点补偿; (2)控制方式从简。建议杆上补偿不设分组投切; (3)建议补偿容量不宜过大。补偿容量太大将会导致配电线路在轻载时出现过电压和过补偿现象;另外杆上空间有限，太多数电容器同杆架设，既不安全，也不利于电容器散热; (4)建议保护方式应简化。主要采用熔断器和氧化锌避雷器作简单保护。 显然，杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上的公用变所需无功进行补偿，因其具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的
浅析配电网无功补偿配置优化措施
浅析配电网无功补偿配置优化措施 发表时间：2016-10-08T10:25:30.527Z 来源：《基层建设》2015年30期作者：陈卓云 [导读] 摘要：为了提高电压质量，降低无功损耗，需结合配电网系统的特点，选择合理的补偿方式，优化无功补偿配置，提高补偿效益，解决补偿过程中的问题。文章主要探讨了配电网无功补偿配置优化措施，以供参考。 惠州龙门供电局广东惠州 516800 摘要：为了提高电压质量，降低无功损耗，需结合配电网系统的特点，选择合理的补偿方式，优化无功补偿配置，提高补偿效益，解决补偿过程中的问题。文章主要探讨了配电网无功补偿配置优化措施，以供参考。 关键词：配电网；无功补偿；配置； 引言 配网系统中因为一些特殊电器元件的配置，例如：电容元件等等，导致系统内部出现了有功与无功功率，后者自身不会耗费能量，然而，会造成电能损耗问题，从而对配网系统带来不良影响。假设配网系统的电流量上升，电压下降，此时的电能损耗会更高。因此，科学分配无功补偿容量，使无功潮流得到合理布置，提高功率因数，从而能够有效控制配网内部的各种损耗，同时也能够对应确保电器设备功能与作用的高效发挥。 1配电网无功补偿的应用 1.1确定补偿容量 在配电网中，应用无功补偿技术，不管采用集中补偿方式，还是分散补偿方式，都需要将补偿容量确定。无论是哪种补偿方式，无功补偿技术在配电网中的应用，与配电网的功率因数、配电网的线损等有关，为了有效的发挥无功补偿技术的作用，需要将补偿容量确定。补偿容量的确定有多种方法：一是，按照补偿容量计算公式计算；二是，从参考资料、电工手册中查找；三是，按空载电流计算；四是，根据有/无功电量计算在配电网中，单个电网回来中所需要的补偿容量，可以在正常的工作、生产下，供应各部门的收费单上的有功电量和无功电量，以及配电网的每个月的运行时间，以及使用无功补偿技术之后达到的功率因数得出。 1.2选择无功补偿技术 在配电网中无功补偿技术的应用，补偿方式可以分为低压补偿和高压补偿，补偿方式的选择要根据配电网设备的实际运行现状确定。补偿技术的选择和确定需要进行综合考虑，配电网需要无功补偿的电容器的分组数量越大，需要的补偿精度也就越高，在无功补偿中，补偿级数的增加，就会将配电网装置的成本提升。配电网低压补偿设备的安装位置，需要根据配电网的实际使用情况而定，当配电网的负荷分布均匀，线路相对较短或者是负荷不均匀，线路较长的情况下，配电网的负荷需要集中在配电网变压器的附近，便于针对各个配变容量、功率因数的情况，确定补偿容量。在配电网中有低压，也有高压，所以也需要进行高压补偿。高压补偿需要在低压补偿的基础上，根据配电网配电使用者的无功补偿实际情况进行补偿。 2配电网无功补偿配置优化措施 2.1全网平衡与地区平衡相结合 为了实现配电网络中电力的平衡，需结合城乡的供用电现状，先满足县级电网的无功电力平衡，再考虑分级变电站和分级输电线路带来的无功影响，保证无功电力平衡。针对无功电源的布局（一般指补偿设备的位置和容量）配置，无法实现地区无功电力的就地平衡，导致电网分配给分级变电站和分级线路中的无功电力较多，相应的电压也会偏高，过剩的无功电力必须通过输电线路向其他地区输送；也可能导致电网分配给分级变电站和分级线路中的无功电力较少，相应的电压也会下降，须向上级变电站索取无功电力，这就导致不同地区之间的无功电力过多级变化和输送，加大了电网的电能损耗和无功损耗，在无功补偿设备的规划设计中，必须以总体平衡为基础，针对不同地区的设备研究出合理的补偿方案，以配备最优化的补偿设备，达到最佳补偿效益。 2.2供电部门及用户补偿互相结合 据相关资料显示，用户消耗的无功功率在城镇电网中约占到五成，而在工业性网络中约占将近六成。所以，在网络中为了减少无功功率的输送，就要尽量实行无功就地补偿与就地平衡，并且一定要由供电部门与用电用户协同进行补偿。以往有些地区，通常只有用户单一进行补偿。而对供电网络本身的补偿有所忽视，有些尽管补偿设备已经装设好，但因为怕增加麻烦或惧怕出现事故，而迟迟未能投入运行，导致补偿设备的利用率相当低下，没有得到想要的效果。还有部分地区则有另外一种倾向的出现，只对供电部门的无功电力建设有所注重，却忽视发挥用电客户的效用。这样将会导致电网的无功电力平衡产生严重失调。因此需要按照总的无功电力需求，并且发挥供电部门与用电客户两者的积极性，一起协同建设与管理好无功电力。 2.3分散及集中补偿相互结合 无功补偿需要做到总体及局部均平衡，不但需要对供电部门进行补偿，而且也要进行用电用户的补偿，这势必需要采取分散及集中两种不同的补偿方式。在国内目前农村电力配网中，分散补偿主要是指在配电网络中分散的负荷区分散进行的无功补偿，而集中补偿指的是装置较大容量的电容于变电站里集中进行补偿。根据有关理论分析显示，变电站中的集中补偿主要是对主变压器的无功损耗进行补偿，另外可使输电线路传输的无功电力得到减少，从而能够有效降低供电网络的无功损耗。由于用电客户所使用的无功损耗还需要经由变电站以下的配电线路向负荷端进行输送，因此为了让线损得到有效降低，就一定要进行分散补偿。在城镇电力网中，因为配电网的线损占到全网总损失的七成左右，所以应采用分散补偿为宜。唯有如此方可让配电网的无功线损有效地得到降低，进而有助于降低城镇电力网的总线损。 2.4降损和调压相互结合 采取电容器并联进行无功补偿，其宗旨主要是为了实现无功电力就地平衡，让网络中的无功损耗得以养活，从而有利于降低线损。同时也能够选取电容器组的分组投切，对电压进行适当调整，但是仅为电容器并联补偿的辅助效果而已。在通常的情况下，应该以降损作为主导，调压作为辅助。对于部分关键性或电压水平时常低下的变电站而言，有时候需要装置较大容量的电容器组，以便于对网络的无功潮
电力系统的无功优化与无功补偿
电力系统的无功优化和无功补偿 摘要：电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。 关键词:无功优化无功补偿非线性网损电压质量 1前言 随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。 无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量（发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的
结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。 2无功优化和补偿的原则和类型 2.1无功优化和补偿的原则 在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定: 1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制； 2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。 ３)无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。 4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准０.7的规定。 2．2无功优化和补偿的类型 电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kＶ及以上),由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1．２Mvar／km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在５00kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。 3 输配电网络的无功优化(闭式网)
分析关于10kv配电网的无功补偿技术
分析关于10kv配电网的无功补偿技术 发表时间：2016-12-15T14:50:03.223Z 来源：《电力设备》2016年第19期作者：徐铭达 [导读] 10kv配电网是城市电力系统的重要组成部分，对促进城市经济发展具有重要的作用。 （大庆市实验中学高三（5）班 163316） 摘要：10kv配电网是城市电力系统的重要组成部分，对促进城市经济发展具有重要的作用。而无功补偿作为提高供电设备的使用效率，减少变配电设备的投资，同时减少了用电户电费支出，取得了良好经济效益的重要举措，其主要取决于配电网无功潮流分布是否趋于合理，这不仅关系到电力系统供电质量的优劣，而且还会影响到配电网运行的安全可靠性。 关键词：10kv；配电网；无功补偿技术 引言：近年来，随着我国经济的快速发展，配电网得到了快速的建设，但其中一些问题也逐渐凸显出来，如：设备投运率较低，进行无功补偿的设备较少，无功功率分布的不合理等等，这些都会供电企业和用户都带来了巨大的损失，因此，在目前电力短缺的情况下，解决好配电网无功补偿问题，对电网的安全和降损节能有着重要的意义。文章对配电网无功补偿技术相关问题进行了探讨。 1、无功补偿的作用分析 配电网中存在大量的感性负荷，较容易出现功率因素偏低的现象，如不采取合理的功率因素补偿，将会造成不良影响。配电线路的无功补偿装置通过检测线路的功率因数和电压，自动投切电容器，从而改善功率因数，减少线路损耗、提高电压质量。主要表现在：第一，减少线路损耗。线路有功功率损耗算式为：Px=R（P2+Q2）/U2，减少无功功率输送将使功率损耗大大降低。第二，提高电网输送能力。根据视在功率与有功功率的关系：P=Scos￠，在视在功率一定时，功率因数越高，所输送的有功越大。第三，减少电压损失。当采用无功补偿后，使输送的无功功率Q减少，从而使电压损失减少，改善了电压质量。 2、10kV配网无功补偿技术简介 配网线路的无功补偿技术全称为无功功率补偿，其是一种能够降低线路损耗，降低过大投资，能够实现获得高回报的一种配电网施工的技术方案。配网无功补偿技术主要有变电站集中配网方式，低压分散无功补偿方式和无功功率就地补偿三种方式。 2.1变电站集中补偿方式 要降低输电网线路的电能损耗，平衡供电网络的无功功率，可以在变电站部门集中的进行补偿，这中补偿方式的主要装置包括并联形式的电容器、同步调相机以及静止的补偿器等装置，在变电站使用该种方式的主要作用是改善输电网和输电线路上的功率因数，采用这种补偿集中补偿的方式，相应的装置应该连接到变电站的主干线路之上，这种方式的优点在于设备在变电站内，管理相对容易、设备维护和更换较为方便，其缺点是降低配电网的线路损耗作用较小。 2.2低压分散无功补偿 电网运行过程中采用这项技术，是在变压器的电压较低的一侧安装相应的装置，对电容器进行分散的固定容量的补偿，这种补偿方式克服了电容器并联的集中补偿方式中容量较大时的涌流过大的问题产生，并且能够有效的增大配电网输电和供电的能力，更好的降低线路损耗，节能效果良好。这种方式的优点在于能够在电压负荷较低时，可以相应的停运变压器的组数，防止过量的补偿，此外，这种方式使用的设备相对较为普遍，经济节约，投资回报较为的快速。缺点是需要人工频繁的投、切，这个过程中一旦工作人员操作不当或者掌握的时机不合适时，就会造成过量补偿或者补偿不够的现象。 2.3无功功率就地补偿 这种补偿方式主要是将电力等感应负载旁和电容器进行直接的并联，与电机的运行与停止一起同开、同停，当电机停止工作之后，电机直接对电容器进行供电，而不再需要其他的供电方式供电。在实际的工作过程中，电机所需要的无功由电容器直接供给，这种方式的优点在于能量交换的距离相对较短，可以在很大程度上降低线路电能的损耗。在相同的运行条件，线路损耗和电流的大小呈正比，因此，采用无功功率就地补偿，降低损耗的效果最好，投资与产出效益比最高。 3、10KV线路无功补偿技术的应用 3.1确定最佳补偿度、安装位置的方法 现阶段10kV线路中的无功补偿装置采用的一般是固定投入，以最大限度地减少配电线路的电能损耗作为出发点，确保无功补偿装置能够获得最佳效果，在分散补偿电容器线路位置的安装方面应该尽可能合理，一般来说无功补偿线路线路上安装电容器组数越多，相应的也就会受到越好的降损效果，值得注意的是所安装的电容器装置一般会受到成本的限制，从提高电容器组的补偿效益，减少无功补偿装置安装的投资方面考虑，布置的电容器组的点数不能够过多，一般按1——3个考虑即可。 3.2分散补偿容量确定方法 对于10kV线路上安装的补偿并联电容器容量的确定，应该全面考虑线路布局，坚持最佳降损的原则，并且通过计算进行确定。一般可按各条分支线的负荷电流来计算补偿容量。 如果10KV线路负荷均匀分布或者是接近均匀分布：需要安装1组电容器的时候，一般来说分散补偿容量应该线路平均无功功率的2/3；需要安装2组电容器的时候，一般来说每组的分散补偿容量应该为线路平均无功功率的2/5；需要安装3组电容器的时候，一般来说每组的分散补偿容量应该为线路平均无功功率的2/7；坚持最小网损的原则，那么每条10kV线路所需补偿的总容量应按一定比侧分配。需要安装1组电容器时，容量比为1/3：2/3；需要安装2组电容器时，容量比为1/5：2/5：2/5；需要安装3组电容器时，容量比为1/7：2/7：2/7：2/7。 在实际10kV线路中，大多数时候线路负荷分布不均匀，所以说在进行分散补偿容量确定的时候，需要考虑实际线路负荷的分布情况，并且灵活运用上述方法进行分散补偿容量的确定。 3.3补偿位置的确定 在10KV配电网中，无功补偿装置的安装位置决定着降低无功电流的效果是否理想，正确的确定无功补偿装置的位置能够最大限度的发挥无功补偿装置的补偿效果。在具体安装位置的选择上，应当秉承着就近原则，以降低主输电线上的无功电流为目的，就近平衡无功电
配电网无功功率优化研究
配电网无功功率优化研究 摘要 配电网的无功功率的有效优化与合理控制既能提高电力系统运行时的电压质量，也能有效减少网损，节约能源，是保证电力系统安全经济运行的重要措施,对电网调度和规划具有重要的指导意义。 无功优化的核心问题主要集中在数学模型和优化算法两方面，其中数学模型问题是根据解决问题的重点不同来选取不同的目标函数；而优化算法的研究则大量集中在提高计算速度、改善收敛性能上。本文选取有功网损最小作为数学模型的目标函数，数学模型的约束条件有各节点的注入有功、无功功率的等式约束和各节点电压、发电机输出无功功率、可调变压器变比、并联补偿电容量、发电机机端电压均在各自的上下限之内的不等式约束，优化方法采用遗传算法。设计和编制了牛顿拉夫逊直角坐标matlab 潮流计算程序以及遗传算法无功优化的matlab潮流计算程序。通过IEEE30节点系统的算例分析，得出基于遗传算法的无功优化能有效降低系统网损、提高电压水平，验证了该算法在解决多变量、非线性、不连续、多约束问题时的独特优势，并指出了该算法的不足之处以及如何改善。 关键词：牛顿拉夫逊法，无功优化，遗传算法
Research of Reactive Power Optimization Distribution Network ABSTRACT Reactive power with reasonable optimization and control of Power system can not only improve the stability of power system, but also effectively reduce network losses and save energy. It ensures the safety and economic operation of power systems and improve the voltage quality. It is important for planning departments on grid reactive power scheduling. Reactive power optimization focuses on mathematical models and optimization algorithms. The mathematical model is selected depending on the focus of problem-solving. Optimization algorithm is concentrated in improving the calculation speed and improve the convergence performance. This paper selects the active power loss minimum objective function as a mathematical model, the constraints of mathematical model are each node of the injected active and reactive power equality constraint and the node voltage and reactive power of generator output, adjustable transformer ratio, parallel capacitance compensation, the generator terminal voltage within the respective upper and lower limits of the inequality constraints, optimization method using genetic algorithms. Design Cartesian coordinate Newton Raphson power flow calculation method and genetic algorithm matlab calculate the reactive power optimization procedures. Through a numerical example of the IEEE 30 node system, we can draw reactive power optimization based on genetic algorithm can effectively reduce system loss and improve voltage level and verify the algorithm have unique advantages to solve multivariable, nonlinear, discontinuous, multi-constraint problem. Key words: Newton Raphson method; reactive power optimization; genetic algorithm
浅谈无功补偿和电压优化的控制
浅谈无功补偿和电压优化的控制 摘要：在电力系统正常运转过程中，为了有效降低电网运行能耗，可以加强对 无功优化与补偿的控制与管理，能够使电网运行更加稳定可靠，但是就目前的情 况看，电力系统运行过程中无工优化与补偿存在较多严重问题，亟需采取有效地 控制策略予以解决。本文将分别两个方面，对电力系统的无功优化和无功补偿进 行深入分析，在介绍现状的基础上，指出其存在的问题，并提出相应地优化与补 偿措施。 关键词：电力系统；无功优化；无功补偿；控制 1电力系统无功优化 1.1无功优化现状 我国电力事业与电力系统的发展使电网电压水平得到较大的提升，但是其中 依然存在较多的问题需要解决。部分电网进行轻载运行时常出现电压过高的情况，一些用电量较大的地区电压设置已经超过相关部门的规定，对电网的安全运行造 成巨大的隐患；在进行重载运行时，电网电压偏低，导致大部分工业生产以及居 民的正常用电受到影响。此外，电力系统无功功率的流动存在不合理性，这不仅 会增加配电线路的损耗，还会降低电网运行的稳定性与经济性。 1.2无功优化存在的问题 当前我国配电网无功优化存在以下几项问题有待解决： （1）电力系统无功优化属于一种非线性问题，非线性问题的规划一般在进行局部收敛时可获得最佳解决方案与效果，但是如何能够跳脱出局部限制进行全局 最优化有待研究； （2）电力系统配电网线路损耗是无功优化的最低目标函数，这可能导致最后的母线电压优化求解值会更加接近电网电压设置的上限，但是在电网的实际运行 中有关部门并不希望出现该情况。但若缩小电网电压的约束范围，则会增大无功 优化收敛效果较差或不进行收敛或反复修正的风险，因此如何统一电压质量与最 佳经济指标是需要自行解决的问题； （3）电力系统的发展以及自动化水平的日渐提升均对无功优化的实时性提出了较为严格的要求，怎样在最短的时间内，在不出现未收敛的基础上求出优化最 佳值是当前有关部门急需解决的问题之一。 1.3无功优化措施 传统静态无功优化过程中的优化方法是采用过去某一时刻产生的最佳优化结 果给予电力系统设备下一步优化指导，这种做法存在显而易见的不合理性和不科 学性。而采用动态无功优化则能够在最大程度上避免静态无功优化的缺点，一般 情况下动态无功优化包括无功补偿设备的优化以及电网电压无功优化控制两部分。 1.3.1无功补偿设备优化 无功功率的产生与配电变压器、电机、加热器等多种电力设备的运行有关， 因此补偿装置选择的合理性能够有效减少电网线路的损耗，进而提升电网的配电 质量。一般而言，可对负荷所致的无功电流使用电容器进行补偿，至此出现无功 补偿。将其进行简化叙述则为，电网运行过程中会产生有功和无功功率，无功功 率过大会增加电网线路的损耗，但是电机类设备产生的负载属于感性负载，其需 要消耗无功功率保证运行，这就需要对电网进行无功补偿以保证感性负载的水平。 1.3.2电网电压无功优化控制 无功优化闭环控制首先需要使用调度自动化设备和系统对各个节点的遥测数
基于无功补偿技术在配电网中的应用
基于无功补偿技术在配电网中的应用 【摘要】当今时代是科学技术大爆炸的时代，随着科技的不断创新和完善，人们的日常生活中出现路越来越多的电器，电器种类的多样化和创新为丰富人们的生活做出了卓越的贡献。随着越来越多的电器投入到生活当中，导致配电网的负荷也随之加大，所以，我们有必要对配电网中的电能进行有效的处理。在降低电压损耗、改善电压质量等方面，配电网的无功功率补偿起着十分重要的作用，而且它还是节省能源的一种有效手段。所以，笔者今天将在这里针对无功补偿技术在配电网中应用的相关问题展开分析，希望所得的结果可以引起大家的重视和思考，并为相关领域提供参考。 【关键词】无功补偿技术配电网应用 对于无功补偿技术的应用，可以将配电网的功率因数有效地提升起来，而且它还能够改善配电网中的电压质量，拒绝大量无功远距离输送，最终实现降低电能损耗、减少发电费用的目标。在配电网中，其负荷大部分都是感性负荷，所以其变压器基本上都是感性的，正因为如此，配电网中的有功功率就有可能会比无功功率小。如果配电网的综合发电负荷是100%的话，电网的无功需求就可能超过120%，发电机功率因数也会比0.8大，如此一来，仅仅凭借发电机所提供的无功补偿是根本不能够满足配电网的无功需求的[1]。而远距离传输还有可能导致无功损耗的产生，造成有功损耗，从而使电压降过大，由此可见，必须有效地将无功的远距离传输避免，所以在配电网中应用无功补偿技术就显得十分必要。 1 我国电网的现状 最近这几年来，随着电器产品种类的增多，我国的供电量正在与日俱增，可与此同时，我国电网建设的速度却表现出滞后现象，而网络损耗的情况也渐渐凸显出来，这一问题已经引起了电力相关部门的重视。随着研究的不断深入，大家越来越多地认识到电力部门减少供电成本最有效的突破口就是降低配电网的损耗，这同时也是供电部门在以后的日子里增加供电量的重要手段之一。而且有专业人士做出合理的估算，以降低电网损耗来提升供电量，成本仅仅是兴建电厂成本的四分之一或五分之一，这种方法是非常可行的[2]。 就当前来说，电网损耗在我国基本上可以分为三个级别：第一个级别是220kV或是220kV以上的电压等级网损；第二个级别是110kV和35kV的网损；第三个级别是10kV的网损。这三部分网损量的比例是1.5：1.1：2.5，三者中，10kV配网的降损潜力是最大的。 2 现行配电网无功补偿存在的问题 2.1 补偿方式存在不合理 目前来说，很多部门还是把无功补偿的出发点放在了用户的这一侧的，一般
配电网无功优化研究
配电网无功优化研究 发表时间：2018-01-26T15:18:18.023Z 来源：《防护工程》2017年第27期作者：董冠男 1 李龙妹1 王薇2 [导读] 在电力系统运行中，无功功率补偿一直是配电网安全、经济运行的重要因素。 1.国网朝阳供电公司辽宁朝阳 122000； 2.锦州供电公司辽宁锦州 121000 摘要：在电力系统运行中，无功功率补偿一直是配电网安全、经济运行的重要因素。在确保安全可靠的同时又要科学利用和优化配置系统资源，来降低运行损耗，提高供电电能质量。本文介绍了配电网无功功率补偿原理、方法，以及无功功率特性，并针对一个10 kV配电系统，通过采用电力电容器对系统进行并联无功功率补偿。 关键词：无功优化；配电网；无功补偿 1引言 电力系统的无功优化是电力系统科学管理的重要手段和内容，是利用科学的方法计算出发电机、调相机、无功补偿装置（包括补偿电容和电抗器等）、可调变压器等无功电压的可利用资源的有效组合配置，寻求在其设备性能约束条件下的最佳运行点和最佳效益点，以实现最合理投资和运行状态，满足电网电压合格率最高，系统运行损耗最小的运行要求。无功优化及规划也是提高电网运行水平和规划管理水平、指导管理人员工作的科学依据和不可缺少的工具之一。 2配电网无功功率优化补偿原理 2.1 无功补偿的原理 无功功率在电网中的流动，对电网的安全、经济运行了有着重要的影响。要保证电网的安全、经济运行，降低电网损耗，总是希望电网的无功最好不流动，即所谓的理想状态，或者尽量少流动，特别要避免无功功率通过输电线路远距离流动，实现系统的无功平衡。 所谓无功平衡，就是指在电网运行的每一时刻，系统中各无功电源所发出的总无功功率要与系统所有的无功负荷及无功功率损耗相平衡。具体用公式表示为 无功补偿就是根据交流电路中，无功功率是由电压和电流间的相位差异产生的这一特点，利用电容和电感相反的相位特性进行补偿。无功补偿分为感性补偿和容性补偿，感性补偿是利用并联电抗器等无功补偿装置，对容性负荷发出的无功功率加以吸收，一般在高电压或超高压输电网中采用，用以吸收输电线路产生的充电功率；容性补偿是利用并联电容器等无功补偿装置，提供感性负荷需要的无功功率，使由电源输送的无功功率减少.从而避免了无功补偿装置所发出的无功功率通过输电线路远距离输送。并联电容器的补偿原理可以由图3-1说明。 2.2 无功补偿装置 从目前国内外无功补偿装置的应用情况看，无功补偿装置主要有同步调相机、并联电容器和静止补偿器等三种。 1）同步调相机 同步调相机是特殊运行状态下的同步电机，可视为不带有功负荷的同步发电机或是一种不带机械负载的同步发电机。它可以过励磁运行，也可以欠励磁运行，运行状态根据系统的需要来调节。 2）并联电容器 并联电容器的结构比较简单，主要由芯子、油箱和出线三部分织成。它的作用就在于重负荷时发出感性无功，补偿负荷所需，以减少输送感性无功而在线路上产生的电压降落，提高负荷端电压。 3）静止补偿器 静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置。通常由电容器、饱和电抗器或线性电抗器、滤波器、晶闸管和专用调节器等静止设备组成，利用可控硅开关来分别控制电容器组与电抗器的投切，这样它的性能完全和同步调相机一样。 2.3 无功补偿方式 电网无功补偿主要有三种方式：集中补偿、分散补偿、就地补偿。最有效的方法是就地补偿。 就地补偿：将电容器直接安装于电动机等用电设备附近，与用电设备的供电回路相并联，对系统最末端的电动机等用电设备所消耗的无功功率进行就地补偿，以提高配电系统的功率因数，此方式最有效。 3 无功功率特性与其他参数关系 各种用电设备中，除了相对很小的白炽灯，照明负荷只消耗有功功率，为数不多的同步电机可发出一部分无功功率外，其余大多数用电设备都要消耗无功功率。因此，无论是工业或农业用户都以滞后的功率因数运行，其值约为0．6～0．9。下图3.1为某地区无功功率变化规律示意图，从图中可看出，无功负荷在一天中变化是较大的。