第五章：动态无功功率补偿(简)
供用电系统教案——供配电系统的无功补偿和电压调整
第五章 供配电系统的无功补偿和电压调整5-1 供配电系统的电压偏移与无功平衡一、 电压偏移影响1.电力系统的负荷：电动机、照明设备、电热器具、家用电器、冲击性负荷（电弧炉、轧钢机等）2.所有的用电设备都是以额定电压为条件制造的，最理想的工作电压是额定电压。
3.电压偏移的影响：<1> 对用电设备的影响a ． 异步电动机（电力系统负荷中占较大比重，如起重机、磨煤机、碎石机）转矩与端电压平方成正比。
① 端电压降低太多，使带额定负荷的电动机可能停止，重载电机可能无法起动。
且带负载的电动机电流增大，使绕组温升，加速绝缘老化。
② 电压过高，对绝缘不利。
b ． 白炽灯端电压低于额定电压，会使发光效率和光通量下降。
端电压高于额定电压5％，则寿命会减少一半，但发光效率会提高。
c ． 电热器具 （阻抗值不随电压变化的负荷）电压变化会影响其出力；d ． 精密仪器加工业如电子元件加工业，电压大幅波动会产生大量不合格产品。
综上所述，电压偏移越小越好。
但由于电力系统节点多，结构复杂，负荷分布不均又经常变动，故保证所有节点电压都是额定电压是不可能的。
<2> 对电力系统本身电压降低，使网络中功率损耗和电能损耗加大，可能危及电力系统稳定性；电压过高，电气设备绝缘易受损。
二、电压偏移标准正常情况下：35Kv 及以上 %5± ;10Kv 及以下 %7± ;低压照明 +5％，－10％ ;低压照明与动力混合使用 +5％，－7％事故情况下：电压偏移允许值比正常值多5%，但电压的正偏移不大于10％。
三、 负荷的电压静态特性 static voltage characteristic of load—系统频率一定时，负荷功率随电压变化的关系。
<一> 有功负荷的电压静态特性static voltage characteristic of active load取决于负荷性质及各类负荷所占的比重。
动态无功补偿原理
动态无功补偿原理动态无功补偿原理是指根据电力系统运行中发生的无功功率变化，通过控制补偿装置来实现对系统的无功功率进行补偿，以提高电力系统的功率因数和电压质量，保证电网的稳定运行。
动态无功补偿主要用于大规模的电力系统，如电网、变电站等，通过补偿装置对电力系统中的无功功率进行动态调整，以满足电力负荷需求和优化系统运行。
动态无功补偿原理主要包括无功功率的计算和补偿器件的控制。
在电力系统中，无功功率是指由电感元件和电容元件产生的功率，它与电流的相位有关。
无功功率分为感性无功功率和容性无功功率，感性无功功率是由电感元件产生的，而容性无功功率是由电容元件产生的。
无功功率的计算是通过测量电压和电流来进行的。
当电流滞后于电压时，表示系统产生了感性无功功率；而当电流超前于电压时，表示系统产生了容性无功功率。
通过测量电流和电压的相位差，可以计算出无功功率的大小。
而补偿器件的控制是指根据无功功率的计算结果，对补偿装置进行控制，调整其容性或感性的阻抗来实现无功功率的补偿。
补偿装置主要包括静态无功补偿器和动态无功补偿器两种。
静态无功补偿器主要是通过电容器和电感器来实现无功功率的补偿，可以通过开关、电容器、感应器等元件进行调整。
而动态无功补偿器主要是通过控制电力电子元件来实现无功功率的补偿，可以根据系统需求进行动态调整。
动态无功补偿器的主要控制策略包括电流控制和电压控制两种。
电流控制是指通过监测电流，根据设定的无功功率值，调整补偿器的容性或感性来实现无功功率的补偿。
电压控制是指通过监测电压，根据设定的电压值，调整补偿器的容性或感性来实现系统电压的调整。
动态无功补偿原理的具体实施过程可以分为以下几步：首先，通过电流和电压测量装置对电力系统中的电流和电压进行实时监测。
然后，通过数据处理系统对监测到的电流和电压进行分析和计算，得到系统中的感性无功功率和容性无功功率。
接下来，根据系统的负荷需求和运行要求，设定无功功率的补偿目标。
然后，通过控制装置对补偿装置进行控制，调整其容性或感性的阻抗，以实现所需的无功功率补偿。
变压器 动态无功补偿
变压器动态无功补偿
变压器的动态无功补偿是一种用于改善电力系统功率因数和电能质量的技术。
它通过在变压器的低压侧或高压侧接入无功补偿装置，实现对无功功率的实时补偿。
动态无功补偿的主要作用包括：
1. 提高功率因数：无功补偿装置可以向电网提供无功功率，减少无功功率的流动，从而提高系统的功率因数。
这有助于减少电网的无功负担，降低电网损耗，提高电网的传输效率。
2. 稳定电压：无功补偿装置可以对系统中的无功功率进行快速响应和补偿，有助于稳定电网电压。
它可以减少电压波动和闪变，提高供电质量，保护电气设备的正常运行。
3. 节能降耗：通过提高功率因数，减少无功功率的流动，可以降低电网的电能损耗。
这有助于节约能源，降低电力成本。
4. 改善电能质量：动态无功补偿可以抑制谐波，减少无功电流引起的谐波污染，提高电能质量。
它有助于保护电气设备免受谐波干扰，提高设备的运行效率和寿命。
在实际应用中，动态无功补偿通常采用电容器组、电抗器、静态无功发生器（SVG）等装置来实现。
这些装置可以根据电网的无功需求自动进行补偿，实现无功功率的快速调节和平衡。
需要注意的是，在选择和应用动态无功补偿装置时，应根据具体的电网条件、负载特性和补偿要求进行综合考虑，以确保补偿效果和系统的安全稳定运行。
同时，定期的维护和监测也是确保无功补偿装置正常工作的重要环节。
无功功率补偿
无功功率补偿在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源,以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。
无功功率指的是交流电路中，电压U与电流I存在一相角差时,电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量（分别为）。
这种功率在电网中会造成电压降落（感性电抗时）或电压升高（容性电抗时）和焦耳（电阻发热）损失，却不能做出有效的功。
因而需要对无功功率进行补偿。
合理配置无功补偿（包括在什么地点、用多大容量和采用何种型式）是电力系统规划和设计工作中一项重要内容。
在运行中,合理使用无功补偿容量，控制无功功率的流动是电力系统调度的主要工作之一。
无功功率的产生和影响在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户（负荷）在需要有功功率(P)的同时还需要无功功率(Q),其大小和负荷的功率因数有关；有功功率和无功功率在电力系统的输电线路和变压器中流动会产生有功功率损耗(ΔP)和无功功率损耗(ΔQ),也会产生电压降落(ΔU)。
它们之间有如下关系：式中P、Q分别为流入输电线（或变压器）的有功功率和无功功率，U 是输电线（或变压器）与P、Q同一点测得的电压,R、X 则分别是输电线（或变压器）的电阻和电抗。
由此可见，无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降落；由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值，所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大，并且引起电压降落的主要因素是无功功率的流动。
一般情况下，电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗，并且为了减少有功损失和电压降落，不希望大量的无功功率在网络中流动，所以在负荷中心需要加装无功功率电源，以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
无功补偿技术培训-动态补偿
故该补偿器可以补偿的电压下降为
3.3 动态无功功率补偿的原理
★例： 吸收50Mvar容性无功功率时补偿器电压下降0.05pu ，则：
当电源电压下降5%时补偿器所吸收的容性无功功率为： 当电源电压上升5%时补偿器所吸收的感性无功功率为：
3.3 动态无功功率补偿的原理
可见 ，所需容量分别比理想补偿器所需容量减小了一 半 。但是连接点电压也不能像理想补偿那样保持恒定 。 当系统电压下降5%时 ，连接点电压下降2.5%； 而当系 统电压上升1%时 ，连接点电压上升0.5%。
3.2 动态无功功率补偿的主要功能
1 、改善功率因数 可以对动态无功负荷的功率因数进行校正 。不但能把平均功率因数补
偿到所需的值 ， 而且使动态功率因数保持在一定的范围内。
2 、改善电压调整 能通过发出和吸收无功功率来提高电压和降低电压 ， 防止过电压和欠
电压。
3 、减少电压波动 由于反应迅速 ， 所以能补偿快速变化的电压波动 ， 减少电压闪烁 ，
工作原理： ※在过励磁运行时 ， 向系统供给无功功率而起无功电源作用 ， 能提高
系统电压； ※在欠励磁运行时 ， 它从系统吸收无功功率而起无功负荷作用 ， 可降低系
统电压。
优点 :能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率。
缺点 :有功损耗大 、运行维护复杂 、响应速度慢 ， 小容量的调相机每kVA容 量的投资费用比较大 ，近来已逐渐退出电网运行。
的电压— 电流特性 系统无功负载正常时的工作点（A） :
系统无功负载正常时的特性与补
偿器特性都交与纵轴上电压为Uref的
点统。无功需负补载偿增器大提时供：无 功 功 率 。
假设没有补偿器而无功负载增大至 特性l 2 ， 则系统工作点变为纵轴与l 2 的 交点B； 采用理想补偿器C点； 实际 补 偿器D点。
动态无功功率补偿详解
动态无功功率补偿详解功率因数,是对电能进行安全有效利用的衡量标准之一。
从最初的因为大量感性负载投入电网带来的无功损耗,到后来由于各种非线性整流装置投入电网带来的谐波污染,再到现在的电力电子装置尤其是开关电源、变频器等功率变换装置的广泛使用而带来的大量谐波对电网的危害。
动态无功补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,提高供电质量。
在长距离输电中,提高系统输电稳定性和输电能力,平衡三相负载的有功和无功功率等。
在电气化铁道中,无功功率主要与以下几个方面有关:(1)牵引网电压波动过大27.5kV牵引网的机车正常供电电压应为25kV,但实际接受的电压甚至低于20kV 或高于3IkV。
电压过低使机车牵引能力下降,并导致能量损耗增大,造成效率降低和设备老化加快。
(2)动态无功补偿措施不完善电气化铁道的供电特点是:无功功率随时间大幅度的变动。
如果只装设固定的并联电容器组,则经常处于过补偿或欠补偿状态。
既恶化了牵引网的运行电压,又会因过低或无功倒送导致罚款增加。
(3)牵引网的谐波污染由于电力机车的调压调速要求,将使谐波电流分量较高,造成电网电压波形的畸变,对电力系统的运行产生不利的影响。
离系统较远的变电所27.5kV母线电压非正弦系数可达到8-13%,谐波中以3、5、7次的谐波值最大,同时由于在110kV线路中可能存在谐振现象,通常5次谐波值要超过其余谐波。
(4)由于负荷不平衡引起的负序分量增大电气化铁道的负荷是大容量的单相变化负荷,不可能由电气化铁道本身的负荷提供平衡电流所引起的。
从上述四方面的问题来看,都和采用电气化铁道专用的动态无功补偿装置有关,解决问题的主要思路是:以解决动态无功补偿和电压问题为主,兼顾滤波效果,以做到对负序分量有所改善。
目前,国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。
就地补偿技术主要适用于负荷稳定,不可逆且容量较大的异步电动机补偿,其它各种场合仍主要采用集中补偿技术。
动态无功补偿原理
动态无功补偿原理
动态无功补偿原理指的是通过无功补偿装置对电力系统中的功率因数进行调节，以实现电力系统的无功功率平衡，提高系统的电能质量和效率。
在电力系统中，负载设备会产生一定的无功功率，这会造成电力系统中的功率因数下降，影响电能利用率和电力设备的工作效率。
为了解决这个问题，引入了动态无功补偿装置。
动态无功补偿装置是一种电力设备，其工作原理是通过控制电力系统中的电容器的投入和退出，来实现无功功率的自动补偿。
当电力系统中的功率因数下降时，动态无功补偿装置会自动启动，将无功功率由电容器提供，以补偿系统中的无功功率。
当功率因数恢复正常时，装置会自动退出。
动态无功补偿原理的核心是根据电力系统的负载变化情况，自动调节电容器的投入和退出，以实现系统的无功功率平衡。
通过动态无功补偿装置的应用，可以有效减少电力系统中的无功功率，提高功率因数，降低电网损耗，改善电网电能质量。
总的来说，动态无功补偿原理是通过控制电容器的投入和退出，自动补偿电力系统中的无功功率，以提高系统的功率因数和电能质量。
这种无功补偿方式具有自动化、高效、可靠等优点，广泛应用于电力系统中，有助于提高系统的稳定性和经济性。
动态无功补偿装置技术培训 ppt课件
) P
无功补偿的意义和作用
意义： 就近提供负载所需的无功功率，避免负载与电源进行无功功率交换。 作用：
减少由于无功功率在电路内往返传输过程中引起的电能损失； 减少由于无功功率在电路内往返传输过程中引起的电压损失； 增加设备输电能力； 提高系统的稳定性。
国家相关政策
•节电措施 各级电压的电力网和电力用户都要提高自然功率因数，并按无 功分层分区和就地平衡以及便于调整电压的原则，安装无功补偿设备和 必要的调压装置。 •电能质量与节电监察 各级电力部门要对所管辖电网(包括输配电线路、变电站和用 户)的电压质量和无功电力、功率因数和补偿设备的运行进行监察、考 核。各电力用户都要向当地供电部门按期报送电压质量和无功补偿设备 的安装容量和投入情况，以及无功电力和功率因数等有关资料。电网和 用户都要提高调压装置和无功补偿设备的运行水平。
无功补偿原理
P+jQ
系统
PL+jQL -jQC
负载
无功补偿原理图 功率平衡： P jQ P L jQ P PL
cos
L
L
- jQ
C
PL j ( Q
L
- Q
C
)
Q Q
- Q
C
-1
cos tg
(
当 Q L Q C时 : P PL { Q 0 cos 1 . 0
图 1 非零过渡过程投切电容器 组的电网电压和电流波形图
图 2 零过渡过程投切电容器 组的电网电压和电流波形图
RTSC动态滤波补偿装置优点
1、准确的测量及完善的设计 设计滤波器的首要条件是谐波测量的准确性，有了准确的测量加 上完善的设计才能得到良好的滤波效果。我公司采用的A级精度的电能 质量测试仪保证了测量的准确性，采用的高端设计和仿真软件有效的 保证了设计的完善性和可靠性。 2、可靠的晶闸管触发 我公司研制开发的晶闸管触发控制电路，采用晶闸管柔性投切技 术（FACTF）。这种技术可有效的解决采用传统晶闸管电压过零投切技 术时产生的过电压、过电流、暂态冲击等问题。充分解决了晶闸管触 发可靠性低、波形畸变、晶闸管损坏的问题。 3、完善的保护 可以实现长期免维护。保护功能包括滤波器组过电流保护、晶闸 管过热保护、过压保护、欠电压保护。运行可靠性高。 4、精确迅速的控制
电力系统无功补偿措施
电力系统无功补偿措施引言在电力系统中，无功补偿是一个重要的技术手段。
无功功率是电力系统中的一种被动功率，它并不对机械负荷做功，但是会对电力系统的稳定性和电压质量产生重要影响。
在电力系统中，无功补偿的目标是提高系统的功率因数、降低电压波动和调节电压。
本文将介绍电力系统中常见的无功补偿措施。
静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种基于电容器或电感器的补偿装置，它通过改变电路的电抗性来补偿无功功率。
常见的静态无功补偿装置包括：电容器补偿装置和电感器补偿装置。
1. 电容器补偿装置电容器补偿装置是通过并联连接电容器来增加电路的容性，从而提高功率因数。
电容器补偿装置适用于需要提高功率因数的场合，比如电力系统中的电动机、变压器等。
优点：•能够快速响应系统的无功功率需求；•体积小、占地面积少。
缺点：•需要定期维护，以防止电容器老化或故障；•电容器可能产生谐波，对电力系统的稳定性造成影响。
2. 电感器补偿装置电感器补偿装置是通过串联连接电感器来增加电路的电感性，从而提高功率因数。
电感器补偿装置适用于需要降低功率因数的场合，比如电力系统中的激磁电流、感性电动机等。
优点：•不会引入谐波；•能够提供稳定的无功功率。
缺点：•体积较大；•在高电压下的电感器会产生铁心饱和现象。
动态无功补偿装置动态无功补偿装置是一种能够根据电力系统需求实时调节无功功率的装置。
常见的动态无功补偿装置包括：静止无功发生器 (STATCOM) 和静止无功发生器(SVC)。
1. 静止无功发生器 (STATCOM)静止无功发生器 (STATCOM) 通过电力电子器件（如IGBT）实时调节电压和无功功率，以确保电力系统的稳定性。
STATCOM适用于需要快速响应的电力系统，能够减少传输线路的无功损耗。
优点：•能够提供快速的无功功率调节能力；•不受容量限制。
缺点：•价格昂贵；•复杂的维护和管理。
2. 静止无功发生器 (SVC)静止无功发生器 (SVC) 是由可控硅组成的电力电子装置，能够根据系统的需求实时调节电压和无功功率。
谐波抑制和无功功率补偿_第五章
第5章静止无功补偿装置本文第4章中介绍的无功补偿电容器是传统的无功补偿装置，其阻抗是固定的，不能跟踪负荷无功需求的变化，也就是不能实现对无功功率的动态补偿。
而随着电力系统的发展，对无功功率进行快速动态补偿的需求越来越大。
传统的无功功率动态补偿装置是同步调相机（Synchronous Condenser，缩写为SC）。
它是专门用来产生无功功率的同步电机，在过激磁或欠激磁的不同情况下，可以分别发出不同大小的容性或感性无功功率。
自二、三十年代以来的几十年中，同步调相机在电力系统无功功率控制中一度发挥着主要作用。
然而，由于它是旋转电机，因此损耗和噪声都较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，在很多情况下已无法适应快速无功功率控制的要求。
所以七十年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿装置（Static Var Compensator，缩写为SVC）所取代，目前有些国家甚至已不再使用同步调相机。
早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器（Saturated Reactor，缩写为SR）型的。
1967年，英国GEC公司制成了世界上第一批饱和电抗器型静止无功补偿装置。
此后，各国厂家纷纷推出各自的产品。
饱和电抗器与同步调相机相比，具有静止型的优点，响应速度快；但是由于其铁芯需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声都很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的不平衡，所以未能占据静止无功补偿装置的主流。
电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，将使用晶闸管器件的静止无功补偿装置推上了电力系统无功功率控制的舞台。
1977年美国GE公司首次在实际电力系统中演示运行了其使用晶闸管的静补装置。
1978年，在美国电力研究院（Electric Power Research Institute）的支持下，西屋电气公司（Westinghouse Electric167Corp.）制造的使用晶闸管的静补装置投入实际运行。
随后，世界各大电气公司都竞相推出了各具特点的系列产品。
动态无功补偿装置简介
通过大功率电阻，实现装置投入过程能量的缓冲；
旁路大功率电阻，实现装置正常运行时的快速调节。
功率柜
SVG的核心是基于IGBT的链式逆变器。链式逆变器的每相由多个功率模块串联而成，采用N+2冗余运行。
功率模块采用世界知名公司生产的IGBT器件制造，具有一致性好、电流密度高、性能稳定、开关速度快等特点。
ωL：电抗器的基波电抗
因此，可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联晶闸管的触发角 来控制电抗器吸收的无功功率的值。
2)
TCR型SVC装置主要由控制系统、相控电抗器、晶闸管阀组、滤波支路等主要部分组成，主要
图4SVC主要组成部分
图5SVC现场布置图
3)
应用于配电系统：
提高功率因数，减少电费支出；
滤除高次谐波、补偿三相不平衡、抑制电压波动和闪变、改善电能质量；
SVC投入前后测试对比电耗下降6kWh/t，1kWh按0.60元计算。
全年电耗下降节约费用：
40万t×6kWh/t×0.60/kWh=144万元
TCR型SVC投运后的社会效益
1)改善无功冲击引起的闪变指标
无功冲击引起电压闪变，会使灯光、电视机闪烁，引起人们视觉疲劳，还影响自动控制系统失去控制，使产品质量下降。
4)
表1 TCR型SVC技术参数
项目
指标
额定电压
6～35kV
动态无功补偿容量
2～200Mvar
晶闸管阀组结构
卧式、多层
晶闸管冷却方式
水冷/热管
控制系统
全数字式控制系统
调节方式
三相平衡、分相调节
控制方式
无功/电压
调节范围
0～100%
响应时间
≤10ms
动态无功补偿和滤波技术培训资料
动态无功补偿和滤波技术培训资料一、动态无功补偿技术概述动态无功补偿技术是一种用于电力系统中的无功补偿技术，通过控制无功功率来提高电力系统的功率因素和稳定性。
动态无功补偿技术可以保持电力系统的稳定运行，减少电力系统中的无功功率流动，提高电力系统的运行效率和可靠性。
动态无功补偿技术的主要原理是利用电容器、电感器和功率电子器件等设备，在电力系统中实现动态调节无功功率的目的。
通过对电力系统中的无功功率进行实时监测和控制，可以快速调节电力系统中的无功功率，提高电力系统的功率因素，降低系统的无功损耗，改善电力系统的电压波动和谐波失真问题。
动态无功补偿技术可以广泛应用于电力系统中的高压输变电站、工矿企业、电力用户等领域，对提高电力系统的运行效率和可靠性具有重要意义。
二、动态无功补偿技术的应用1. 电力系统中的动态无功补偿在电力系统中，由于电力设备的运行特性和负载变化等原因，会产生大量的无功功率，影响电力系统的稳定运行。
通过引入动态无功补偿技术，可以有效地调节电力系统中的无功功率，提高电力系统的功率因素，降低系统的无功损耗，改善电力系统的负载均衡和电压波动等问题。
2. 工矿企业中的动态无功补偿在工矿企业中，电力设备的运行对电力系统的功率因素和稳定性有很大影响。
通过使用动态无功补偿技术，可以实现对工矿企业中的无功功率进行快速调节，提高电力系统的功率因素，降低电力系统的无功损耗，降低用电成本，提高生产效率。
3. 电力用户中的动态无功补偿在电力用户中，动态无功补偿技术可以用于对用户端的无功功率进行实时监测和控制，提高电力系统的功率因素，降低电力系统的无功损耗，改善用户侧的电压波动和谐波失真问题，保障电力设备的运行稳定性和可靠性。
三、动态无功补偿技术的关键技术1. 无功功率检测技术动态无功补偿技术的关键是对电力系统中的无功功率进行实时准确的检测和分析。
通过使用先进的无功功率检测装置和技术手段，可以实现对电力系统中的无功功率进行准确监测和分析，为动态无功补偿技术的实施提供可靠的数据和支持。
动态无功功率补偿讲义
动态无功功率补偿讲义1 动态无功功率补偿装置的功能1.1 抵消负载产生的基波无功功率感应异步交流电动机的功率因数：cos ϕ＝0.9～0.6在中、轻载运行时，cos ϕ＝0.8～0.4在起、制动过程中，cos ϕ＝0.4～0.2例如：北京造纸六厂打浆机的电动机功率为180KW ，软起动时，电动机的电流达到1500A ，而采用动态无功功率补偿装置后，电动机的起动电流变为400A ，并且网压跌落由△U ＝60V 下降为△U ＝3V变流装置(SCR)的功率因数：cos ϕ ≅ cos α α为整流角当αmax ＝300时， 功率因数：cos ϕ ≅ cos α＝0.866 Q ＝50％S当α＝600时， 功率因数：cos ϕ ≅ cos α＝0.5 Q ＝87％S当起动、低速咬钢时，α ≅ 800 功率因数：cos ϕ ≅ cos α＝0.17 Q ＝98％S例如：衡水京华焊管厂在轧钢车间使用变流装置，采用动态无功功率补偿装置(2.4MVAR)后，在整个轧钢过程中，功率因数始终保持在0.95以上。
1.2 抵消负载产生的谐波无功功率（谐波无功功率主要由非线性负载产生）变流装置(SCR)产生谐波无功，理论证明：三相全控桥整流逆变装置，六只晶闸管对称触发时产生6N ± 1次谐波，幅值为161N ±。
十二相变流装置产生12N ± 1次谐波，幅值为1121N ±。
交流电弧炉非对称产生偶次谐波。
1.3 解决三相不平衡负载的平衡化问题根据不平衡三相负载理论：三相负载电流由三相平衡的正序电流和三相不平衡的负序电流及零序电流组成。
（无零线的系统无零序电流）如果系统无零序电流，通常将解决三相不平衡负载的平衡化问题归结为消除三相不平衡负载的负序电流。
理论证明：三相负载电流Ia ，Ib ，Ic 中如果没有无功电流，并且零序电流为零，负序电流必然为零，即三相电流对称。
那么三相不平衡负载的平衡化问题就转化为各相无功电流的补偿问题。
动态无功补偿培训材料ppt课件
动态无功补偿和滤波技术培训 谐波治理（滤波）基础知识：
3、谐波的危害：
主要表现在以下几个方面：
• 谐波使企业电网中的设备产生附加
谐波损耗，降低电网、输电及用电
设备的使用效率，增加电网线损。
在三相四线制系统中，零线会由于
流过大量的3次及其倍数次谐波电流，
造成零线过热。
33
动态无功补偿和滤波技术培训 谐波治理（滤波）基础知识：
调压技术：根据 Q=2πfCU2 改变电容器 端电压来调节无功输出，实现自动补偿。
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动态无功补偿和滤波技术培训 无功补偿基础知识：
4、TSVC型动态无功补偿装置： 利用晶闸管控制电抗器(TCR)式
的动态无功补偿装置(SVC)，是通过 控制晶闸管的导通角和导通时间，以 控制流过电抗器电流的大小和相位， 实现感性无功的连续可调，从而实现 容性无功的动态补偿。
动态无功补偿和滤波 技术培训
基本原理和要求
1
动态无功补偿（滤波） 技术培训
一、无功补偿基础知识： 1、什么是功率、功率因数 2、提高功率因数的意义 3、无功补偿的基本原理和方法 4、无功补偿在系统中的作用 5、动态无功补偿装置种类
2
动态无功补偿（滤波） 技术培训
二、谐波治理（滤波）基础知识： 1、谐波的含义 2、谐波的产生 3、谐波的危害 4、谐波治理的必要性 5、谐波治理方法
18
动态无功补偿和滤波技术培训 无功补偿基础知识：
3、调压式： 利用有载调压变压器（自耦式）
调节电容器两端的电压，实现容性无 功功率的调节；是细化了的分组自动 投切，不能实现连续无级调节；变压 器受涌流冲击和谐波影响，可靠性下 降。无法实现滤波，甚至可能引起谐 振的危险。
《供配电系统设计规范》GB50052／95
《供配电系统设计规范》ＧＢ５００５２／９５第一章总则 (2)第二章负荷分级及供电要求 (2)第三章电源及供电系统 (3)第四章电压选择和电能质量 (4)第五章无功补偿 (5)第六章低压配电 (6)附录一名词解释 (7)第一章总则第1.0.1条为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于110KV及以下的供配电系统新建和扩建工程的设计。
第1.0.3条供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。
第1.0.4条供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。
第1.0.5条供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。
第1.0.6条供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。
第二章负荷分级及供电要求第2.0.1条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：１．中断供电将造成人身伤亡时。
２．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。
例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。
３．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。
在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：１．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。
例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
国家电网公司并网新能源电站动态无功补偿装置调度管理办法要点
规章制度编号：国网（调/4)522—2014 国家电网公司并网新能源电站动态无功补偿装置调度管理办法第一章总则第一条为保证电网及并网新能源电站安全可靠运行，规范并网新能源电站无功及电能质量基础管理，依据《风电场接入电力系统技术规定》(GB/T19963-2011）、《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T19964-2012）等新能源电站并网规定、规范和技术标准，结合电网和新能源运行实际情况,制定本办法。
第二条本办法所称的并网新能源电站动态无功补偿装置，是指通过35kV及以上电压等级并网的风电场、10kV及以上电压等级并网的光伏电站配置的动态无功补偿装置,包括（但不限于):静止型无功发生装置（SVG）以及由磁控电抗器（MCR）、晶闸管控制电抗器(TCR）和滤波电容器支路（FC)等组成的静止型无功补偿成套装置（SVC).第三条本办法适用于国家电网公司（以下简称“公司”)各级电力调度机构对调管范围内集中接入的风电场和光伏电站开展动态无功补偿装置调度管理工作.第二章职责分工第四条国调中心及各调控分中心（以下简称“国调(分）中心”）管理职责如下：（一）负责公司区域内并网新能源动态无功补偿装置的调度运行管理相关政策制度制定和修编;负责组织开展技术研究和标准的制定。
（二）负责监督、指导公司各级电力调度机构开展直调新能源电站动态无功补偿装置专业管理工作.（三)负责组织开展公司各级电力调度机构对直调新能源电站动态无功补偿装置专业管理开展情况统计、交流、评价和考核，定期开展信息披露工作。
第五条省（自治区、直辖市）电力公司（以下简称“省公司”）调控部门(以下简称“省调"）管理职责如下：（一)依据本办法,结合本区域实际，负责开展本级调度范围并网新能源动态无功补偿装置的调度管理工作。
（二）负责向国调（分）中心反映电网实际运行中出现的新情况和问题，参加技术研讨,协助国调（分）中心制定相关措施和办法。
（三）负责协助国调（分）中心指导所辖区域各地区电力调度机构开展专业工作,负责全区统计、培训、交流、评价和考核，定期披露相关信息。
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K2A+
KSA2 G2A+
La2 Ca2
G3B+ K3B+
KSB3
FUB3
G3C+ K3C+
KSC3
FUC3
Cb3 Lb3
K3BG3B-
CC3 LC3
K3CG3C-
G3AK3A-
FUA3
K3A+
KSA3 G3A+
La3 Ca3
G4B+ K4B+
KSB4
FUB4
G4C+ K4C+
KSC4
FUC4
KSB1
FUB1
G1C+ K1C+
KSC1
FUC1
Cb1 Lb1
K1BG1B-
CC1 LC1
K1CG1C-
G1AK1A-
FUA1
K1A+
KSA1 G1A+
La1 Ca1
G2B+ K2B+
KSB2
FUB2
G2C+ K2C+
KSC2
FUC2
Cb2 Lb2
K2BG2B-
CC2 LC2
K2CG2C-
G2AK2A-
2 电源指示
S2
ICA+
S1
ICA-1
TA-a
S2
S1
1
TA-b
S2
ICC+
S1
ICC- 1
TA-c
A2
PAa
A2
PAb
A2
PAc
运行指示
电
+15V
流
测
量
HD1
1
HD2
1
2
HD4
1
2
HD8
1
2
LED板
GND15V
SB5-1
SB5
SB5-3 N
B0 FUv2
SB1:1 SB1:3 SB1:5
SB5-2
为了实现同步开关操作，同步开关的三相触点 必须分别动作，三相触点同时动作的开关不能实现 同步操作。
TSC的主电路 （一）三相控制
晶闸管投切电容器的Y连接主电路
(a)两个晶闸管反并联
(b)晶闸管和二极管反并联
晶闸管投切电容器的△连接主电路
外 △ 连 接
（a）两个晶闸管反并联
（b）晶闸管和二极管反并联
SB5-4
SB1 12 34 5 6 SB1:6
SB2:1 SB2:3 SB2:5
SB2
12 34 56
SB2:6
GND15V
SB3:1 SB3:3 SB3:5
SB3
12 34 5 6 SB3:6
SB4:1 SB4:3 SB4:5
SB4
12 34 5 6 SB4:6
手动 停止 自动
投 投切1组 切
控 投切2组 制
Cb4 Lb4
K4BG4B-
CC4 LC4
K4CG4C-
G4AK4A-
FUA4
K4A+
KSA4 G4A+
La4 Ca4
A0
N
1
3
K1
2
4
1
2
F1
1KA
9 10
1
R
43 1
2
F6
1KA
11
34
5
6
风机 温控控制
A0
1
FUv1
2
PV
V
HD
1
C0 1
3N
K2
2
4
1
2
DY-1
触发电源
C0
1
FUv3
2
电压测量
内 △ 连 接
（a）两个晶闸管反并联
（b）晶闸管和二极管反并联
（二）两相控制
“2+1”电路 A
B
C
“2+2”电路
A
B
C
A
B
C
ANGDB动态无功功率补偿装置
我公司生产的ANGDB动态无功功率补偿柜属于晶闸管投切电容器（TSC）。 其连接方式为串联电抗器的两个晶闸管反并联外△连接
ANGDB动态无功补偿装置由控制器、触 发单元、晶闸管、电抗器、电容器等部件组成。 控制器以数字信号处理器DSP为核心，采用交 流采样，是集数据采集、通讯电网参数分析等 功能一体的新一代无功补偿控制器。控制器分 别实时检测三相系统各相的无功功率需求情况 及其他电能质量参数，与预先设定的给定值进 行比较,动态控制投切不同组数的电容器,以保 证功率因数实时满足设定要求。整个测量执行 过程在一个周波内完成(时间<20ms),触发单元 确保晶闸管投切电容无冲击,无涌流,无过渡过 程。
晶闸管控制电抗器（TCR） 晶闸管投切电容器（TSC） 静止无功功率补偿器（SVC） 晶闸管投切电抗器（TSR） 晶闸管控制高阻抗变压器（TCT） 自饱和电抗器（SR）
晶闸管投切电容器（TSC）。
其特点有：
1、分组投切。 2、快速反应，其反应时间<20ms。 3、操作没有涌流和过电压。 4、可任意频繁操作。 5、完全自动。 6、价格较高。
动态无功功率补偿
成都胜业电器设备有限公司 主讲人 何蒋
动态无功功率补偿
动态无功功率补偿指阻抗可 调，其补偿容量能够快速实时跟 踪负荷无功功率的变化而变化的 一种无功功率补偿方式。
动态无功功率补偿方式分类
动态运动：同步调相机
动态补偿 动态静止
静止无功功率补偿器（SVC） 静止无功功率发生器（SVG） 静止同步串联补偿器（SSSC） 统一潮流控制器（UPFC） 有源电力滤波器（APF）
回 投切3组 路
投切4组
+15V GND15V
ST1
系统母线
电电 压流 采采 样样
系统原理图
通讯接口
控制器
四 路 控 制 信 号
晶闸管投切电容器抑制涌流的原理
涌流产生的原因： 电容器两端电压不能突变，因此投入电
网时如果电容器两端电压和电网电压不一致 时会产生很大的瞬间电流，称为涌流。
涌流的表示方法： 由于涌流值需要与稳定电流相比较才有
意义，因此通常不用涌流的电流值来描述涌流， 而是用倍数来描述涌流，所谓涌流倍数就是涌 流与稳定电流的比值。
动态补偿柜的基本结构： 补偿电流表
投切组数指示
电压表
自动手动 切换旋钮
整柜前视图
电源指 示灯
手动投 切按钮
控制箱
主面板
触发电源 触发板
散热器 双向可控硅模块
母线排 LED驱动板 输入开关 温度控制器 电流互感器
中性线（N线）
阻容吸收板
阻容吸收电容 阻容吸收电阻
触发线
可控硅输入 输出电极
接线端子 熔断器
接地线
避雷器 串联电抗器 补偿电容器
整柜背视图
系统电路图
I I 系统采样 A+ A-
A
B
C
N
IC+ IC-
uCB+ uCB- uAB+ uAB- 电压采样
A0 B0 C0
ICA+ ICA-
PV V A A A
QF ICC+ ICC-
TA-a TA-b TA-c
Fa0,Fb0,Fc0
G1B+ K1B+
UN
联晶闸管
+ Uc
源电压等于电容残余电压，这 时晶闸管两端电压为零，在这
-
两个点投入，可以实现投切无 涌流。
由于晶闸管投切电容器投切时不会有涌流， 因此可实现频繁操作，而不需要电容进行放 电后再投切。再者在一个周波的时间内，总 能找到一个电容残压与电网电压相等的点， 因此，投切时间很短，能实现快速反应。
涌流的特点： 1、电流大（可超过100倍电容器额定电流） 2、时间短
涌流的影响： 1、干扰电网 2、降低电容器使用寿命 3、烧坏投切开关
晶闸管投切电容器抑制涌流的原理
ui
设电容原来有残余电
压Uc，在开关未投切 Uc
之前，电源电压和电
O t1
t2
容电压的波形如右图
所示：
I
t Un
双向反并 由图可见，在t1和t2时刻，电