无功功率
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇无功功率范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
无功功率范文第1篇
关键词： 电力系统；无功功率
1 无功功率的产生
简单的说，只有电动机的定子中产生磁场才能使电动机旋转，为产生磁场而消耗的功率称为无功功率。其实变压器就是一种静止的电动机，同理才能在次级产生感应电压，一次变压器也要消耗无功功率。无功功率仅仅是在完成电能与磁能之间的转换，并不对外做功，也不消耗燃料或其他形式的能量，因此称为无功功率。但无功功率与有功功率同样重要，没有无功功率，电动机就不能旋转，变压器也不能变压，也就没有有功功率！
2 无功功率的设备
电力系统的无功功率的产生除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这四种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。
2.1 同步电机。同步电机可作为发电机，电动机和补偿机运行，这是其主要运行的方式。同步发电机是其常见的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要运行方式，同步电动机的功率因数是可以调节的。再不要求调速的情况下，用大型同步电动机可以提高系统设备的运行效率。如将同步电机并列于电网中可作为同步补偿机，空载的情况下调节励磁电流可向电网发出所需的感性或容性无功功率，以达到改善电力功率因数及调节系统电压，提高系统运行的经济性的目的。
2.2 并联电容器。并联电容器可以改善系统的功率因数、降低系统中的电能损耗，调整电压，可提高输变电设备的输送能力，减少线路的电压降，提高供电质量，并联电容器补偿是我国使用最广泛的一种节电措施，不仅在工业、企业乃至我们的街头巷尾就可以见到。另外并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率，使发电机多发有功，相当于提高了发电机的出力。
2.3 静止无功补偿器。简称SVC。是快速调节无功功率的装置，它可以使所需的无功功率随时调整，从而保持系统电压水平的恒定，并能有效抑制冲击性负荷引起的电压波动和闪变、高次谐波，提高功率因数，还可实现按各相的无功功率快速补偿调节实现三相无功功率平衡。
静止无功补偿器广泛应用于现代电力系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
它是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。
2.4 静止无功发生器。简称SVG。是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，相当于一个可变的无功电流源，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率，实现动态无功补偿的目的。这种装置的特点是补偿容量可调，可连续投切，投切速度快，可连续补偿，寿命长，占地小。可用于各种场合。
3 无功功率的补偿
3.1 无功功率补偿的意义。无功功率补偿在于努力减少无功功率对系统的影响，提高供电系统的功率因数，稳定系统的端电压，提高供电质量及稳定性。降低输电线路及用电设备的负荷，减少对有功功率的消耗，提升设备至最佳工作状态。减少用电费用等都有着极其重要意义。
3.2 无功补偿原理。我们所学过的知识中纯电阻电路是不存在的，电路元件中既有感性负载又有容性负载。因为电路中的容性电流与感性电流的相位差为180度，当容性负载释放时，感性负载吸收能量，而感性负载释放时，容性负荷吸收能量。能量在两种负荷间相互交换，感性负荷所需要的无功功率就可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿。这就是无功补偿的原理。
3.3 无功补偿的三种形式。1）集中补偿。集中补偿就是把补偿所用的全部电容器一次性装设在供电用的母线上或配电变压器低压侧，但当电气设备不连续运转或轻负荷时，会造成过补偿，使运行电压升高，电压质量变坏。季节性用电较强，空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。这种补偿方式，安装简便，运行可靠，利用率高。2）分散补偿。分散补偿是将电容器组分组安装在各用电支路的母线上，形成各支路多组分散补偿方式，使用时自动投入或断开，这种补偿方式灵活，易于控制。 3）个别补偿。个别补偿是顾名思义就是把补偿电容器并联到用电设备的电气回路，用其设备的开关控制运行或断开，它能实现就地平衡无功电流，又能避免无负荷时的过补偿，这种补偿方法的效果最好在大型高压电机中常见。
4 结束语
电网中负荷存在大量感性负载，使得线路阻抗成感性，由于其两端的电压与流过的电流有90度角的相位差，所以不能做功，也不消耗有功功率，但它参与了与电源的能量交换，这就产生了无功功率，降低了发电机和电网的供电效率。无功功率的交换会促使发电和输电设备上的电能损失和电压升降，直接影响线路的损耗和电力系统的经济运行。认识无功功率的产生及作用，有助于我们理解无功功率平衡和改善电压质量，为无功的管理和规划奠定理论基础。优化无功补偿配置，实现无功的动态平衡使电能的利用达到最大化。
参考文献：
[1]金广厚、郝建国、宋建勇，几种无功功率的定义方法[J].东北电力技术，2004.
[2]贾时平、刘桂英，静止无功功率补偿技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
无功功率范文第2篇
【关键词】无功功率补偿；经济运行；特点
一、前言
交流异步电动机在工矿企业中，不少电动机负荷率低，经常处于轻载或空载状态，功率因数普遍不高。无功功率相对于有功功率的百分比更大，不但浪费电能，而且降低了异步电动机的功率因数。现在国家非常重视节能减排的工作，因此在这种趋势下，对异步电动机采用无功功率补偿以提高功率因数，节约电能，减少运行费用，是非常必要的，同时也给企业带来了经济效益。
二、无功功率补偿的种类
1、集中补偿
在高低压配电所内设置若干组电容器，电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率。
2、组合就地补偿（分散就地补偿）
电容器接在高压配电装置或动力箱的母线上，对附近的电动机进行无功补偿。
3、单独就地补偿
将电容器装于箱内，放置在电动机附近，对其单独补偿。
三、无功功率补偿的意义
1、改善设备的利用率
根据（3-1）公式可知，在一定的电压和电流下，提高功率因数，其输出的有功功率越大。因此，改善功率因数是发挥供电设备潜力，提高设备利用率的有效方法。
cosφ＝P/UI …（3-1）
2、减少供电系统中的电压损失
根据（3-2）公式可知，供电系统的电压损失为
U=PR+QX/UN …（3-2）
当功率因数越高时，说明通过线路上无功功率越小，则线路上电压损失越小，也就改善了电压质量。
3、减少供电系统中的功率损耗
当线路通过电流I时，其有功损耗为：
ΔP=3I2R
可见，线路的功率损耗ΔP与cosφ2成反比，cosφ越高，功率损耗就越小。
4、提高供电系统的传输能力
视在功率与有功功率的关系为P＝Scosφ，可见在传送一定有功功率P的条件下，cosφ越高，所需视在功率就越小。
四、就地补偿与集中补偿的技术分析
1、电容补偿应注意的问题
（1）防止产生自励。
采用电容器就地补偿电动机，切断电源后，电动机在惯性作用下继续运行，此时电容器的放电电流成为励磁电流，如果电容过补偿，就可使电动机的磁场得到自励而产生电压。
（2）防止过电压。
当电容器补偿容量过大，会引起电网电压升高并会导致电容器损坏。我国并联电容器国标规定：“工频长期过电压值最多不超过1.1倍额定电压。”
（3）防止产生谐振。
（4）防止受到系统谐波影响。
对于有谐波源的供电线路，应增设电抗器等措施，使谐波影响不致造成电容器损坏。
2、两者比较
就地补偿较集中补偿，更具节能效果。
五、电容补偿容量的选定
1、集中补偿容量确定
先进行负荷计算，确定有功功率P30和无功功率Q30，补偿前自然功率因数为cosφ1，要补偿到的功率因数为cosφ2。则
QC=αP30(tgφ1－tgφ2)
α为平均负荷因数。
2、电动机就地补偿电容器容量确定
就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流，因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件。负载率越低，功率因数越低；极数愈多，功率因数越低；容量愈小，功率因数越低。但由于无功功率主要消耗在励磁电流上，随负载率变化不大，因此应主要考虑电动机容量和极数这两个参数，才能得到最佳补偿效果。
六、经济运行补偿容量（KVAR）的确定
根据实际情况得出经济运行补偿容量公式：
在380V网络中，一般均用低压电容器进行无功补偿，每千乏电容器的功率损耗为0.004KW，放电装置的功率损耗约为0.001(KW/KVAR)。因此，380V网络中电容无功补偿装置的功率损耗系数为Kc=0.005
(KW/KVAR)。
不难看出；K2c
此外，变压器的星型等值电阻折算到高压侧的阻值用Rb表示，则
根据上述情况，忽略K2c，并将式（6-2）代入式（6-1），便可得简化而实用的经济运行补偿容量计算公式
式中，P是变压器低压侧有功负荷（KW）；Q是变压器低压侧无功负荷（KVAR）；Se是变压器额定容量（KVA）；Pd是变压器的有功短路损耗（KW）；Qd是变压器满载无功损耗增值（KVAR）；PK是变压器的空载有功损耗（KW）；QK是变压器的空载无功损耗（KVAR）；Rb是变压器星形等值电阻折算到高压侧的阻值（Ω）；R是电源线路导线电阻（Ω）；Ue是变压器高压侧
（下转第60页）
（上接第58页）
线电压（V）；KC是补偿装置的功率损耗系数（KW/KVAR），对低压电容补偿装置：
KC=0.005(KW/KVAR)；K=1.22
在高压供电高压量电的工厂中，应该在变压器高压侧计算（或测定）功率因数；在高压供电低压量电和低压供电低压量电的工厂中，应计算（或测定）低压侧的功率因数。
七、结合工程实例谈电容补偿的应用
以某大型项目为例，该项目设备装机容量约为21000多千瓦，其中高压电动机设备容量为5400多千瓦，其他低压设备容量为5000多千瓦。供电电源的电压等级为10kV。本着“节能、高效”的方针，经过经济分析，采用10kV作为高压电动机的供电电压等级，投资较省，同时亦减少变电环节，也就减少了故障点。
在这个项目中，采用高压电容器就地补偿，与电动机同时投切。高压电容器组放置在电动机附近。高压就地补偿装置以并联电容器为主体，采用熔断器做保护，装设避雷器用于过电压保护，串联电抗器抑制涌流和谐波。这样，不仅提高了电动机的功率因数，降低了线路损耗，同时释放了系统容量，缩小了馈电电缆的截面，节约了投资。对于低压电动机布置较分散，因此，在变电所变压器低压侧采用电容器组集中自动补偿。
无功功率范文第3篇
【关键词】无功功率补偿；经济效益
引言
在电机、电力系统用电设备中无功功率消耗和有功功率相比超出很多电能，造成了不必要的极大浪费。从这一角度出发，如果采用无功补偿，来提高功率因数，则可以很有效地节约电能、减少运行费用。电容补偿又叫做无功补偿或者功率因数补偿。电感性的无功功率通常存在于电力系统的中正在运行的用电设备，极大地造成了电源容量使用效率微弱，能够改良的方式是在系统中添加电容。当前无功补偿大致分为以下几类（1）集中补偿（2）组合就地补偿(分散就地补偿)（3）单独就地补偿。这几种补偿方式都有各自的特点，如何运用要因地制宜，具体情况具体分析，否则反而会带来不必要的浪费。
1 无功功率补偿的作用
1.1 降低系统的能耗
功率因数的提高，能减少线路损耗及变压器的铜耗。当功率因数从0.8提高至0.9时，可知有功损耗降低21％左右。在输送功率P= 3UIcosφ不变情况下，cosφ提高，I相对降低，功率因数从0.8提高至0.9时，铜耗相当于原来的80％。
1.2 减少了线路的压降
由于线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减小，有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压上升过高)，有利于大电机起动。
1.3 增加了供电功率，减少了用电贴费
对于原有供电设备来讲，同样的有功功率下，cosφ提高，负荷电流减小，因此向负荷传输功率所经过的变压器、开关、导线等配电设备都增加了功率储备，发挥了设备的潜力。对于新建项目来说，降低了变压器容量，减少了投资费用，同时也减少了运行后的基本电费。
2 电容补偿在技术上应注意的问题
应注意以下问题：
(1)防止产生自励
采用电容器就地补偿电动机，切断电源后，电动机在惯性作用下继续运行，此时电容器的放电电流成为励磁电流，如果电容过补偿，就可使电动机的磁场得到自励而产生电压。因此，为防止产生自励，可按下式选用电容QC=0.93UI0
(2)防止过电压
当电容器补偿容量过大，会引起电网电压升高并会导致电容器损坏。我国并联电容器国标规定：“工频长期过电压值最多不超过1.1倍额定电压。”因此必须符合QC< 0.1Ss的条件。
(3)防止产生谐振。
(4)防止受到系统谐波影响。
对于有谐波源的供电线路，应增设电抗器等措施，使谐波影响不致造成电容器损坏。
3 电容补偿控制及安装方式的选择
3.1 电容补偿方式的选择
采用并联电容器作为人工无功补偿，为了尽量减少线损和电压损失，宜就地平衡，即低压部分的无功宜由低压电容器补偿，高压部分的无功宜由高压电容器补偿。对于容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率，宜就地补偿。补偿基本无功的电容器组宜在配变电所内集中补偿，在有工业生产机械化自动化程度高的流水线、大容量机组的场所，宜分散补偿。
3.2 电容器组投切方式的选择
电容器组投切方式分手动和自动两种。
对于补偿低压基本无功及常年稳定和投切次数少的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或轻载时电压过高，易造成设备损坏的，宜采用自动投切。高、低压补偿效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。
3.3 无功自动补偿的调节方式
以节能为主者，采用无功功率参数调节；当三相平衡时，也可采用功率因数参数调节；为改善电压偏差为主者，应按电压参数调节；无功功率随时间稳定变化者，按时间参数调节。
4 电动机就地补偿电容器容量确定
就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流，因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件。负载率越低，功率因数越低；极数愈多，功率因数越低；容量愈小，功率因数越低。但由于无功功率主要消耗在励磁电流上，随负载率变化不大，因此应主要考虑电动机容量和极数这两个参数，才能得到最佳补偿效果。
5 电容补偿的工程实例应用
以某大型项目中能源中心为例，该项目设备装机容量约为21000多千瓦，其中高压电动机设备容量为5400多千瓦，其他低压设备容量为5000多千瓦。供电电源的电压等级为10kV。本着“节能、高效”的方针，初次尝试了采用燃汽轮机发电机组自发电，冷、热、电三联供，做到汽电共生，实现能源综合利用。经过经济分析，采用10kV作为高压电动机的供电电压等级，投资较省，同时亦减少变电环节，也就减少了故障点。根据负荷计算，共采用六路10kV电源，分别对高压电动机直配。
在这个项目中，高压电动机主要用于空调系统中的中央空调机组，以及主机的外部设备——冷冻水循环泵和冷却水循环泵多台设备。这些设备单机容量很大，离心机组单机最大达2810kW(共5台)，小的870kW(共4台)，冷冻水循环泵单机560kW(共9台)，冷冻水循环泵单机亦有380kW(共3台)，自然功率因数在0.8左右。如果在10kV配电室集中补偿电容，不采用高压无功自动补偿的话，如此大容量的电动机起、停会使10kV侧功率因数不稳定，有可能造成过补偿，引起系统电压升高。同时，从配电室至冷冻机房高压电动机的线路最近50m，最远140m，线路损耗相当可观，综合考虑到高压自动补偿元件、技术、价格均要求高，因此采用高压电容器就地补偿，与电动机同时投切。高压电容器组放置在电动机附近。这些电动机采用自耦降压起动方式，高压就地补偿装置以并联电容器为主体，采用熔断器做保护，装设避雷器用于过电压保护，串联电抗器抑制涌流和谐波。这样做，不仅提高了电动机的功率因数，降低了线路损耗，同时释放了系统容量，缩小了馈电电缆的截面，节约了投资。
对于低压设备，由二台1000kVA及二台1600kVA变压器配出，低压电机布置较分散，因此，在变电所变压器低压侧采用电容器组集中自动补偿。虽然一些低压电动机的容量也不小，就地补偿的经济效益亦有，但这些设备主要用于锅炉房和给排水设备，锅炉房的设备不如冷冻机房集中，环境较差，管理不便，因此，在低压配电室采用按功率因数大小自补偿是较合适的。
6 总结
对无功功率进行补偿的节能效果是有目共睹的，在应用的过程中，还应该在技术经济上综合考虑，根据具体情况进行分析，来决定是采用集中补偿还是就地补偿，还是两者综合采用，从而达到使电气设备经济运行的目的。
参考文献
无功功率范文第4篇
关键词：霍尔效应；无功功率；传感器；功率表
中图分类号：O472.6 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)24-0000-02
The Application Study of Hall Effect in the Reactive Power Meter
Zhang Cuiming
(Shijiazhuang Vocational and Technology Institute,Shijiazhuang050081,China)
Abstract:Hall effect is found in the 1879 U.S.physicist,Hall graduate student to do research carrier conductor in a magnetic field by the force experiments.On Hall effect principles,characteristics and classification of the Hall element,as well as applications in various fields.Power measurement,with a common voltage,current coil constitute the power meter measurement accuracy is low,the reaction is slow,can not meet the accuracy requirements.Order to improve the measurement accuracy of the reactive power,Hall sensors into the measurement of reactive power,Hall effect,Hall sensor working principle,the reactive power theory and the Hall of power production principle,for the power fast,accurate measurements of the reactive power provides a theoretical basis.
Keywords:Hall effect;Reactive power;Sensor;Power meter
伴随电力电子技术的快速发展，家庭和企业中不断引入各种各样的电子设备，使电路越来越复杂，电路的精确测量也越来越受到重视。尤其是电路的无功功率对电网电压的影响很大，无功不足或过大都会导致系统电压下降或上升，极端情况下能引起电压崩溃，给电网带来严重后果，因此，无功功率的精确测量越来越受到大家的关注。传统的由电流、电压线圈构成的功率表由于测量精度低、反应速度慢，已无法适应新的要求。
霍尔效应是转载式样与垂直的磁场中由于转流子受洛伦慈力作用发生偏转而在与垂直电流和磁场方向的变化两个断面上出现等量异号电荷而产生横向电势差UH的现象。电势差UH成为霍尔电压，EH称为霍尔电场强度。此时的再留自己受到洛伦磁力作用又受到与洛伦磁力方向相反的霍尔电场力作用，当载流子所受得洛伦磁力与霍尔电场力相等时，霍尔电压保持此相对稳定。为了准确测量无功功率，大家采取各种各样的措施以提高对无功功率测量的精度。本文介绍利用霍尔效应对无功功率进行测量的原理和方法。
一、霍尔传感器的工作原理
（一）霍尔效应。如图1所示,一个长度为L,厚度为d的半导体薄片,在垂直于半导体薄片方向上,施加磁感应强度为B的磁场,若在长度方向通一电流I,则正负电荷受洛伦兹力作用,将分别沿垂直于磁场和电流的方向向导体两端移动,并聚集在导体两端形成一个稳定的电动势Uh-----霍尔电动势,这种现象称为霍尔效应。霍尔电动势的大小 ……①,【1】其中Rh为霍尔系数，由半导体材料的性质决定,d为半导体薄片厚度。若设Rh/d=K,则①式可写为： ……②。K为霍尔元件的乘积灵敏度,K值越大，灵敏度越高.
（二）霍尔传感器工作原理。如图2所示，让被测母线穿过导磁环，当母线中有电流Ip通过时，在导磁环中就产生磁感应强度为B的磁场，B的大小与产生它的被测电流Ip成正比，即B∝Ip……③。霍尔元件安装在导磁环的缺口处，用于检测导磁环中的磁感应强度B（B垂直穿过霍尔元件），当霍尔元件的一个方向上通入控制电流I时，在磁场B的作用下，霍尔元件另一方向就会产生霍尔电动势。由②式可知Uh与磁感应强度B及控制电流I成正比，而由③式可知B又与被测电流Ip成正比，所以Uh与被测电流Ip及控制电流I成正比，即Uh∝Ip I。即传感器能够测出两个电流的乘积量。
二、无功功率理论
在三相电路中，无论电路对称与否，三相电路总的无功功率都等于各相无功功率之和，即 ，其中Ua、Ub、Uc分别表示三个相电压，Ia、Ib、Ic分别表示三个相电流，φa、φb、φa分别表示对应相电压与相电流的相位差。也就是说，只要测出各相的无功功率，将三相功率相加就是总无功功率。据此，对于三相四线制电路可以用三表法进行测量，每块表测量一相的功率，三个功率之和即为三相总无功功率。对于三相三线制电路，利用相关知识可以推出，三相总的无功功率还可以表示为 。其中，UAB、UBC和IA、IB是线电压和线电流，φ1、φ2分别是对应线电压和线电流的相位差。【2】也就是说在三相三线制电路中，可以用两部分功率表示总无功功率。据此，通常采用两表法进行功率的测量。
三、霍尔传感器测量无功功率原理
根据霍尔传感器的工作原理，结合无功功率知识，我们可以将电路的电流作为传感器的被测电流，将电路电压通过转换电路转换成电流作为传感器的控制电流，从而使霍尔电压Uh∝UI实现功率的测量。下面具体分析。
在三相四线制电路中，用三表法进行测量，图3给出了利用霍尔传感器测量A相无功功率的电路原理框图。让A相电流Ia穿过霍尔传感器的导磁环，此时在垂直于霍尔元件方向上便会产生磁场B（B∝Ia）。从相线A与中性线N之间取出相电压Ua，将此电压经过变压、移相后，再经过V / I转换电路，将电压Ua转换成电流I（I∝Ua），I作为传感器的控制电流。这样经过霍尔传感器后得到的霍尔电压Uh∝UaIa,从而实现了功率的测量。其它两相的测量方法与此相同，将三相测出的无功功率相加即可得到三相总的无功功率。
在三相三线制电路中，用两表法进行测量，其测量原理框图如4所示。【3】让IA、IB两线电流分别穿过导磁环，将线电压UAC、UBC转换成传感器的控制电流，经霍尔传感器后使霍尔电压Uh1∝UACIA、Uh2∝UBCIB,，从而实现功率测量，再将两功率相加即可得到总的无功功率。
由于霍尔传感器的反应速度快、测量精度高，因此利用霍尔效应做成的霍尔功率表不仅能大大提高无功功率的测量精度，而且对电路中无功功率的变换能快速、及时的作出反应，做到实时监测，以便及时切换补偿电容对电路进行无功补偿，从而大大提高供电质量。值得说明的是本文的分析为霍尔功率表的制作提供了理论依据，具体的实现电路有待于进一步探讨。
霍尔效应传感器技术成熟、应用广泛，但其衍生产品大多具有专用特点，价格相对昂贵。基于价格低廉开关型霍尔传感器设计的几种特殊用法传感器，电路简单，可与芯片一起封装。设计合适的采样轮，可实现上述几种传感器的相应功能，对于简化设计、提高稳定性、可靠性和降低控制系统成本，具有现实意义。
参考文献：
[1]李岐旺.霍尔电流传感器[J].仪表技术与传感器,1991,（1）:7～10
[2]席时达.电工技术[M].北京:高等教育出版社,2000.6
[3]焦俊生.电路与电工技术[M].北京:北京大学出版社,2006.1
无功功率范文第5篇
工业企业多为高负荷用电用户，为了确保自身享受到稳定的供电，就必须积极改善企业的功率因数，首先必须掌握不同类型功率因数科学的计算模式，这其中包括瞬间功率因数，通常能够从计量仪器中明显读数，也可以借助于其他电能计量设备的数值来综合分析、计算，通过分析瞬间功率因数，能够科学预测工业企业在实际的生产、运转时对应的无功功率状况，对应选择补偿方法。月均功率因数的计算，则应该参照企业的有功、无功电度表等来科学衡量与计算。从工业企业大量的用电实践得出，对于企业用电来说，其无功消耗主要和两大设备有关，它们分别为感应电动机、变压器，二者对企业无功消耗占据了80%～90%。因此，要想控制无功损耗，就必须设法做到两点：（1）提升功率因数；（2）正确运用无功补偿技术。前者就是要极力控制用电装置自身的无功功率损耗，正确的方法就是科学、正确地优选合格的电气设备，优化其运行方式，并加强其维修与维护。后者的补偿技术则分为人工补偿技术与动态补偿技术，其中人工补偿技术的重要思想就是额外配备补偿装置，从而来满足企业的无功功率需求，保证其功率因数。
2工业企业用电无功补偿技术
2.1科学优选电动机
正确选择电动机的规格、类型以及容量等，确保其具备满载工作能力。参照具体的生产环境特征，不同的电动机内部配置不同，其性能也有所差异，实际采购中必须密切关注其机械性能、电气指标等。同容量的电动机，要优选高转速电动机。同封闭式电动机相比，感应式电动机的电气指标更高，且转速更高，因此，要尽量避开封闭式电动机，优选感应式电动机，因为其空载状态下，电流不会发生变化。相反，倘若使用大容量电动机，就有可能使其走向低负荷工作状态，从而耗费了功率因数，也浪费了电能，所以也要使用容量合适的感应电动机。处于运转状态的电动机，倘若长时间处于低负荷状态，则有必要考虑调换电动机，调换好的电动机在实际使用前也要做好技术性能测试与检查，确保其各项功能都处于稳定状态，从而提高自然功率因数，控制电能的浪费。
2.2控制定子绕组电压
参照电机学的基础理论可以知道，电动机的励磁电流同附和到定子绕组电压的平方为正比例关系，所以为了控制励磁电流，可以先控制定子绕组电压，以此来提升功率因数，具体的控制策略为：调整原来的接线的定子绕组，使其变成Y接线，这样电动机的各个项路的电压就得到了有效控制，电动机的转矩也会随之发生变化，呈现下降趋势，但是控制定子绕组电压的方法的使用需要电动机处于特殊启动状态，那就是空载、轻载的状态，而且也要提前对电动机进行检查、验证，确保其能够正常启动、安全运行等。
2.3优选变压器容量、数量以及运行模式
经过实践的运用与分析得出：变压器的无功功率因数耗费量较高，且其空载无功功率所占比例也较大，这就使得变压器的容量、安装数量以及运行模式的选择至关重要，因为一旦选择不当，就容易造成企业功率因数过低。所以，实际的变压器选型过程中，一定要把企业功率因数的大小纳入考虑范围，也要确保变压器本身的高效、经济运转，确保这两方面都达标。
2.4正确检查、维修电动机
感应电动机的检修、维护水平会在很大程度上关系到功率因数。要想提高检修质量，就必须切实根据所维修电动机的技术标准、规定参数等来有规则、有秩序地检修，要维护电动机的性质、功能、数据等的准确合理。相反，倘若维修水平不合格，维修质量不达标，就可能加剧对无功功率的需求，从而对功率因数带来负面影响，在实际的维修过程中需要重点注意的是不能随意调整定子、转子间气隙的初始大小，也要维护气隙的均匀度，如果气隙一旦改变，就可能加剧磁阻，从而浪费更多的功率因数。
2.5电磁开关无电压工作
对于工业企业来说，其电力低压系统通常运用多种电磁开关，且其控制线圈具有良好的感性性能，开关闭合后，走向供电状态，控制线圈也进入电源连接状态，这其中伴随着对电能的使用，对应的也出现了相对落后的无功电流，从而不利于大型工业企业功率因数的提高，对于这一问题，相关企业已经有所意识，并对应采取了解决对策，那就是一方面控制电能，另一方面来优化调整开关系统，将机械闭锁设备配在开关中，这样即使电磁开关闭合，在电气链接点的支持下，能够断开控制线圈，这样就会让电磁开关进入无压运转模式，从而优化功率因数，控制电能的不合理使用，达到多方面的积极效果。
2.6人工无功补偿技术
采用同步电动机补偿，这一补偿模式的优势为：功率因数超前时，同步电动机也能够工作，可以输出无功功率来实现对工业企业用电的无功补偿，从而全面提升其功率因数。这其中低速电动机同生产机械有效配合在一起，就不必使用减速箱，如果电网频率平稳时，对应的电动机也处于匀速运行状态，有效提高了供电效率，而且同步电动机的运转也不会受到变化电压的影响。同时，选择强行励磁，能够有效确保供电系统的安全运转。正是因为同步电动机体现出以上多方面的优势，适合引入到大型工业企业中，将其运用到水泵、通风机等机械设备中，实现各项机械设备的高效拖动与运转。同步电动机的使用成本较高且不方便维修，但是其所创造的无功补偿效果却十分显著。与之相对应的并联电容器则较为经济实惠，方便维修与维护，而且其故障问题的辐射范围十分有限，也可以尝试用在大型工业企业用电系统中，然而，其缺陷为并联电容器只具有有级调节功能，当无功功率发生变化时，无法实施无级调节。
2.7动态无功补偿模式
2.7.1全补偿。这一模式状态下，是要让功率因数为1，在供电系统中仅仅选择有功功率，全补偿状态下，无功装置的容量和负载的感性无功变化量保持一致。
2.7.2部分补偿。这种补偿方式具有一定的优点，体现在可以维护母线电压的安全、稳定，使其有效抵御负载的袭击，同时在一些特殊的时间段中，如：T1～T6的时间范围内，QS＞0，此时会对母线电压产生不良影响，造成一定程度的波动，功率因数＜0，然而，从总体来看，平均功率因数还是处于相对高的水平。
3结语
无功功率范文第6篇
关键词：电力网；无功功率补偿
中图分类号：TM727 文献标识码：A文章编号：
前言：电网中电力设备一般由阻性、感性、容性三种负载混合组成。对于感性和容性负载，他们在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。因此电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅仅在用电负荷与电源之间进往复交换，由于这种交换功率不对外做功，因此成为无功功率。无功功率反映了内部与外部往返交换的能量情况，但并不像有功功率那样表示单位时间内所做的平均功率，无功功率的符号用Q表示，单位为乏（var）、千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。
1.无功补偿的原则
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定数量的无功功率，尤以配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。
1.1总体平衡与局部平衡相结合，以局部平衡为主
首先要满足整个地区电网的无功电力平衡，其次要满足变电所、配电线路的无功电力平衡。如果无功电源的布局、补偿容量和补偿位置选择不合理，局部地区的无功电力不能就地平衡，就会造成不同分区之间无功电力的长途输送和交换，使电网的功率损耗和电能损耗增加。因此，在规划过程中，要在总平衡的基础上，研究各个局部的补偿方案，求得最优化的组合，才能达到最佳的补偿效果。
1.2电力部门补偿与用户补偿相结合
在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户分级共同进行补偿。
1.3分散补偿与集中补偿相结合，以分散补偿为主
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。分散补偿，指把补偿装置分散安在用电设备旁等进行就地的无功补偿。集中补偿，主要是减少主变压器本身的损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。所以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。所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。
1.4降损与调压相结合
利用并联电容器进行无功补偿，其主要目的是为了达到无功电力就地平衡，减小网络中的无功损耗，以降低线路损耗和电压损失。对于主干网，补偿方式为集中补偿，以调压为主要目的。对于配电网络，补偿以集中和分散双结合的方式，以降低线路损耗为主要目的，辅以调压的功能。
2.我国电力系统无功补偿的现状
近年来， 随着国民经济的跨越式发展，电力行业也得到快速发展，特别是电网建设，负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升，也使电网中无功功率不平衡，导致无功功率大量的存在。目前我国电力系统无功功率补偿主要采用以下几种方式：
2.1同步调相机
同步调相机属于早期无功补偿装置的典型代表，它虽能进行动态补偿，但响应慢，运行维护复杂，多为高压侧集中补偿，目前很少使用。
2.2并联电容器补偿装置
并联电容器是无功补偿领域中应用最广泛的无功补偿装置，但电容补偿只能补偿固定的无功，尽管采用电容分组投切相比固定电容器补偿方式能更有效适应负载无功的动态变化，但是电容器补偿方式仍然属于一种有级的无功调节，不能实现无功的平滑无级的调节。
2.3并联电抗器
目前所用电抗器的容量是固定的，除吸收系统容性负荷外，用以抑制过电压。
2.4SVC补偿装置
SVC补偿装置结合了电容器和电抗器，通过现代电力电子技术，能动态平滑无级调节无功的输出，是一种新型的高效能的补偿装置。
3.电力网采取的无功补偿技术的优缺点
3.1集中补偿技术
3.1.1集中补偿技术的优点：
这种装设方式与分散补偿方式相比，具有以下优点：
（1）通过电容器组与自动投切装置配套，能自动追踪无功功率变化而改变用户的补偿容量，避免在总的补偿水平上产生过补偿或欠补偿，从而使用户功率因数始终保持在规定范围之内。在这种意义上讲，可使用户达到最优补偿。
（2）集中补偿有利于控制用户本身的无功潮流，避免受电力网的电压变化或负荷变化而产生过大的电压波动。当电压波动超过允许范围时，可借助自动投切装置调准母线电压水平，以改善电压质量。
（3）电容器组的基本容量是根据用户正常负荷需要确定的，运行时间长，利用率高，补偿效益就高；而且集中补偿方式在运行维护上较为方便，事故率相对减少，相应的提高了补偿效益。
3.1.2集中补偿方式的缺点
这种方式只能减少装设点以上线路和变压器因输送无功功率所造成的损耗，而不能减少用户内部通过配电线路向用电设备输送无功功率所造成的损耗。其降损节电效益必然受到限制。这也就是说，集中补偿容量再多，起作用仅限于减少变压器本身及以上配电线路的无功损耗。
3.2分组补偿技术
3.2.1分组补偿的优点
（1）分组补偿有利于对无功进行内部分区控制，实现无功负荷分区平衡，减少无功功率在变配电站以下配电线路中的流动，使内部线损显著降低。
（2）对于实行分车间考核用电指标的用户，分组补偿有利于分车间加强无功电力管理，提高本车间的功率因数，降低产品单耗和生产成本。
（3）分组电容器的投切随车间总的负荷水平而变化，其利用率较单台补偿高；分组补偿也比单台电动机易于控制和管理。
3.2.2分组补偿的缺点
不如集中补偿便于管理；如果在车间装设电容器未能分组，则补偿容量无法调整，可能会出现过补偿或欠补偿；如果只进行分组补偿，则用户变压器消耗无功功率必须由车间电容器向上倒送，或由电网输送，显然效果不好；分组补偿的一次性投资大于集中补偿。
4.电网无功功率补偿技术存在问题
4.1大量无功潮流远距离穿越、传输
大量无功潮流从发电厂涌向高压变电站，在通过输电线路输送至中压变电站，造成大量无功潮流远距离穿越、传输。输电线路长，对地分布电容较大，为防止跳闸后电压幅度波动，超高压线路的充电功率不宜作补偿使用。
4.2变电站无功补偿容量问题
无功补偿容量配置不合理，大多变电站补偿电容分组投切，不能根据负荷变化需要做到就地平衡，高负荷时功率因数太低，低负荷时又出现过补偿。
4.3存在无功向配电网倒送现象
无功倒送会增加电网损耗，加重配电线路负担，尤其是采用固定电容器补偿方式的用户，可能在负荷低谷时造成无功倒送。如果一个城市10kv 及以下配电网长期以来无功补偿不足，由此造成严重的网损。
5.解决和完善无功功率补偿技术问题措施
5.1高度重视配网无功补偿
负荷电流在通过线路、变压器时会产生功率与电能损耗，功率因数越低电网所需功率就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗。提高功率因数，降低线损耗，是节能降损最直接和最经济的手段。对负荷较大的公用变压器，要全面考虑在配变低压侧加装电容器组进行补偿。
5.2根据实际确定变电站无功补偿容量
220kv 变电站应有较多的无功调节能力，使高峰负荷时功率因数达到0.98 左右，调节容量因地而异。变电站的无功补偿应立足于对变压器和变低侧负荷的无功补偿，合理配置补偿容量，防止无功倒送。
5.3加强用户侧管理
加强用户侧无功补偿的管理和节能降损宣传力度，使用户认识到即使是未进行功率考核的小容量用户，加强无功补偿可以减少内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，因而相应可以减少电费的支出。
6.结语
进行电力系统的无功功率补偿技术研究的意义是有目共睹的，开发先进而实用的无功补偿装置具有广泛而深刻的现实意义和广阔的应用前景。随着电力电子技术的飞速发展，系统性地研究配电网的节电与无功优化技术是加强配电网经济性、安全性运行和提高效益、节约电能的必要途径。
参考文献：
无功功率范文第7篇
【关键词】低压 无功功率自动补偿系统 应用技巧
电力行业在我国工业化的快速发展进程中起着不可替代的重要作用，我国工业化进程越快，电网负荷越大，对电力能源的消耗就越多，因此，节约电力资源，使电力资源得到可持续发展迫在眉睫，对无功补偿的需求也就与日俱增。特别是低压电网中的无功损耗问题引起了人们的广泛关注，降低无功损耗的技术从过去的人工补偿技术发展到了现在的自动补偿技术。电气工程人员，只有熟练掌握低压无功补偿的过程、补偿的判据和策略、接入电网的方式以及使用中的各种注意事项等问题，才能使低压无功功率自动补偿系统更有效地对电网实施无功补偿，达到安全用电、节约能源、可靠运行的目的。
1 掌握低压无功功率自动补偿系统的原理
电气工程人员要想在实际应用中很好地发挥低压无功补偿的作用，就必须首先掌握电网低压侧无功功率自动补偿系统的原理。低压无功功率自动补偿系统是依靠电压、电流互感器采集供电线路中的电压、电流的数据和信息的，输入到单片机中，通过单片机系统中的CPU进行分析、计算，通过输出系统把计算的结果与标准的功率因数0.9进行比较。如果功率因数大于0.9，无功控制器就不会输出信号，交流接触器不动作，电容器不投切，就不进行补偿。如果功率因数小于0.9，无功控制器就会输出信号，交流接触器动作，电容器投切，就进行补偿。通常情况下，电压信号是从接于主母线上的B、C相上的电压互感器中采集的，电流信号是从接于低压主柜中的母线上的A相上的电流互感器中采集的。
2 低压无功功率自动补偿系统的应用技巧
2.1 无功补偿电容器投切容量的确定方法
对于低压系统来说，国家规定低压供电的用电单位无功因数应大于或等于0.85，所以，在实际安装中，安装容量的大小应根据本单位负荷的实际情况和供电部门的要求，确定所安装的电容器容量。由于低压系统中大多数用电设备都具有感性特点，所以，无功功率的电容器补偿方式，通常采用的是共补型方式进行补偿的。在进行补偿前，首先要考虑的是电容器投切容量的计算，投切容量的大小，可采用查表法和计算法求得。查表法，就是把原本功率因数与所需功率因数两者对应所确定的系数K的大小与有功功率P的乘积，作为所需投入补偿的电容器的容量Qc的数值。
2.2 低压无功功率自动补偿系统自动投切的判据和控制策略
无功功率自动补偿装置要想正确地投入到低压电网系统中，不仅要考虑投入补偿的电容器的容量Qc的大小，还要考虑到接入低压电网系统中的电压变化的情况。如果不能有效地使二者之间达到合理的搭配，将会造成电容器组的频繁地投切、变压器的电压出现忽高忽低、忽大忽小的电压波动的情况。因此，在进行无功功率投切电容器进行补偿的同时，如何实现与低压系统中电压调节的合理配合，是保证无功补偿系统可靠投切的关键。
判断无功功率设备是否需要投入到低压电路中，如果只单纯地以功率因数的大小为判据，这是不科学的。为了使无功功率的投切控制更合理、更准确，就需要采用无功功率、功率因数、电压这几个参数之间的综合判据，作为判断是否需要进行无功功率自动补偿系统的投切的依据。为了避免电容器组的投切震荡，需要考虑系统允许一定的过补，在具体调试过程中，根据九区图，通过调试无功功率上下限的数值、电压上下限的数值及ΔU值的大小，来控制无功功率自动补偿系统的投切。在实际投切控制中，还要注意同组电容器的动作时间间隔，间隔时间必须大于300s，同容量的电容器循环投切。为了防止出现瞬时干扰和投切震荡的情况，投切算法并不以一次的计算结果立即决定是否投切，而是计算结果连续几十秒均为同一组合时，电容器才实行投切。
无功功率自动补偿系统投切的控制方法的分析，通常采用的是九区图分析法。九区图是把低压系统中的无功功率和电压作为两个状态变量来描述的，根据给定的电压、无功功率上下限，把电压和无功功率运行的控制状态按九区划分，以此来分析电容器组能否合理地投切和对低压电路中电压的影响。通过九区图分析系统中无功功率需求补偿的大小和系统中电压变化的关系，根据无功功率补偿的大小值与系统中电压变化的情况，来决定无功功率控制器是否投切。传统的九区图如图1。
传统的九区图在分析无功功率与电压关系时，由于边界是固定的，没有充分考虑到电路中电压与无功功率的相互关系、相互作用，更没有考虑到无功功率的变化趋势。这样分析出来的投切过程，容易造成系统的不稳定、不可靠，所以，使用时容易出现震荡和频繁动作的情况。为此，一些专家和学者又提出了扩张后的区域图分析法。附扩张后的区域图如图2。
扩张后的区域图具有以下三个优点：
（1）无功功率上下限，采用斜线可以有效地保证电压质量，提高电容器的投切效率，减少变压器中不必要的调压。
（2）ΔU是考虑电容器投切对电压影响的控制确定值，ΔU值的确定应该比电容器投入或切除时电压波动值略大一些，这样才能避免电容器不必要的频繁投切，也减少了电容器的不合理投切区域。
（3）无功功率上下限之间差值的确定，应该是最大一组电容器容量的1.05至1.2倍之间，这样就可以避免电容器的频繁动作。
2.3 低压无功功率补偿电容器组的连接技巧
因为电容器组按三角形连接时的电压等于按星形连接时的电压的 倍 ，因此，电容器组接成三角形时的容量Q为采用星形连接时3倍。如果电容器组按三角形连接，在三相之间，即使出现一个电容器断线的情况，此时整个三相线路仍能得到无功补偿；如果电容器组按星形连接时，当一相中的电容器出现断线时，该相就失去了无功补偿，这将会造成三相补偿负荷不平衡。因此，低压无功补偿中电容器组一般连接成三角形。但是美中不足的是，当电容器采用三角形接线时，任一电容器击穿将造成两相短路，有可能发生电容器爆炸的事故，而采用星形接线时，若一相电容器击穿，短路 电流数值相对较小，因此，星形接线与三角形接线相比，安全多了。
3 低压无功功率自动补偿系统的维护及注意事项
智能型无功功率控制器是属于电子器件，在安装场所，应做好防尘、防灰处理和保持适宜的温度等工作。投入运行后，不能光想着这是智能型的，可以无限期地放入电路中，这种做法是错误的。电气工程人员平时要善于观察，如果在路的功率因数已大于0.9以上时，就应立即切除无功功率自动补偿控制器的开关，使无功功率自动补偿系统退出线路。无功功率自动补偿系统在平时的运行过程中，如果运行一段时间后，需要停电进行检修。在停电的情况下，要对无功补偿柜内的所有螺丝等零件进行紧固处理。如果柜内的温度过高，还要打开柜内的电扇电源，对补偿柜进行降温处理。同时，在检修过程中，观察电容器接头是否有闪络现象，或电容器瓶是否有击穿、鼓包等现象，如果出现这些现象，要及时地更换电容器。在更换电容器时，还要用仪器同时对本组中的其它电容器进行测量，如有问题，应一同更换。
总之，低压无功功率自动补偿系统在低压电网系统中起着举足轻重的作用。在实际应用中，智能型无功功率自动补偿控制系统在投入运行之前，需要运用一定的技巧，对其进行科学的调试工作。在接线正确的前提下，参数调试特别重要，它关系到控制器是否能正确进行控制电容器组并按要求进行科学投切。在调试前，需要先看懂无功功率自动补偿控制器的说明书，知道控制器的控制面板上各控制开关及组合的作用，然后打开内部参数修订项，根据判据和实测数据的大小及控制策略的要求，调整内部参数到目标数据，最终使无功功率自动补偿系统得以安全、有效地运行。
参考文献
[1]王雷.无功电压计算及电压无功投切判据分析[J].电力自动化设备.2001（06）.
[2]刘介才编著.供配电技术（2版）.北京：机械工业出版社，2005（01）.
作者简介
张全德（1969-），男，大学本科学历。现为南阳医学高等专科学校电气工程师。
无功功率范文第8篇
关键词: 电能质量优化；无功功率补偿装置；静止同步补偿器；静止同步补偿器
Abstract: in this paper, the reactive power compensation device application background of power, and analyzes all kinds of reactive power compensation device and the classification of the advantages and disadvantages, and introduced the static synchronous compensator SVC and static synchronous compensator STATCOM characteristics and working principle, and introduced the two control based on STATCOM method.
Keywords: power quality optimization; Reactive power compensation device; Static synchronous compensator; Static synchronous compensator
中图分类号：R363.1+24文献标识码：A 文章编号：
0 引言
随着现代工业和电力工业的不断发展，电能传输的距离和容量日益增大，工业用户对电能质量的要求越来越高。近年来，电弧炉、轧钢机、大型可控硅装置的应用和大功率冲击性负载的存在，使得系统功率因数变低，电网谐波加大。电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行 ，降低了人民的生活质量。因此，无功功率补偿对电力系统有着重要的意义。
对电力系统进行适当的无功功率补偿，可以稳定电网的电压，提高电网的功率因数，提高设备的利用率，减少网络有功功率损耗，提高输电能力，平衡三相功率，为系统提供电压支撑，提高系统安全运行性。
无功功率补偿装置可以改善电网的电能质量，在今后的电力系统中具有广泛的应用前景。
1 电网电能质量要求
1.1 频率要求
我国电力系统的运行频率为50Hz，国家标准规定，电网容量在300万kW及以上，频率允许的误差为±0.2Hz；电网容量在300万kW以下，频率允许的误差为±0.5Hz。
1.2 供电电压要求
一般以电压变动幅值来衡量电压是否符合标准，国家标准规定，35kV及以上供电电压允许的偏差为额定电压的±10%；10kV及以下供电电压允许的偏差为额定电压的±7%；220V单相供电电压允许的偏差为额定电压的+7%～-10%。
2 无功补偿装置介绍
目前，无功功率补偿装置主要有同步调相机SC、静止电容器FC、机械投切电容器MSC、静止同步补偿器SVC和静止无功发生器SVG(也称STATCOM)，其分类如图1所示。
图1 无功补偿装置分类
2.1 早期的无功功率补偿装置
同步调相机SC和静止电容器FC是早期的无功功率补偿装置。同步调相机SC不仅可以补偿固定的无功功率，对变化的无功功率也可以进行动态的补偿，当电网电压下降时，SC通过控制励磁发出和吸收无功功率，并通过电压调节器来自动调节无功功率的大小，以维持电压的恒定。同步调相机SC的成本高、安装复杂、损耗和噪声都比较大、响应速度慢。
静止电容器FC可以改变线路的感应无功功率，来补偿系统的无功功率。其补偿容量有级，调节性能差，目前同步调相机SC和静止电容器FC基本上已经不再使用。
机械投切电容器MSC是一种比较简单的无功补偿装置，不能进行动态无功功率补偿，但是价格低廉，目前在国内仍然拥有较大的市场。
2.2 SVC介绍
SVC是目前广泛用于无功功率补偿的装置，具有响应速度快，可以连续调节无功功率输出的特点。SVC在系统中相当于可变电纳，随着电压的变化而改变其电纳值，因为所加的交流电压是恒定的，改变电纳值就可以改变基波电流，从而导致电抗器吸收无功功率的变化。
SVC主要包括饱和电抗器SR型SVC、晶闸管投切电容器TSC型SVC、固定电容—晶闸管控制电抗器FC-TCR型SVC、机械投切电容器—晶闸管控制电抗器MSC-TCR型SVC以及晶闸管投切电容器—晶闸管控制电抗器TSC-TCR型SVC，各种类型的SVC装置的结构图如图2所示。
FC-TCR型SVC由TCR和若干个不可控的电容器并联而成。其中，电容器为固定连接，TCR支路采用触发延迟控制，形成连续可控的感性电流，TCR的容量大于FC的容量，以保证既能输出容性无功电流也能输出感性无功电流。
TSC型SVC由电容器和双向导通晶闸管组成，其中，晶闸管仅仅起到开关作用，TSC只能提供容性电流，将多组TSC并联使用，根据容量需要逐个投入可以获得近似连续的容抗。
MSC-TCR型SVC采用机械开关控制电容的投入和切除，只能在一些要求不高、电容切断频繁的场合使用。
TSC-TCR型SVC一般使用n组电容器和一组晶闸管相控电抗器，它的无功功率输出可以在容性和感性范围内调节。
FC+TCRTSC
TCR+TSC MSC+TCR
图2 几种常见的SVC结构图
2.3 SVG介绍
2.3.1 SVG原理
SVG也被称为静止同步补偿器STATCOM，图 3为STATCOM原理图。其中，直流侧为储能电容，GTO逆变器通常由多个逆变器串联或并联而成，将直流电压变换成交流电压，交流电压的大小、频率和相位可以通过控制GTO的触发脉冲来控制。连接变压器将逆变器输出的电压转换成与电网电压等级相同的电压，从而使得STATCOM装置可以并联到电网中。
图3 STATCOM原理图
整个STATCOM装置相当于一个电压大小可以控制的电压源，根据图3可以得到，STATCOM装置所吸收的复功率。
STATCOM装置吸收的无功功率，其中为超前的角度。
将多个逆变器组合成多重化结构、多级并联逆变器和多电平结构可以扩大STATCOM的容量，原理图如图4所示。
图4 多重化结构原理图
多个逆变器并联的结构，由多个开关频率较高的小容量STATCOM并联运行，可以灵活地扩大逆变系统的容量，易于实现逆变器的模块化，提高系统运行的可靠性和可维护性。
2.3.2 SVG的控制
要实现STATCOM的快速补偿功能，必须快速地从负载电流中检测出无功电流。1983年日本的赤木所提出的三相瞬时电流分解成有功和无功电流的p、q分解法被广泛应用。
，