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动态无功补偿范文1
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0071-01
1 动态无功补偿技术现状
生产技术是在生产过程中不断进步的，动态无功补偿技术从刚开始比较落后的损耗大、工作声音响、反应速度很慢的同步调相机发展到今天相对比较先进的动态投切电容器（SVC）和无功发生器（STATCOM）技术，并且目前就SVC和STATCOM这两项动态无功补偿技术使用比较广泛。同步调相机发展到动态投切电容器（SVC）和无功发生器（STATCOM）技术中间还经历了开关投切固定器，投切固定器虽然是在同步调相机的基础上得到了发展，但是还是存在反应迟钝、感应不够灵敏、工作的连续性能差等方面的缺点。就目前的动态无功补偿技术来说，就无功发生器（STATCOM）和动态投切电容器（SVC）技术具有代表性，无功发生器（STATCOM）与动态投切电容器（SVC）相比，动态投切电容器（SVC）在科学性质方面更具优点。无功发生器（STATCOM）还有技术上的瓶颈，但是无功发生器（STATCOM）也有一定的优点，所以目前在少数电力工程中用到无功发生器（STATCOM）。
投切电容器（SVC）包含了很多技术方向，国内外众多电力设备研究专家还根据具体需求进行研发。就目前研发出来的投切电容器技术就包括了高阻抗变压器型、电抗器型、励磁控制的电抗器型晶闸管投切电容器型、晶闸管相控电抗器型这五个方向点。
2 动态投切电容器（SVC）技术
投切电容器（SVC）对于电网系统具有平衡三相负荷、降低网损、提高功率因数、减少谐波和电压影响、掌控无功功率、提高输电能力、阻止低频振荡、限制同步振荡等几方面的功能。投切电容器（SVC）技术的应用比较广泛，它主要用于无功控制HVDC换流站和输出电压对进行支持作用，同时投切电容器（SVC）也用于对因为负荷产生改变而产生的变动的控制、稳定电网系统的三相电压和防止系统中的输电部分的振动。对于电网系统中的输电部分，100～400Mvar为输电部分的容量要求，所以必须用到投切电容器（SVC），要求把投切电容器（SVC）安装在电压等级为10千伏到35千伏之间的降压变压器里。TSC的应用在SVC类型中使用最为广泛的两种，TCR使用的安全性比较高，因为TSC每一相分为两个组合，同时采用了特殊的三角型和三相结合的连接方法，从而对阀组动态运行的环境的调整可以采用对晶闸管阀体两端的di/dt值进行控制的方法。受TSC的输出特性的限制，TSC只能运行单纯的有级调理，但是在电压的环境下却能发挥很好的作用。
3 无功发生器（STATCOM）技术
无功发生器（STATCOM）对于电网系统的作用就是用变流器把电容器上的直流电压转变为三相电流，同时把变流器和变压器联系起来对电流进行调整，然后把电充进去电容器里面。无功发生器的无功功率的系统输出主要是通过在系统电压和逆变压器之间形成落差的方法，无功发生器的充电功能启动的时间取决于电压差产生的时间点，当无功发生器的充电动作进行到系统电压低于电容的电压时就会产生无功功率输送。但是无功发生器（STATCOM）输送的无功功率也不是永不停止的，当STATCOM的无功功率被消耗的量和系统的供应的量相等时就会停止。
4 无功发生器和动态投切电容器的技术性比较
有对比才有选择，才能对两种技术的适用性进行了解，无功发生器和动态投切电容器是目前应用比较广的两种动态无功补偿技术，不同的电网企业对无功发生器和动态投切电容器这两种技术的选择考虑都不一样，但是对这两种技术的选择都要充分结合自身电厂的实际情况，对无功发生器技术和动态投切电容器技术的优缺点进行深入认识，两种动态无功补偿技术都有各自的优势和缺点。
1）STATCOM的优缺点，级链式结构和多电平或者多重化结构是目前STATCOM的主要两种结构，STATCOM的主要有点是摆脱常规的电容器补偿方式，可以直接进行瞬时间的无功功率进行调换，STATCOM还是一种无功功率的补偿器件，同时STATCOM具有反应灵敏度高、体积相对比较小、提供无功功率的时间性比较敏感、对于负荷的突然变化的控制能力比较强等方面的优点，STATCOM的缺点是技术瓶颈一直没有得到解决，对平衡三相电的能力还是不足，而且价格成本相对比较高。
2）投切电容器（SVC）的优点是平衡三相电的能力强、造价成本相对比较低、技术比较成熟，投切电容器（SVC）的缺点是对使用的面积要求比较大，反应迟钝、对于负荷电流突然变化的控制能力很弱。
5 小结
随着社会发展的脚步的加快，电网的谐波的污染问题也越来越严重，对于输配电系统动态无功补偿的解决意见迫在危急。本文从当前应用比较广的投切电容器（SVC）技术和无功发生器（STATCOM）技术对输配电系统动态无功补偿的解决进行了了解，为了适当选择动态无功补偿的技术方案，本文也对无功发生器（STATCOM）和投切电容器（SVC）进行了对比。从对目前的动态无功补偿方法的剖析，发现尽管现在已经研发出了新型的、功能比较强大的无功发生器（STATCOM），但是无功发生器（STATCOM）还是存在很多的不足，需要进一步的改善。千里之行始于足下，对于配电系统动态无功补偿技术的研究还需要广大电网工作者、技术研发专家的共同努力。
参考文献
[1]付广锦，杨均普.输配电网无功补偿方案比较研究[J].内蒙古石油化工，2012（19）.
[2]王玉斌，配电系统动态无功补偿技术的研究[J].山东大学，2007.
[3]胡明红，动态无功补偿装置在配电系统中的应用[J].现代建筑电气，2013（01）.
动态无功补偿范文2
【关键词】应用；原理；无功补偿
调查资料显示，2012年全年我国社会用电量达到了4852亿千瓦，同比增长了10.4%，但是我国仍然有部分地区的供电量不足。其中，企业用电的性质以木材加工为主，居民生活用电量相对较少。无功补偿装置能够有效的提高系统的功率因数，从而减少了电压崩溃现象的发生。此外，无功补偿装置还能大大减少网络损耗，已经成为了保障电网安全运行的重要组成部分。
1、无功补偿装置原理
无功补偿装置的原理就是是电网中呈容性或感性的元件。无功补偿装置的主要组成部分包括电容器组、投切元件以及保护元件等[1]。通常情况下人们都会选择并联电容来当作无功补偿装置，其基本原理如图1所示。当无功补偿之后，电压的功率因数也会产生变化。
（1）电压变化：
（2）输出电压：
其中，SC为短路容量。
（3）功率因数：
其中，QLC为补偿的无功容量。
根据上述三个公式就可以得到无功补偿和功率因数之间的关系，如下图2所示，同时还可以得出无功补偿和系统电压之间的关系。
2、动态无功补偿装置（英文缩写为SVC）的基本原理
动态无功补偿装置的原理与传统无功补偿装置相似，是通过控制晶闸管发角来实现改变接入系统中的动态无功补偿装置等效电纳的大小的，最终实现调节无功功率的目的，如下图4所示。现今人们经常讲到的无功补偿装置是专指使用晶闸管的无功补偿设备。这种设备通常有以下三大类型，一类是具有饱和电抗器的无功补偿装置（英文缩写为SR），第二类是晶闸管控制电抗器（英文缩写为TCR），如图5所示，第三类是晶闸管投切电容器（英文缩写为TSC），如图6所示。增加了可控电抗器之后就可以保证电网功率维持在合格的范围，而不会出现无功倒送减小电网的运行电流。与此同时，还可以减少导线和变压器上的损耗[2]。除此之外，还能够大大减少主变分接头的动作次数，从而提高了电压的合格率与电网的电能质量。
3、国内10kV配电网无功补偿装置现状
电网无功功率是通过无功装置来达到调节目的的，在二十世纪80年代和90年代，功率因数通常在0.8和0.85之间，2001年以来达到0.95至0.98。现今10kV无功补偿装置存在的问题包括：①功能种类少，联网能力不强，容易受到外界的干扰，而且控制的精度也偏低；②当借助在线测量的功率因数和整定的功率因数相比时，投切电容器很难避免的引起电压和电流的不稳定，这样不仅降低了既供电质量，同时还减少了设备的寿命；③现今仍然有很大一部分的中压无功补偿装置采用普通开关来做投切工作，这样很容易出现过量涌流与操作过电压现象，而且当电流过大时，开关触头非常容易出现损坏问题[3]。如今，尽管SVC技术的发展水平已经相当高了，但是该技术仍然有很大的发展潜力。国内不少的厂家已经开始了对中压无功补偿装置的研究，并采取了一定的完善措施，本文就投切元件、控制方式以及电力电容器三方面对装置做进一步的分析。
3.1投切元件
晶闸管和复介开关是现今多数中压无功补偿装置都会选择的主要投切器件，但是它们无法同时保证自身的使用寿命和能耗与投切的平稳度。所以，要解决这三大问题的关键就是选择合适的投切元件。首先晶闸管受到涌流的冲击之后非常容易出现损坏，而且它自身的结构也十分复杂，可靠性不强，价格也比较昂贵。通常情况下它只能应用在负荷频繁变化的环境中，而在其他环境中则毫无用武之地。复介开关的构成之一则是晶闸管，所以它也能够频繁投切，但是它的结构也并不简单，而且造价也不低。现今真空同步开关很好的弥补了上述两者的缺点，具有很强的可靠性，而且还有很长的使用寿命省去了维护环节等，目前它在中压领域的应用范围也在日渐扩大。
3.2控制方案
3.2.1控制器内的主控芯片 二十世纪八十年代以8051单片机为核心的无功补偿装置问世了，其应用领域通常是一般用电负荷，它具有多种实用功能，而且性价比也很高[4]然而这种无功补偿装置却存在一个很大的缺陷，就是无法满足复杂控制算法的要求。之后出现的DSP芯片完成了实时采集的任务，它能够在冲击性负荷中正常工作，而且具有很快的反应速度，然而它的接口太少，不容易进行扩展。最近几年，人们研制出了一种专用电能计量芯片与微控制器的组介，它可以满足要求较高的场所的需求，而且反应速度很快。这一组介不仅简化了软硬件设计过程，同时还有效提高了系统采样与计算的精度。
3.2.2IEC61850在控制器中的应用 IEC61850是关于变电站自动化系统结构和数据通信的国际标准。它的存在意义是为变电站厂家的智能电子设备之间的连接提供一个标准，保证其信息的共享顺利进行，从而完成变电站无缝通信的重要目标。IEC61850协议的出现有效的加快了我国数字化变电站的建设进程，使得我国的无功补偿装置的发展翻开了新的篇章[5]。
3.3电力电容器
一般情况下，补偿用的电容器往往是决定无功补偿装置好坏的重要标准。二十世纪五十年代初期，我国刚刚开始了对电力电容器的制造，现今，电容器已经成为了无功电源领域不可或缺的组成部分之一，并且在电力系统中的功率因数与调节电压量方面扮演着重要的角色。除此之外，电容器还成为了电力系统谐波滤波装置、并联无功补偿以及串联补偿的中心器件。其中的高压自愈式电容器不仅能够保证系统的安全问题，同时还有环保的功效，其应用领域也在逐渐扩大。
4、动态无功装置的应用
静止无功装置比动态无功装置的技术更加成熟，而且结构也更加简单，因此前者的应用范围较后者更广[6]。目前动态无功装置在电力系统中的应用是十分广泛的，其主要优点包括：①提高系统的暂态稳定性，将动态无功装置安装在中长距离的输电电路中点能够有效的提高整个系统的暂态稳定性，同时还能为出现故障后的电机提供更多的减速面积；②有力的支持系统电压，避免电压崩溃，当系统出现了故障或当电流骤然增大的以瞬间，动态无功装置可以向系统提供瞬间的无功补偿来有效避免电压崩溃；③阻尼系统振荡，动态无功装置能够快速、平滑的对无功和电压进行调节，并且能够调制状态工作；④补偿不平衡负荷，当负荷出现不平衡情况时，动态无功装置能够对系统进行补偿，从而使得供电电流达到三相平衡，使单相负荷变成三相负荷而不会出现无功分量；⑤抑制负荷侧电压波动和闪变，校正功率因数。与此同时，动态无功装置还应用在了电气化铁路牵引变电所中，它很大程度上提高了其功率因数，而且还减少了变压器与输配电线路的损耗[7]。除此之外，动态无功装置还应用在了煤矿中的提升机上，大大提高了电网质量，最大限度的降低了由于电压波动造成的不良影响。
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【关键词】动态无功补偿；配电系统；效用
多年来电力紧张的形势，使人们比较重视降低有功电耗，但是对于通过动态无功补偿节电却还没有引起应有的重视。据有关部门统计，我国供配电系统由于无功电源不足，仅为发达国家因数0.9的水平；另外，随着电网中非线性负载整流系统、电弧炉、电焊机和电力变压器等的增加，加剧了高次谐波对电网的污染，引起了电压波形畸变，降低了供电质量。为了提高供电电能质量和水平，必须利用先进的动态无功补偿来优化调整低压配电系统的综合电气性能，提高整个系统供电电能的功率因素，保证系统中各用电设备具有良好的运行性能，降低系统损耗，减小谐波电流分量对系统的冲击，有效稳定系统供电电压水平。
一、配电系统中的动态无功补偿装置简介
无功补偿分为动态和静态两种方式。所谓静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感，而动态补偿则是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。动态补偿具有快速性和实时性两个特征——所谓快速性，是指补偿的速度一定要快；所谓实时性是指用电负载需要多少无功，补偿装置就要补偿多少无功。需要指出的是，不是非得两个特性都具备才是动态补偿，有的负载虽然无功变化快，但是无功量的改变是固定的，此时用速度快的无功补偿也可以办到，也就是说这个动态补偿强调的单单是迅速。
动态无功补偿装置根据改善和提高功率因数，降低线路损耗，充分发挥发电、供电设备的效率功能强大，液晶字段显示，性能可靠稳定，抗干扰能力极强，能够提高电网的功率因数，改善配电网的供电质量和使用效率，进而降低网络损耗，有利于延长输电线路的使用寿命。
无功补偿的工作原理：动态无功补偿装置由高压开关柜（包括高压熔断器、隔离开关、电流互感器、继电保护、测量和指示部分等）、并联电容器、串联电抗器、放电线圈（ 或者电压互感器）、氧化锌避雷器、支柱绝缘子、框架等构成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率等，通过微机进行分析，然后计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。
无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
二、动态无功补偿装置在配电系统中应用的节能效益分析
由于成本的增加以及提高电力系统运行效率要求的日益迫切、远距离输电要求解决稳定性及电压控制问题、对供电质量的要求越来越高等方面的原因，配电系统中的动态无功补偿装置的研究显得越发重要，这是因为动态无功补偿装置具有重要的节能作用，主要包括：
（1）补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1kvar电容器可节省设备容量0.52kw，反之，增加0.52kW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
（2）降低线损，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosΦ为补偿前的功率因数则：cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。
（3）目前我国配电网中普遍存在着无功补偿不足、布置不合理的情况，存在着城乡电网与区域电网电容器容量倒置现象。10kV电压等级以上的配电电网用户无功需求量很大，有效合理的使用无功补偿与谐波治理装置，对配电网中的无功和谐波进行补偿，不仅可以达到节能降耗的目的，还可以减少用电装置的损害及由谐波引起的事故。
此外，无功补偿还具有改善电压调整、提供静态和动态稳定、降低过电压、减少电压闪变、阻尼次同步震荡、减少电压和电流的不平衡等方面的作用。
三、配电系统中应用动态无功补偿装置存在的几个问题
随着人们对配电系统建设的重视和无功补偿技术的发展，动态无功补偿装置技术在配电系统中也开始普及。但是，在实践过程中也暴露出一些问题，必须引起重视。
（1）无功倒送问题。众所周知，无功倒送会增加线路和变压器损耗，加重线路负担，是电力系统所不允许的。虽然无功补偿设备的生产厂家都强调自己的设备不会造成无功倒送，然而实际情况并非如此。对于接触器控制的补偿柜，补偿量是三相同调的；对于晶闸管控制的补偿柜，虽然三相的补偿量可以分调，但是很多厂家为了节约资金，只选择一项做采样和无功分析，于是在三相负荷不对称的情况下，就可能造成无功倒送。至于采用固定电容器补偿方式的用户，在负荷低谷时，也可能造成无功倒送。所以我们在选择补偿方式时，应充分考虑这一点。
（2）补偿方式问题。目前很多部门无功补偿只注意到补偿用户的功率因数，而不是立足于降低电力网的损耗，如为了提高某电力负荷的功率因数，增设1台补偿箱，这固然会对降损有所帮助。但是如果要实现有效的降损，必须通过计算无功潮流，确定各点的最优补偿量、补偿方式，才能使有限的资金发挥最大的效益。这是从电力系统角度考虑问题的方法。
（3）谐波问题。电容器具备一定的抗谐波能力，但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏；并且由于电容器对谐波有放大作用，因而使系统的谐波干扰更严重。另外，动态无功补偿柜的控制环节，容易受谐波干扰影响，造成控制失灵。因而在有较大谐波干扰，又需补偿无功的地点，应考虑添加滤波装置。这一问题普遍被忽视，致使一些补偿设备莫名其妙地损坏。
（4）电压调节方式的补偿设备带来的问题。有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的，这有助于保证用户的电能质量，但对电力系统而言却并不可取。因为虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平是由系统情况决定的。当线路电压基准偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，出现无功过补或欠补。
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关键词：SVG无功动态补偿；功率因数；节能降耗
中图分类号：TM761 文献标识码：A
近年来，动态无功及谐波补偿装置越来越广泛地应用于电网及电力用户端，用于提高电网电压稳定性、改善用户电能质量并达到节省电能的目的。有源动态无功与谐波补偿装置SVG，可直接接入6kV电压等级母线，为用电负荷提供快速的有源动态无功补偿和谐波滤波，可有效提高电网电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除负荷谐波及提高负荷功率因数。
1.系统设计
在唐山矿A区变电站设计中，根据供电负荷要求以及将来供电系统计划，采用有源动态无功和谐波补偿补偿装置（SVG），补偿容量为0～4MVAR。SVG的基本原理就是利用可关断大功率电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路。通过电抗器或直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。
在实际工作中8个功率模块的串联构成了SVG技术的每相装置，这样的串联形成了一定的功率模块，组成换流链接入电网。其中在每相8个功率模块中1个是冗余模块。在工作中系统电气原理如图1所示。
2.技术特点
SVG可以实现动态连续的无功输出调节，因此功率因数可以提高到0.98以上，甚至可以达到1.SVG也具有很多独特的优势优点：
（1）启动冲击小，动态响应速度快。它具有5ms～10ms的快速输出无功特性，而传统的SVC响应时间一般在40ms～60ms。
（2）补偿范围连续，优异的谐波输出特性。SVG输出是完全有源可控，近似正弦波的无功电流。
（3）占地面积小。SVG以IGBT构成的逆变器为核心，无庞大的滤波支路。所以适合于对占地面积要求较高的场合
（4）高效节能。装置效率提高到接近99%。等效运行耗电量大大降低。
3.节能降耗分析
电台安装SVG前后功率因数分别为cosψ1=0.92，cosψ2= 0.98。对于唐山矿而言降低了变压器和电网元件的铜损和铁损。
（1）变压器的损耗率，在有功负荷一定，无功功率缺额时，功率因数就要下降，变压器损耗率（A%）必然要增大，即：
式中：P0变压器空载损耗（kW），Pk负载损耗（kW），Pf实际有功负荷（kW），SN变压器容量，cosψ功率因数。
由上述公式可知：空载损耗大小与功率因数变化无关，负载损耗大小与功率因数的平方成反比，与负荷成正比。当负荷不变时，变压器损耗降低的百分数为
解得P%=14.1%三台主变总容量为28000kVA，变压器铜损按1.5%计算，损耗为28000kVA×1.5%=420kW，补偿后节省损耗为420kW×14.1%=59kW。电网元件功率损耗降低的百分率，解得P%=11.9%系统平均有功负荷按变压器容量的70%计算，约为20000kW，补偿前系统的平均效率为95%，则损耗为20000kW×5%=1000kW，降低损耗为10000kW×11.9%=119kW。
（2）线路损耗降低
三相电路中，功率损耗ΔP的计算公式为：
线路长度为10km，线路电阻为0.2373Ω/km（120），则R=2.373Ω，ΔP%=11kW
（3）安装SVG本身消耗的电能主要包括风机和空调，其中系统包括12台2kW风机，2台3kW风机和2台10匹空调。因为1匹=0.735kW，得系统消耗电能功率P=12×2kW+2×3kW+2×10×0.735kW=44.7kW
（4）安装SVG后每年省电量W=（59kW+119kW+11kW
-44.7kW）×24h×365=1264068kWh
结语
结合实践以及通过上述文章的综合阐述分析得知，SVG在具体应用中体现出了较好的经济效益，表现在：对变压器负载和线路的输电能力方面有所提高，降低了电力的损耗，提高了电网的功率因数，同时也抑制了电压的波动。
经过实验比较分析，这种SVG技术在煤矿电网应用中有着十分广阔的前景。在现阶段的煤矿企业应用中大力推广SVG将会起到保障煤矿供配电系统的安全、经济，在电网节能降耗和改善电能质量层面有很大效果。
参考文献
[1]田林静，石新春.MSC+TSC型低压无功补偿装置的实现[J].大功率变流技术，2008（6）：34.
动态无功补偿范文5
【关键词】低压动态无功补偿装置；技术分析；质量控制
低压动态无功补偿装置主要包括机械开关、断路器、接触器、电容装置等部分。低压动态无功补偿装置的技术分析与质量控制对于提升电力系统的速度和容量有着重要作用。在现代电网中低压电力传输速率对于电网质量有着重要的影响，并对电力系统反应性能的提升有着很好的促进作用，从而可以更好地满足各行各业的电力需求。因此低压动态无功补偿装置的技术分析和质量控制对于我国电网系统的发展有着重要的促进作用，并可以做到补偿装置的实时跟踪。
1 低压动态无功补偿装置的技术分析
低压动态无功补偿装置是非常经典的交流输电装置。这种装置可以根据电力系统的实时需要和电容器的分组方式来更好地对无功理论进行更好地运用，并对电力系统的小波分析、动态测量计算、组合预判起到很大的影响，同时可以利用交流无触点开关或者复合开关对多级电容器进行快速过零投切，从而能够更好地实现无过渡、无涌流、无触点投切，并可以快速改变电力系统的电力输出，从而为电力系统提供更好地无功功率。低压无功动态补偿装置通常可以应用于冶金、机械制造、煤炭、矿山、自来水、电气、铁路等需要无功补偿的工作部门，从而能够有效降低无功损耗并提高功率因数同时更好地增加线路输电能力并调节系统电压，最终做到改善电能质量、提高系统电压的稳定水平并提高用户的生产效率和产品质量。低压动态无功补偿装置根据不同的原理可以将变容量和数据包进行有效的改良，同时可以促进反应堆、反应器、电容器能力的提升，从而能够更好的体现低压动态无功补偿装置的优越性。低压动态无功补偿装置对于电力系统的运行稳定、电力系统的智能化发展、电力系统核心技术的进步都有着重要的影响，并且具有结构简单、成本低、体积小等优点。低压动态无功补偿装置可以快速跟踪电网系统的变化情况，同时可以更好地防止电力损失现象的发生，对于电力系统运行环境的改良、有效抑制电力系统故障的发生起着重要的影响，同时可以降低电压损耗和变压器损耗。低压动态无功补偿装置具有很好的可靠性并可以有效地进行无功功率的补偿，因此具有很强的优越性并可以更好的满足我国电网无功补偿的实际需求。
2 低压动态无功补偿装置的质量控制
随着我国经济的快速发展，电力需求和用电压力越来越大，因此低压动态无功补偿装置的应用前景也越来越广阔。低压动态无功补偿装置的质量控制对于低压力补偿器的设计思路和性能的扩展都有着重要影响并可以更好的发挥低压动态无功补偿装置的优点，从而可以有效地减少无功功率的损失。以下从几个方面出发，对低压动态无功补偿装置的质量控制进行了分析。
2.1 控制系统的质量控制
控制系统的硬件设计对于低压动态无功补偿装置的质量控制和结构控制有着不可替代的促进作用。并对电流信号的数据采集、传输网络的处理能力都有很大提升。低压动态无功补偿装置的质量控制对于功率因数的提升、二进制代码的合理设定都起着促进作用，并且可以保证同步代码的高效传输。高频率的脉冲驱动对于低压动态无功补偿装置控制系统的质量控制有着重要影响，并有助于降低设备成本、减少设备体积并更好地促进实践的进行，对于满足低压动态无功补偿装置质量控制的实际需求的有着重要影响。并对增强电网的适应性、促使整个系统操作的流畅性、迅速完成控制指令、进行实时检测有着重要作用。低压动态无功补偿装置控制系统的质量控制对于系统的故障检测、减少故障的发生，保证安全、稳定、快速的电力服务有着重要的促进作用。低压动态无功补偿装置的质量控制对于功能模块的完善、内部设计合理性提升、设计精度的提升、减少采样误差、实现处理器之间的宏观数据交换有着重要影响，并可以促进各种电力信息的快速交换。传统的低压动态无功补偿装置控制系统的质量控制通常由电容器、电抗器和电阻器进行。目前我国常用的低压动态无功补偿装置的质量控制设备仍为机械式并联电抗器、投切电容器，这些设备的控制效果不连续、反应速度也较慢，因此很难满足低压动态无功补偿装置运行方式快速变化时的需求，同时也无法提供所需的无功支持的质量控制，因此应付突发事件的能力较弱。并且这种质量控制手段必须依赖装设滤波器，因此占地面积较大。除此之外，这种控制手段容易引发系统振荡。相比之下，新型低压动态无功补偿装置控制系统的质量控制则具有更好的运行效率并可以在很大的电压变化范围内进行质量控制，在电网电压低时仍旧能提供较强的无功支撑，并且可以进行质量控制结果的连续调节。
2.2 工作方法的质量控制
低压动态无功补偿装置即同步补偿器，由于其开关器件为IGBT，所以其动态补偿效果相比早期的无功补偿装置有着很大的优越性，其性能也是早期无功补偿装置所无法比拟的。无功补偿装置因为具有较低的谐波和较高的无功补偿效率成为我国现代交流输电系统中的重要组成部分。因此该装置主要用来补偿电网系统中相应的无功功率，并可以提升电网的功率因数，同时更好地改善电力系统的供电质量并进一步减少我国的电网损耗，最终有利于延长电网的使用寿命。因此无功补偿装置工作方法的质量控制对于目我国电力系统整体的不断进步和电力行业标准的不断提升有着极大的作用。工作方法的质量控制对于低压动态无功补偿装置的质量控制、低压补偿工作效率的有效提升、电网功率因数的提升、电网设备的完善都有着重要影响。低压动态无功补偿装置工作方法的质量控制对于减少电网事故的发生、促进电网的快速反应、提升电设备的革新、电网新标准的实现和电流功率因数的确定有着不可替代的作用。低压动态无功补偿工作方法的质量控制对于电网的电压控制、电流信号采集、信号处理、快速傅里叶变换、谐波电流、功率因数、电压谐波含量都有着重要影响。同时可以进行电网的最优补偿。
3 结语
随着我国电网系统的不断完善，低压动态无功补偿装置的优良性能对于减少电力系统故障、保证电网的运行稳定、改善接合功率、优化电力配置、减少能源消耗都有着重要的作用。因此我国应当加大对于低压动态无功补偿装置的技术分析与质量控制，从而更好地促进我国电力系统的发展。
参考文献：
[1]谷永刚.晶闸管投切电容器技术的发展[J].高压电器，2003（2）.
动态无功补偿范文6
【关键词】供电电网；AT89C51；动态无功补偿；功率因数
0 引言
目前，工矿企业对电网质量的要求越来越高，电动机、变压器等感性负载的使用量也在日益增加，大量感性负载向电网吸收有功功率的同时，还吸收大量的无功功率，这不仅降低了电网功率因数和电子设备利用率，同时也增加了电能损耗[1]。因此，本文通过在电网中安装并联电容器来补偿感性负载所需的无功功率，其目的就是为了减少电损，降低电压波动和谐波，稳定电网，提高供电可靠性。
1 动态无功补偿的原理
在供电电网中，电源需向感性负载提供适量的无功功率，这就在很大程度上降低了供电设备的运行效率，造成供电线路电能大量损失。为了提高电网利用率，节约电能，本文通过在电网中安装并联电容器的方法来补偿感性负载所需的无功功率，该装置可以为感性负载提供无功功率，提高电网的功率因数，减少电能损耗，这就是无功补偿。在供电电网中，发电机输出的电功率可分为三种：有功功率、无功功率和视在功率[2]。
即功率在一个周期内的平均值。
②无功功率：在含有电感或电容的电网中，电源首先给电感或电容充电，并将电能转换成磁场或电场的能量储存起来，待充电结束后，电感或电容又将储存的能量释放给电源，在整个循环周期内，电能并没有损耗，只是在不同时刻以不同形式的能量储存在电源、电感或电容之中，我们把这种没有损耗的能量交换的振幅值称为无功功率[2-3]。
2 基于单片机的智能动态无功补偿装置的方案实施
智能动态无功补偿装置是维护电力系统稳定、保护电能质量和电网安全运行必不可少的保护系统。实现的基本原理是：将容性负载与感性负载并联，电能在这两种负载之间相互转换，利用这种方法就可以实现对感性负载所需无功功率的补偿[4]。
本装置的设计电路由主控制器、A/D转换、检测电路（电流和电压检测器）、功率因数测量系统、过零触发模块、同步开关器件、人机接口电路和放电保护系统等模块组成。系统总体结构框图如图1所示。
（1）主控制器：本装置以AT89C51单片机芯片为主控制器，用于控制整个电路，并实时跟踪测量负载电压、电流、无功功率和功率因数，然后将检测到的数据进行系统分析、逻辑判断和实时控制，最后选定最佳补偿效果的补偿方式并通过指令控制过零触发模块，用以判断同步开关的导通时刻，从而可以实现快速、准确的无功补偿。
（2）检测电路：主要包含电流检测器和电压检测器，其中的多路开关可用于检测电路中负载的电流和电压，然后把采集到的电信号经A/D转换器转换为数字信号，输送给单片机主控制器， 在完成数据分析和逻辑判断之后，单片机发出系统控制指令用于控制过零触发模块实现同步开关投切，从而实现无功功率的动态补偿[5]。
（3）功率因数测量系统：在功率因数测量系统中，电压、电流信号经过信号整形、同步周期测量、相位测量等计算后，把所得数据送入单片机中进行逻辑分析、判断，并得出被测电路的功率因数。这种设计既简化了功率因数测量电路的结构，又增强了检测的准确性和快速性。
同步开关器件用以控制电容器，可以使电容器的开关接点在需要的时刻准确的断开或闭合，并且可以实现电容器的无涌流投入[6]，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧分断。同步开关器件相比复合开关器件取消了晶闸管组件，这不仅简化了器件结构，降低了生产成本，而且还避免了晶闸管组件所容易出现的故障，使开关可靠性和准确性得到了很大的提高。
3 结语
基于单片机的智能动态无功补偿装置在供电电网中的运用，是针对电网中无功功率消耗大、电能损耗大、电网利用率低等问题而设计的。在实际电网中的测试结果表明，功率因数大幅提升，电网利用率显著提高，可以很好地适应电网中复杂的电路。AT89C51单片机控制芯片的高控制性能，保证了整个装置的稳定运行。采用的检测模块、功率因数测量系统和过零触发模块，在测试过程中表现良好，测量数据准确，控制性能良好。本设计适合在供电电网中运用和推广。
【参考文献】
[1]裘永卫.低压无功补偿配置方案[J].电气时代，2004（3）：38-39.
[2]DL/T5219-2005 送电线路基础设计技术规定[S].国家经济贸易委员会，2005.
[3]刘雄军. 关于一种新型动态无功补偿装置应用的研究与探讨[J].科园月刊，2008（6）.
[4]董国兴.李向东.王福忠. 低压无功补偿电容器的投切条件分析[J].焦作大学学报，2006，20（1）.
