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无功补偿技术论文范文1
关键词：无功功率，谐波，有源滤波，DSP
0.前言
随着电力电子装置的广泛应用,电网中的谐波污染也日益严重。另外,许多电力电子装置的功率因数很低,给电网带来额外负担并影响供电质量。可见消除谐波污染并提高功率因数,已成为电力电子技术中的一个重要的研究领域。解决电力电子装置的谐波污染和低功率因数问题的基本思路有两条: (1)装设补偿装置,以补偿其谐波和无功功率; (2)对电力电子装置本身进行改进,使其不产生谐波,且不消耗无功功率,或根据需要对其功率因数进行控制。
1.无功与谐波自动补偿装置的原理
1.1有源电力滤波器的原理
电力滤波器主要包括有源滤波器和无源滤波器,或两者的混合,即混合滤波器。
有源电力滤波器(APF)根据其与补偿对象连接的方式不同,分为并联型和串联型两种,而并联型滤波器在实际中应用较广。下面以并联型有源滤波器为例,介绍其工作原理。论文参考。HPF(High Pass Filter)是由无源元件RLC组成的高通滤波器,其主要作用是滤除逆变器高频开关动作和非线性负载所产生的高频分量;负载为谐波源,它产生谐波并消耗无功功率。有源电力滤波器主要由两部分组成,即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(PWM信号发生电路、驱动电路和逆变主电路)。指令电流运算电路的作用是检测出被补偿对象中的谐波和无功电流分量,补偿电流发生电路的作用是根据指令电流发出补偿电流的指令信号,控制逆变主电路发出补偿电流。
作为主电路的PWM变流器,在产生补偿电流时,主要作为逆变器工作。为了维持直流侧电压基本恒定,需要从电网吸收有功电流,对直流侧电容充电时,此时作为整流器工作。它既可以工作在逆变状态,又可以工作在整流状态,而这两种状态无法严格区分。
有源滤波器的基本工作原理是:通过电压和电流传感器检测补偿对象(非线性负载)的电压和电流信号,然后经指令电流运算单元计算出补偿电流的指令信号,再经PWM控制信号单元将其转换为PWM指令,控制逆变器输出与负载中所产生的谐波或无功电流大小相等、相位相反的补偿电流,最终得到期望的电源电流。
1.2无功与谐波自动补偿装置的原理
为适应滤波器要求容量大这一特点,我们采用了有源电力滤波器与无源LC滤波器并联使用的方式。其基本思想是利用LC滤波器来分担有源电力滤波器的部分补偿任务。由于LC滤波器与有源电力滤波器相比,其优点在于结构简单、易实现且成本低,而有源电力滤波器的优点是补偿性能好。两者结合同时使用,既可克服有源电力滤波器成本高的缺点,又可使整个系统获得良好的滤波效果。
在这种方式中,LC滤波器包括多组单调谐滤波器和高通滤波器,承担了补偿大部分谐波和无功的任务,而有源滤波器的作用是改善滤波系统的整体性能,所需要的容量与单独使用方式相比可大幅度降低。
从理论上讲,凡使用LC滤波器均存在与电网阻抗发生谐振的可能,因此在有源电力滤波器与LC滤波器并联使用方式中,需对有源电力滤波器进行有效控制,以抑制无源滤波器与系统阻抗之间发生谐振。论文参考。
2.无功与谐波自动补偿装置控制系统设计
2.1系统技术指标
(1)适用电源电压等级: 220 V(AC) , 380V(AC)
(2)有源滤波器补偿容量: 50kVA(基波无功);150A(最大瞬时补偿电流)
(3)可以控制的无源补偿网络的功率等级: 500kVA。
(4)在无源补偿网络容量范围内,补偿后的电源电流:功率因数高于0. 9,总谐波畸变系数(THD) <5%,三相负载电流的不对称系数<3%。
(5)可适用的运行环境:室内;温度-20~
55℃;相对湿度<90%。
2.2有源滤波器控制系统的设计
双DSP芯片分别采用浮点芯片TMS320VC33和定点芯片TMS320LF2407,以下简称为VC33和F2407。对VC33来讲,其运算能力很强,主频最高为75MHz,但片内资源和对外I/O端口较少,逻辑处理能力也较弱,主要用于浮点计算和数据处理;而F2407正好相反,其片外接口资源丰富,I/O端口使用方便,但其精度和速度有一定限制。所以用于数据采集和过程控制。
中央控制器由F2407实现,主要用于①主电路电压、电流的采集;②四象限变流器的控制;③无源补偿控制指令的;④显示、按键控制;⑤与上位机的通讯。两个DSP芯片通过双端口RAM完成数据交换。通过这两个DSP芯片的互补结合,可充分发挥各自的优点,使控制系统达到最佳组合。各相无源补偿网络的控制及电流检测由各自的控制器完成。各控制器通过光电隔离的RS-485通讯总线与F2407相连。
3.结论
3.1提出了一种新的电力系统谐波与无功功率的综合动态补偿方式,对无功与谐波自动补偿装置主电路和控制系统工作原理进行了分析。
3.2由于电源系统的谐波对应于一个连续的频谱,投入有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振。有源滤波器的控制系统采用了基于双DSP结构的全数字化控制平台。论文参考。
3.3在此项目的实践中,电力系统的功率因数提高到0.9以上,完全符合此项目合同的技术性能指标。同时使供电网的谐波得到了有效抑制。通过仪器检测5次、7次等谐波电流几乎为零值。
【参考文献】
[1]赵庆华,吴琦.无功补偿电容器容量计算及放电器的配置[J].安徽电力职工大学学报,2003,(03).
[2]刘凯峰,郑常宝.一种SVC试验装置的设计[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2007,(06).
[3]杨孝志.几种无功补偿技术的分析和比较[J].安徽电力,2006,(02).
[4]柯勇,钱峰.有源电力滤波器谐波电流检测研究及仿真[J].安徽工程科技学院学报(自然科学版),2008,(02).
[5]张艳红,张兴,林闽,吕绍勤,张崇巍.与建筑相结合的光伏并网发电示范电站[J]中国建设动态.阳光能源,2005,(06).
[6]朱连成,王琳,宁春明,刁嫣妲.基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计[J].辽宁科技大学学报,2008,(01).
[7]彭伟.电力变压器差动保护误动的非故障原因分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2002,(02).
[8]许娅.供电系统中谐波产生原因及限制措施[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2003,(02).
[9]范木宏,成立,刘合祥.电荷泵锁相环的全数字DFT测试法[J].半导体技术, 2005,(04).
[10]杨越恩,王晓平.SVC动态无功补偿技术在包钢供电网的应用[J].包钢科技, 2008,(03).
无功补偿技术论文范文2
[论文摘要]低压电网如何有效保持良好的工作状态，降低电能损失，与电网稳定工作、电力设备安全运行、工农业安全生产及人民生活用电都有直接影响。分析无功补偿的作用和主要措施。
无功补偿是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低电能的损耗，改善电网电压质量。
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，尤其是以低压配电网所占比重最大。为了最大限度的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。
一、低压配电网无功补偿的方法
随机补偿：随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。
随器补偿：随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。
跟踪补偿：跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。适用于100kVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。
二、无功功率补偿容量的选择方法
无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论，即单负荷就地补偿容量的选择（主要指电动机）和多负荷补偿容量的选择（指集中和局部分组补偿）。
（一）单负荷就地补偿容量的选择的几种方法
1．美国：Qc=（1/3）Pe
2．日本：Qc=（1/4~1/2）Pe
3．瑞典：Qc≤√3UeIo×10-3 (kvar)Io-空载电流=2Ie(1-COSφe )
若电动机带额定负载运行，即负载率β=1，则：Qo
根据电机学知识可知，对于Io/Ie较低的电动机（少极、大功率电动机），在较高的负载率β时吸收的无功功率Qβ与激励容量Qo的比值较高，即两者相差较大，在考虑导线较长，无功经济当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下，此式来选取是合理的。
4．按电动机额定数据计算：
Q= k(1- cos2φe )3UeIe×10-3 (kvar)
K为与电动机极数有关的一个系数
极数：2468 10
K值： 0.70.750.80.850.9
考虑负载率及极对数等因素，按式（4）选取的补偿容量，在任何负载情况下都不会出现过补偿，而且功率因数可以补偿到0.90以上。此法在节能技术上广泛应用，特别适用于Io/Ie比值较高的电动机和负载率较低的电动机。但是对于Io/Ie较低的电动机额定负载运行状态下，其补偿效果较差。
（二）多负荷补偿容量的选择
多负荷补偿容量的选择是根据补偿前后的功率因数来确定。
1．对已生产企业欲提高功率因数，其补偿容量Qc按下式选择：
Qc=KmKj(tgφ1-tgφ2)/Tm
式中：Km为最大负荷月时有功功率消耗量，由有功电能表读得；Kj为补偿容量计算系数，可取0.8～0.9;Tm为企业的月工作小时数；tgφ1、tgφ2是指负载阻抗角的正切，tgφ1=Q1/P，tgφ2= Q2/P；tgφ（UI）可由有功和无功电能表读数求得。
2．对处于设计阶段的企业，无功补偿容量Qc按下式选择：
Qc=KnPn(tgφ1-tgφ2)
式中Kn为年平均有功负荷系数，一般取0.7～0.75;Pn为企业有功功率之和；tgφ1、tgφ2意义同前。tgφ1可根据企业负荷性质查手册近似取值，也可用加权平均功率因数求得cosφ1。
多负荷的集中补偿电容器安装简单，运行可靠、利用率较高。
三、无功补偿的效益
在现代用电企业中，在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70～0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%，如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只占有功消耗的30%左右。减少了电网无功功率的输入，会给用电企业带来效益。
（一）节省企业电费开支。提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。使用无功补偿不但减少初次投资费用，而且减少了运行后的基本电费。
（二）降低系统的能耗。补偿前后线路传送的有功功率不变，P= IUCOSφ，由于COSφ提高，补偿后的电压U2稍大于补偿前电压U1，为分析问题方便，可认为U2≈U1从而导出I1COSφ1=I2COSφ2。即I1/I2= COSφ2/ COSφ1，这样线损 P减少的百分数为：
ΔP%= (1-I2/I1)×100%=（1- COSφ1/ COSφ2）× 100%
当功率因数从0.70～0.85提高到0.95时，由上式可求得有功损耗将降低20%～45%。
（三）改善电压质量。以线路末端只有一个集中负荷为例，假设线路电阻和电抗为R、X，有功和无功为P、Q，则电压损失ΔU为：
U=（PR+QX）/Ue×10-3(KV) 两部分损失：PR/ Ue输送有功负荷P产生的；QX/Ue输送无功负荷Q产生的；
配电线路：X=（2~4）R，U大部分为输送无功负荷Q产生的
变压器：X=（5~10）R QX/Ue=(5~10) PR/ Ue 变压器U几乎全为输送无功负荷Q产生的。
可以看出，若减少无功功率Q，则有利于线路末端电压的稳定，有利于大电动机的起动。
（四）三相异步电动机通过就地补偿后，由于电流的下降，功率因数的提高，从而增加了变压器的容量，计算公式如下：
S=P/ COSφ1×[（ COSφ2/ COSφ1）-1]
如一台额定功率为155KW水泵的电机，补前功率因数为0.857，补偿后功率因数为0.967，根据上面公式计算其增容量为：（155÷0.857） ×[（0.967 ÷0.857）-1]=24KVA
四、结束语
在配电网中进行无功补偿、提高功率因数和做好无功优化，是一项建设性的节能措施。本文简要分析了三种无功补偿的方法和两种无功功率补偿容量的选择方法以及无功补偿后的良性影响。在实际设计中，要具体问题具体分析，使无功补偿应用获得最大的效益。
参考文献
无功补偿技术论文范文3
刘 刚 国网吉林省电力有限公司四平供电公司检修分公司 136000
【文章摘要】
无功补偿具有稳定电压且降低能源消耗的作用，在使用的过程中融入电力电子技术，更能够发挥其自动控制的优越性。本论文着重于探究无功补偿自动控制中电力电子技术的应用。
【关键词】
无功补偿；自动控制；电力电子技术
随着中国企业规模的扩大化，对于生产加工和生产提出了更高的质量要求，生产设备的运行效率也要有所提高，以获得低成本、低能耗、高产出的效果。将电力电子技术应用于无功补偿自动控制中，可以对电力控制电路进行仿真，以充分地发挥电力电子技术在无功补偿中的优越性，完善无功补偿的作用。
1 电力系统中无功补偿装置的应用
1.1 电力系统无功补偿的应用效果
电力系统规模不断地扩大，电力负荷需求增高。在电网运行中，无功补偿起到了提高电网运行功率因素的作用，不仅改善了供电环境，而且在提高供电效率的同时，降低了变压器和输电线路在电力运行中的损耗。在电力系统中安装无功补偿装置，使电网可以保持平衡运营状态，在安全运行中不仅节能降耗，同时确保了电能质量。
1.2 电力系统无功补偿应用的措施
1.2.1 无功补偿电力容器
从设计的角度而言，无功补偿电力容器无论是安装、运行，还是维护工作，都是相对简单的，但是其在使用的过程中， 通常实施的是感性的无功补偿，无法做到持续性的调节。此外，电力电容器的负电效应会降低电网电压，与此同时补偿电流也会有所下降，电容器的补偿容量下降， 导致补偿的无功量迅速下降，加之谐波干扰，电力电容器就会出现被烧毁的现象。
1.2.2 无功补偿同步调相机
同步调相机是同步旋转式的发电机， 属于是无功率动态补偿性装置。其工作原理是通过调节励磁系统，有容性的或感性的无功功率发出。由于同步调相机运行过程中，处于旋转状态，因此会有噪音，损耗也相对较高。当然，要做好机器的检修和维护工作也是很难的。现阶段电力系统无功功率变化迅速，而同步调相机运行速度慢，且难以控制，因此而难以满足有效调节的要求。
1.2.3 静止无功补偿装置
与电力容器和同步调相机相比，静止无功补偿装置摒除了两者所存在的缺点， 运行过程中噪音小，且运行速度快。随着电力电子技术的快速发展，各种新型的开关器件被研制出来，并在静止无功补偿装置中得以应用，获得了动态补偿效果。但是，从运行成本的角度而言，虽然静止无功补偿装置降低了装置维修维护成本，但是设备造价高，且还需要加装滤波电路。
2 无功补偿自动控制中电力电子技术的应用
在无功补偿的执行机构中，主要包括机械式接触器、无触点晶闸管和电子复合开关三种。
2.1 机械式接触器
无功补偿开关设备是通过与电容器开关并联实现的自动控制。当电流输入中初始电压为“零”，根据接触，实现合闸时电压激增。此时所出现的电容器涌流，会严重影响到电容器。设置机械式接触器就是为了对电容器组的涌流有效抑制，起到限流电阻的作用，同时还确保不会出现电压下降和能量损耗。
2.2 无触点晶闸管
电容器组处于并联运行状态的时候， 很容易出现涌流现象，将接触器触头上粘结盒烧毁。将电力电子技术应用于其中， 研制出无触点晶闸管，又被称为“固态继电器”。其在运行的过程中，电压过零时， 即可将可控硅利用起来，发挥自动控制的作用。当电流为“零” ，无触点晶闸管会自动切断，避免了由于拉弧出现而在电容器合闸时出现涌流。但是，无触电晶闸管运行中存在着弊端，即谐波电流产生的时候，影响到电容器的持续运行。特别是设备的温度逐渐提高，即便是有风扇排热， 也很难发挥效用。
2.3 复合开关
针对于无功补偿中所出现的涌流现象，复合开关可以确保在电流过零的时候，抑制涌流。实现这种效果的原因在于， 其采用的并联方式中，有可控硅，且实现交流接触，使得电流有效导通，对于电力系统的开关以有效控制，且正常运行情况下并不会有功耗出现。补偿电容器投入使用中，根据使用功能可以选择两种复合开关，即单相分补和三相共补复合开关。提高系统运行效率，且降低运行成本，可以采用单相分补复合开关和三相共补复合开关综合接线的方式。
3 电路仿真
电路仿真主要包括两个方面，即主电路的仿真和控制电路的仿真。主电路仿真以工程仿真为主，使用Matlab 软件，同时还可以实现强大的数学计算功能，有效地进行矩阵处理和绘图处理。工程仿真中， Matlab 软件可以支持各种工程领域，而且还可以根据技术特点而不断地更新，根据应用领域的需要而不断地完善。
从主电路的结构模式上来看，主要包括两个部件的连接，即晶闸管和交流接触器的触头，其中的晶闸管为反并联连接。当处于运行状态的时候，采用了交流接触器投切，交流接触器的触头会有电弧产生，根据波形进行判断，其所做出的反映通过瞬间尖峰进行判断，当有电容投入的时候，就会在短时间内有超过额定电流八倍的涌流产生。当安装了补偿电容器之后，就会在一定程度上减少输电线路中所流通的电流，使得自动控制设备的能耗有所降低。在三相电路中，当有电流相位有所降低，且电压值呈现出下降的趋势的时候，补偿效果就会呈现出来，非常显著。
将电力电子技术融入到无功补偿装置中，提高自控技术的功能性，从符合开关的设计上就可以体现出来。此时的投切电路容量可以达到200Kvar，当控制电压为“零”的时候，处于自动控制电路中，可以使得可控硅被触发0.2 秒的时候，就会发生晶闸管接触器闭合，此时，波形图并没有出现波动异常。将电容器取出，从计算机电路进行仿真模拟操作，虽然并没有对于时间做出规定，却要求施加晶闸管触发脉冲，可以保证换流及时，以使电网在运行的过程中，避免出现过大尖峰现象。
4 结语
综上所述，当电网在运行的过程中， 没有适当的无功补偿，就会使电网负荷有所降低，且有无功潮流出现。通过采取无功补偿，可以保证电网运行，且实现节能降耗。将电力电子技术应用与无功补偿自动控制中，成为了优化无功补偿的有效方式。
【参考文献】
[1] 亓效生，苏将涛，夏坤，王立新. 电力系统无功补偿新技术新方法的研究与探讨[J]. 电源技术应用，2013 （04）.
[2] 杨小娟.110kV 变电站功率因数分析与无功补偿措施 [J]. 科技致富向导，2014（03）.
[3] 龙彪. 电力系统中无功补偿的重要性及其主要方式分析[J]. 科技与企业,2013（24）.
无功补偿技术论文范文4
[论文摘要]线损是电网电能损耗的简称。线损率是线损电量占供电量的百分数，是反映电网规划设计、技术装备和经济运行水平的综合性技术经济指标。为此，首先讨论了运行措施，接着分析了提高功率因数、合理配置变压器、应用计算机技术实现最优运行方式的选择，最后研究了做好电网及设备的经济运行和加大电网设备技术改造力度。
一、引言
线损是电网在输送和分配电能过程中，各设备元件和线路所产生的电能损失，它包括固定损失、可变损失和其它损失。
固定损失是指电网中的设备或线路的电能损失不随负荷的变化而变化，它与外加电压、设备容量和产品质量有关。如电网中的变压器铁损，电缆和电容的介质损失，其它各种电器设备和仪器仪表线圈的铁损及绝缘子的损失等。影响固定损失最大的因素是变压器中的磁滞损耗和涡流损耗，即变压器的空载损耗，简称铁损。
可变损失是指电网中的设备和线路的电能损失随负荷电流的变化而变化。如变压器的铜损、其它设备线圈的铜损和输配电线路的可变损失。影响可变损失最大的因素是流经线路和设备线圈中的电流，它与电流的平方成正比。其它损失是指在供用电过程中，由于管理不善所造成的损失。
二、运行措施
运行措施是指通过运行手段来控制整个电网的损失，主要手段有：
（一）电网运行时，环网供电的情况往往是有的，环网供电线路可根据潮流分布原则，找到一个经济功率分点，将功率分点打开，这是很经济的。有时可以调整变电站的变压器闭环运行，强行分配负荷，以达到最经济运行。两台变压器并列运行时，应根据变压器的经济运行曲线确定最经济的运行台数；
（二）充分发挥有载调压变压器的作用，使母线电压保持在额定值范围内：
（三）合理调整负荷，加强需求侧管理提高负荷率；
（四）合理分布电容器，使其发挥最大的经济效果；
（五）监视系统的无功电流，及时起、停无功补偿设备，力求做到全网平衡、就地平衡；
（六）由于10kV配网负荷相对比较稳定，可以通过加大导线截面，缩短供电半径，在配网中合理增加无功补偿设备，平衡配网中的三相负荷，加强统一检修，提高检修质量，开展带电作业，减少线路停运次数，保持配电系统的电压质量可以有效地降低线损。
三、提高功率因数、降低电网损耗
采用合理的无功补偿方式一般采用并联电容器作为人工补偿，包括个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。采用低压电容器在变电所低压侧集中补偿，或者对电气设备个别进行补偿，可以使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低电网损耗，补偿效果较高压侧补偿好。高压集中补偿主要适用于用户远离变电所，或者是在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以起到一定的补偿作用。
配置合适的无功补偿装置首先，应确立合适的无功补偿容量，然后根据实际情况合理地配置无功补偿装置，尽量采用新技术、新设备。例如，可采用无功动态补偿装置来提高电网的功率因数，优化电能质量。
四、合理配置变压器
变压器容量的配置是电网经济性的一个重要因素，配置变压器需要注意以下几个问题：要合理选择变压器容量，避免“大马拉小车”现象，不要因容量的不合理而加大电能的无功损耗。变压器容量越大，它空载需要的无功功率越大，经验表明，变压器容量在负荷的65％，～75％时效率最高。因此，对长期处于轻载运行状态的变压器，应更换为小容量变压器；对长期处于满载运行状态的变压器，要及时调整负荷或更换较大容量的变压器；对于空载或轻载变压器应及时停运。合理的合并轻载变压器，例如，对农业排灌用变压器，可考虑限时停轻载、空载，晚上没有用户时停，早晨有用户再送，这样可降低不必要的空载损耗；变压器各相间负荷严重不平衡时，要及时调整，尽量使各相负荷趋衡。
五、应用计算机技术实现最优运行方式的选择
电力部门可充分利用调度自动化系统、网损在线检测系统、负荷监控系统等完善线损管理手段。如利用计算机软件进行潮流计算、潮流分析工作。重大方式变化时，及时进行潮流计算，选择最佳运行方式使其损耗达到最小；利用调度自动化系统，制定出各变电所主变的经济运行曲线，使各变电所主变保持最佳或接近最佳运行状态，保证主变的经济运行。
六、做好电网及设备的经济运行
（一）适当提高电网的运行电压。大家知道，线路和变压器中的可变损耗与运行电压的平方成正比．提高运行电压可以降低线损。所以我们可以利用这个原理来降低线损．但是也只能在额定电压的上限范围内适当提高。
（二）优化运行方式。应根据科学的理论计算决定电网是合环运行还是开环运行，以及在哪一个点开环是与电网的安全、经济运行密切相关的。优化主变运行。使变电所主变保持最佳的运行状态，从而降低损耗。
（三）均衡三相负荷。应使配电变压器低压测电流的不平衡度小于10％。因为三相负荷不平衡时，损耗要增加，同时还造成变压器的不安全运行。
（四）合理安排设备的检修，搞好设备的维护管理，降低电能泄漏。
七、加大电网设备技术改造力度
（一）结合不同电网的实际情况，采取电网升压改造、简化变电电压等级、增加并列线路运行(DN装复导线或架设第2回线路)、更换细截面导线、环网开网运行、增设无功补偿装置，采用低耗能和有载调压变压器等措施，降低电网电能损耗。
（二）延伸高压供电至负荷中心，增大导线截面，缩短配网供电半径，减少迂回供电，有计划有步骤地更换和淘汰高损配电变压器，逐批更换老化的进户线，降低配电网损耗。
（三）进一步加大电能计量装置改造力度，降低计量装置损耗，提高计量装置的精度和准确性。
八、总结
总之，降低电能损耗是一个内容丰富，涉及面广的工作，具有很强的技术性、经济性。尤其是在“十一五”能源规划中，强调提高能源效率，强化公众节能意识，建设节能型社会，这对节能降耗工作将起到了推动作用。
参考文献
[1]王涛，张坚敏，李小平.计划线损率的计算及其评价[J].电网技术，2003，(07).
[2]赵继红.电力系统10kV配网中的线损管理[J].农村电气化，1999，(11).
[3]郭鹏.对线损管理工作的思考[J].农村电气化，2003，(02).
[4]何健，丁侣娜.可视化配网线损理论计算软件的开发应用[J].浙江电力，2002，(03).
无功补偿技术论文范文5
关键词：10kV配电网，无功补偿
前言：
随着我国经济与科学技术的发展，根据我国电力部门近年来的网损统计10~220kV电力系统的网损率达10％，其中10kV配电网的网损占60％左右而配电线路中流动的无功功率造成的有功损耗所占比例很大，因此，在10kV配电网中进行无功补偿，对降低网损的作用是十分明显的，也是十分必要的。，10kV配电网。为此对10kV配电网无功补偿技术进行了分析研究，为相关技术的理论提供基础。
1无功功率
凡有电磁线圈的电气设备，就要消除因电磁场引起的无功功率。在10kV配电网中所需的无功功率，主要包括配电变压器的励磁所损耗的无功功率QO、配电变压器绕组电抗所损耗的无功功率QT、线路电抗所损耗的无功功率QL及感性用电设备损耗的无功功率QF。即Q＝QO+QT+QL+QF。
所产生的无功功率，对供电和用电产生了诸多不良影响，如：
1）由于输送无功功率将引起有功功率损耗，当用电客户需要有功功率P为一定时，无功功率Q越大则网络中的功率损耗就越大；
2）无功功率将造成电压损失增大；
3）降低了输变电设备的供电能力；
4）降低发电机有功功率的输出；
5）造成低功率因数运行，使电气设备不能充分发挥。从以上影响看出，不论是从节约电能，提高供电质量，还是从提高供电设备的供电能力而言，都必须对供用电电网和设备进行无功补偿，以便改善功率因数，提高系统的供电能力，使供用电系统在经济合理状态下运行。
2无功功率补偿原理及原则
在交流电路中，纯电阻元件中负载电流与电压同相位，纯电感负载中电流滞后电压90度，纯电容负载中电流超前电压90度，也就是说纯电容中电流与纯电感中的电流相位差为180度，可以相互抵消，即当电源向外供电时，感性负载向外释放的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，实现了无功功率就地解决，达到补偿的目的。
无功功率补偿原则有：
1）为减少无功功率在线路上流动造成的有功损耗，无功功率补偿应就近就地进行。
2）对于配变励磁无功损耗宜采用固定方式补偿，但考虑到运行维护及电容器本身的性能等因素，沿线各配变的无功补偿点不应超过三处，以二处为宜。对线路感抗所消耗的无功功率，应在配变无功补偿时统筹考虑。
3）对感性负荷用户，应在用户处进行无功补偿，以补偿感性负荷及变压器绕组的无功损耗，并随无功负荷的变化而自动投切电容器组。，10kV配电网。从电网长期经济运行的角度出发，只要不出现过补偿，功率因素补偿得愈高愈好。
3无功功率补偿技术要求
1）为提高10kV配电线路的供电可靠性和供电可靠率，使电力系统运行稳定、安全、经济。通过城、农网的建设与改造工作，对10kV配电线路加装无功补偿装置系统，能使配电网供电能力和客户端电压质量明显改善、供电可靠性显著提高。
2）国家电力公司下发关于电力行业创一流的文件中，要求10kV功率因数不小于0.9，线损不大于5%，及电压质量和无功补偿的运行管理等内容，其主要解决的问题关键之一，是在10kV线路中投入一定的电容器，采用固定或自动相结合的投入方式实现无功补偿。如果在一条供电线路中投入固定的电容器组，一般是按线路低负荷进行计算，而自动补偿量是在线路满负荷时计算出来的值，一条线路有固定和自动补偿两种方式相互配合，即可达到理想的效果。
3）无功补偿的原则是就地平衡，根据农网配电线路的实际情况比较复杂，不可能是统一模式，所以要采用分散和集中、固定和自动相结合的方法，分三步进行：一是变电所内按主变压器容量的15%左右安装固定补偿电容器组。二是在线路负荷中心或某处按低负荷时的无功需求量安装固定补偿电容器组。，10kV配电网。三是在线路负荷中心的上侧安装自动补偿电容器组。
4）对于农网主要使用的10kV配网系统，完整的无功补偿应该包括变电站集中补偿、10kV线路补偿和用户端低压补偿，再加上随机补偿，即“3级补偿+随机补偿”。
5）考虑到兼顾降低线损、提高力率与电压的效果，线路补偿原则是通过在线路电杆上安装电容器实行单点或多点电容器补偿，单点补偿地点选在离线路首端2/3处，补偿的容量应为无功负荷的2/3；两点补偿分别装设在距首端2/5和4/5处；若线路较长，负荷较大，实施固定补偿与自动补偿相结合、在线路上三点进行分散补偿：第一组装设在该线路2/7处为固定补偿；第二组为自动补偿，装设在该线路的4/7处，也是负荷较为集中地段；第三组为固定补偿，装设在该线路的6/7处；多点补偿是采用分支线分段补偿方式，对分支较大或线路较长负载自然功率因数低的线路进行补偿。根据农村实际状况，农网线路补偿的补偿点不宜过多；控制方式应从简；保护方式可采用熔断器和避雷器作为过电流和过电压简单保护。
6）确定某一条配电线路的补偿容量，应根据该线路的平均无功负荷和最小无功负荷计算，当线路的最小无功负荷小于平均无功负荷的2/3时，考虑到无功不应倒送，可安装固定的补偿装置，但应按最小无功负荷确定补偿容量。当线路中有较大无功负荷点时，除应考虑与线路始端的距离外，也应考虑大的无功负荷点。实际装设补偿装置每组以100～200kvar为宜。
4无功补偿方式
4.1负荷的无功功率补偿
负荷的无功补偿应在配变二次侧，即在电力用户处进行补偿。无功补偿主要是按提高功率因素的要求来计算补偿电容器的补偿容量。补偿电容器的容量应随着负荷的变化而变化，因此需要能自动投切一部分电容器组，以达到最佳无功补偿的目的。
4.2配变无功功率补偿
配变的无功损耗由QO和QT两部分组成。QO场是用来建立磁场的励磁无功损耗，与负荷电流无关，QT场是与负荷电流的平方成正比的漏磁无功损耗，已在负荷处进行补偿。，10kV配电网。配变固定无功损耗的补偿，应该根据配变的固定无功损耗和线路无功损耗来研究补偿容量和补偿位置。
5.无功自动补偿的控制策略
按电压无功综合控制，采取的控制策略如图1所示：
（1）运行点在0区，即电压合格，无功也合格，不动作。
（2）运行点在1区，即电压越上限，控制策略为切电容。
（3）运行点在2区，即电压合格但接近于上限，与电压上限的距离小于UC，无功越上限，此时控制策略为不动作。
（4）运行点在3区，即电压合格且远离电压上限，无功越上限，此时应进一步考虑功率因数的值，如果功率因数小于功率因数下限(无功越大，则功率因数越小)，则投电容，否则，不动作，这样做主要是为了防止负荷较大时投切频繁，类似于按无功和功率因数综合控制。
（5）运行点在4区，即电压越下限，控制策略为投电容。
（6）运行点在5区，即电压合格但接近于下限，与电压下限的距离小于UC，无功越下限，此时控制策略为不动作。
（7）运行点在6区，即电压合格且远离下限，无功越下限，控制策略为切电容。，10kV配电网。
图1 电压无功综合控制原理
6.保护功能
并联电容器补偿装置的故障、电容器本身的制造质量及其控制与保护装置的配置、电网运行参数和运行状态等直接关系到设备的可靠性和使用寿命，影响到电力企业及社会的经济效益。为此，10kV柱上无功自动补偿装置中设置了完善的保护功能，以控制各种故障的发展，更好地提高功率因数、降低电能损失、减少设备损坏，提高电网的可靠性。，10kV配电网。
结束语
目前，在配电网特别是工农业配电网中，用电负荷自然功率因数低，无功消耗大，对电网的供电质量和供电效益影响较大，因此搞好配网无功补偿，有益于改善系统电压和用户电压质量、降低线路损耗、减少运行费用、提高经济效益，同时也能提高社会效益。
无功补偿技术论文范文6
（郑州市城市照明灯饰管理处，河南 郑州 450045）
【摘 要】随着生活水平的提高人们的夜生活也越来越频繁。再加上节能减排的思想逐渐深入人心，对路灯的照明功能要求得也越来越高，对路灯的发光效率，省电功能极为重视。随着技术水平的提高，对补偿技术进行合理的选择能大大降低电网损耗，提高电网质量。
关键词 照明；电气系统；无功补偿技术
1 我国市政路灯照明情况
路灯照明电气系统是我国市政运行中必不可少的公共设施之一，随着我国经济的飞速发展，我国人们的日常生活水平也在逐渐的提高，人们对生活上的物质与精神享受的追求也在逐渐的提升，但是，由于城市化建设脚步的加快，生活在城市中的居民的生活步调也在逐渐的加快，整日忙于工作，很少有时间享受生活，因此，在城市生活的人们渐渐习惯了在白天努力的工作，提高自己的物质水平，夜晚尽情的娱乐，放松自己的神经，享受愉快的精神享受的生活方式，以至于人们夜晚归家的时间越来越晚，有的人甚至到凌晨时分才会回家。路灯照明电气系统的设置，照亮了漆黑的黑夜，为晚归的人的人身安全提供了保障，避免人们因为走夜路而出现交通安全事故等威胁人们生命安全的事件发生。
目前我国的市政路灯照明电气系统大都是使用光感控制，人们只需要在路灯照明电气系统中设定一个临界的光感数值，路灯就能够自动的控制开关。只要路灯的周围的光线的亮度降低，路灯就会自动的打开，照亮人们行走的道路，等到黑夜过去，黎明到来后，路灯就会自动关闭，避免了造成更大的能源浪费，也能够更好的履行路灯照明电气系统的功能。在光控灯被研发应用以来，我国的城市路灯照明电气系统都是由政府相应的部门统一的进行控制，在不同的季节分别制定相应的路灯开启和关闭的时间，然后，工作人员就会严格的按照规定的时间启闭路灯，但是，虽然对于不同季节的都制定了不同的启闭时间，可是，每一年、每一个季节、每一天中太阳的升起和落下的时间都是不同的，而且不同的地区在不同的时间的光照强度也是不同的，如果对路灯的启闭时间进行严格的规定就会导致大量的电能被浪费，或者不能够很好的发挥路灯照明电气系统的作用，因此，当光控技术被研发出来后，第一时间就被应用到了我国市政的路灯照明电气系统中。
但是，随着社会的进步以及能源危机的逐渐恶化，人们低节能环保的重视程度也在逐渐的上升，为了迎合市场的需求，越来越多的节能环保产品被提出，并越来越普及。其中节能灯的发明对于减少电能使用，保护人们的视力都有较大的用处，因此，也逐渐的被应用到我国城市的路灯照明电气系统中，使我国的路灯照明电气系统发展的更好。
2 无功补偿的含义
无功功率补偿简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，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。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。由于无功补偿在提高供电效率等方面有着特殊的作用，因此，无功补偿技术在我国市政路灯照明电气系统中应用的较为广泛。
经过多年的研究表明，在交流电通过纯电阻性的负载时，所有的电能都会转化成热能，而不能够继续传输电能，从而造成大量的电能浪费，为了解决这一问题，研究人员对各种元素组成的导电体的导电能力都进行了研究，根据研究结果研究人员可以推断，如果交流电通过纯容性或者纯感性负载的时候，电能不会转化成为热能，也就是说，电能在使用纯荣性或者纯感性负载材料运输时，在运输过程中不会产生能源消耗，虽然，目前世界上并没有发现存在纯容性或者纯感性负载，但是，研究人员可以尽可能的提高电能运输时所使用的混合性负载中的纯容性或者纯感性负载的比例，如此一来，当电能通过混合性负载时就会有一部分电能不会转化为热能，减少电能的运输损失，提高电能的利用率，缓解我国能源紧张的问题。无功补偿技术就是能够降低电能运输的概率，减少电能在运输过程中所产生的热损失的数量的技术，对于提高电网的稳定性，减少电能的损失有重要的作用。
3 无功补偿技术存在的问题
随着社会的进步，科学技术的不断发展，人们对无功补偿技术的要求也在逐渐的提高，随着能源危机的逐渐的加重，人们对如何减少电能的浪费和损耗成为当前研究的重点，而无功补偿技术由于其对于提高电网的稳定性，减少电能在运输过程中的损失由重要的作用，而成为当前研究的重点，也使得无功补偿技术中存在的问题越来越突出。在无功补偿技术中存在的最主要的问题就是补偿方法，目前对于城市街道照明系统的无功补偿仍是基于用户侧为基本出发点，仅仅只着眼于路灯功率因数的补偿，而不是从整体的角度来看问题，没有充分考虑到电网的能源消耗。想要城市路灯照明电气系统得到最大程度的减少电能损失，就要从整个的路灯照明电气系统出发，将无功补偿技术应用到整个电网中，才能够最大程度的减少电能在运输中的损失。
其次，在无功补偿技术的应用中存在的另一个主要问题就是无功倒送。无功倒送现象在当前我国市政路灯照明电气系统中较为常见，而且产生的影响较为恶劣，无功倒送不仅会增加电能运送中的变压器和输电线路的损耗，降低变压器和输电线路的使用寿命，还会导致设备经常会出现故障，而不能够正常的工作，如果不能够很好解决无功倒送的问题就会严重影响市政路灯照明电气系统的使用情况。
4 对无功补偿的优化策略
4.1 无功补偿的优点
无功补偿在市政路灯照明电气系统中的应用有很大的作用，因为无功补偿技术在路灯照明电气系统中的应用能够提高电网的稳定性，减少电能在输送的过程中的损失，而且不同设置的无功补偿技术也具有不同的优点，目前使用的一些小型的无功补偿箱，能够非常方便的安装在需要进行无功补偿的设备上，而且无功补偿距离短，节能降损效果显著，设备接线简单、维护方便等等，这些优点使得无功补偿技术的应用越来越广泛，提高了我国市政路灯照明电气系统的使用的寿命，提高了电网的稳定性，减少在路灯照明期间电能输送的过程中造成的电能损失，对缓解我国能源危机的情况有很大的意义[1]。
4.2 无功补偿的应用
目前我国市政路灯照明电气系统中的无功补偿的应用情况主要可以分为两种，一为照明系统配置专为单灯特别补偿用的电容器单灯，从而实现照明系统的单灯补偿；二为基于三相或单相电源灯的功率因素比实际偏低等客观特征，使用能够有效负载功率因数和并能够在城市街道配置的专用路灯变压器，并且为其配置三相或单相电力电容器，从而促使市政路灯照明电气系统集中补偿的有效实现。而在实际的无功补偿技术的应用中，单灯补偿模式由于其良好的性能和较高的耐压能力使得其在市政路灯照明电气系统中应用的更为广泛[2]。
5 结束语
路灯照明对城市的发展有着重要的意义，节约资源，降低损耗是现今社会发展的必行之路。用有限的资源，做更多的事，从小的方面一点点改善，终会有一天会发生质的突越。
参考文献
［1］张明军,曹立霞,厉吉文,董洁,程新功,高宇英,刘乾业.智能型低压补偿装置若干问题的探讨[J].电力电容器,2012(04):43-47.doi:10.3969/j.issn.1674-1757.2012.02.012.
