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变电站无功补偿技术探讨
【摘要】改革开放以来，我国的经济得到了迅速的发展，社会主义市场经济体制得到不断的完善，科学技术得到不断的突破，不仅仅大大的改善了我国的经济发展状况，改善了我国的经济发展结构，也极大的带动了电力事业的发展，伴随着社会主义经济的全面繁荣发展，我国对电力的需求量也大大增加，对供电，配电水平和质量有了更高的要求。但是，由于我国的电力事业发展起步较晚，虽然发展迅速，但是依然存在着很多问题，在快速发展的途中，面临着来自各个方面的干预和限制，使得我国的变电站依旧存在着很多缺陷和不足。比如目前变电站普遍存在着供电半径长、电压质量差、功率因数低、无功功率分配不合理等状况。本文主要介绍了变电站的无功优化系统以及优化策略，在此基础上详细阐述了无功补偿技术的软硬件设计，以提高发输电设备的利用率，降低电力系统设备的损坏和有功网损，减少能耗和发电费用。笔者将结合多年的电力事业工作研究经验，从变电站无功补偿的概念、作用以及其实现的手段做出分析，探究变电站无功补偿技术的设施要点，分别从软件设计和硬件设计等方面做出分析探究。
【关键词】变电站，无功补偿，技术探讨
中图分类号：TM411+.4文献标识码：A文章编号：
前言
经济发展和城乡电网改造带动了我国工农业生产用电规模的不断扩大，随之出现了用电量与日俱增、用电结构逐步趋于复杂多样的状况，使得电力供需矛盾越来越突出。
变电站(Substation)是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站、主网变电站、二次变电站、配电站。我国现有的变电站普遍存在着供电半径长、电压质量差、功率因数低、无功功率分配不合理等状况，且配电系统中存在大量的感性负荷，导致配电系统运行中的大量无功功率消耗，系统功率因数降低，线路电压损失增大，电能损耗增加，输配电设备效率降低。还有一些冲击性无功负荷使用中产生电压的剧烈波动也增大了网损和线损，严重影响了电网供电质量，降低了电力系统运行的经济性。
无功补偿的概念及其特点
无功补偿及作用
无功补偿是指为满足电力网和负荷端电压水平及经济运行的要求，必须在电力网和负荷端设置的无功电源，如电容器、调相机等。
我国的电力事业起步较晚，虽然这些年发展十分迅速，但是从整体而言，发展不均衡，区域差别大，同时，在电力网络逐渐完善的过程中，长期存在着一个弊端，那就是我国的变电站很多时候都存在着无功补偿的容量不足，且在此过程中配备缺乏规范性，造成配备不合理的现象，虽然电力设备和相关的技术在近些年得到了更多的重视，技术有了突破，设备也有了更新，但是，一些关系到核心技术的快速响应设备依旧严重缺乏。伴随着我国城乡经济的全面发展，大功率的非线性负荷量也大幅度增加，整个电网在运行过程中，面临的无功冲击和各种谐波污染情况也越来越严重，由于无功调节的手段缺乏，或者是调节效率低下，母线的电压变化很大，电压合格率较低，同时，电网的配电系统中的线损率逐渐上升。
实施无功补偿可以很大程度的让整个电网中的电压更加稳定，既可以让整个电网系统的安全防护战略得到贯彻落实，也能够使得电网的运行更为安全稳定，如此，便推动了整个电网的运行质量，使得电网中的电能质量得到提升，使得整个系统运行状况得到改善。
无功补偿的特点
异步电动机、变压器等电感性负荷是占用无功功率最多的设备。异步电动机占60%左右；变压器占20%左右；整流设备、电抗器及架空供电线路等占20%左右。因此，可以得出结论，无功功率主要消耗在异步电动机、变压器和架空供电线路中。为了补偿企业供用电设备所需的无功功率，采用静态或动态无功补偿方式，提高企业的用电功率因数，使企业的供用设备经济合理运行。
变电站无功补偿的实现和系统优化
动态无功补偿目的和实施手段
对于传统的无功补偿，当变电站系统的无功负荷较大或功率因素较低时，我们通过投入电容器来提供无功容量，目的是为了在满足电压的条件下，提高系统的功率因素，降低线损。但是，当变电站处于低负荷运行时，往往会出现两难的情况，一方面由于无功功率相对较大，造成功率因素较低，当投入一组电容器后，由于电容器组的容量相对较大，往往会出现过补偿的情况，功率因素无法提高，没有达到降低线损的目的。为了解决这一矛盾，我们在每段10kV母线接入一组可调磁控电抗器，当出现电容过补偿的情况时，通过调节可调磁控电抗器吸收过量的无功，这样可使系统的无功降到最小，功率因素尽可能提高。
（一）通过独立的装置实现动态无功补偿调控
在变电站内实施动态的无功补偿控制，就难以离开无功补偿控制器以及相关的控制配套设施，要在无功补偿控制器和相关配套设施的共同作用下去实现这一目的。一般而言，无功补偿控制器会对变电站内部的一些数据进行采集，比如站内10kV电压、一些主变的无功功率，电容器的开关位