电力系统无功补偿技术发展现状.pdf

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电力系统无功补偿
技术发展现状

牛轶男冯婷汪扬李成波/武汉理工大学自动化学院（湖北武汉·430070）

摘要：本文阐述了电网中进行无功功率补偿的重要性，概题的出现使得在电网中装设无功补偿装置成为稳定电网运
述了国内外无功补偿技术的研究现状，重点介绍SVC装置行的必要手段。
发展应用情况，提出了基于可变电抗的静止无功补偿装置
的拓扑结构，该结构可实现功率的无级调节，在实际应用中一、无功补偿的原理与作用
可提高配电网的运行效率，降低系统损耗，亦可用于调压、在电网对用户输电的过程中，电网要供给负载的电功率
调功控制及谐波治理等场合。有两种——有功功率和无功功率。有功功率（P）是指保持
关键词：静止无功补偿技术；SVC；可变电抗设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式
中图分类号：TP303.1文献标识码：A的能量（机械能、光能、热能等）的电功率；而无功功率（Q）
文章编号：1673-1131(2011)01-048-04是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电
功率。
在现代电力系统中，面临着如何最大限度地发挥输电在工业和生活用电负载中，大部分属于感性负载，如异
线路的设计容量以及提高系统运行稳定性这两大问题；而步电机、变压器、工业用电弧炉、荧光灯等，这些设备在运
随着电力电子技术的发展，非线性负载的冲击性和不平衡行过程中需要进行无功补偿。无功补偿的作用是：提高电力
性使电网的无功损耗增加以及受电端电压下降，大量的无系统及负载的功率因数，降低设备容量；稳定电网的电压，
功功率在电网中的传输使电能利用率大大降低且严重影响提高供电质量；平衡三相有功及无功负载，这是由于无功补
供电质量。偿装置可以补偿掉负序电流分量，同时通过合理的绕组接
我国电网建设和运行中，无功补偿容量不足和配备不合线使零序电流无法流通，就可使三相负荷平衡[2-4]。无功补
理是长期存在的一个问题，特别是可调快速响应的无功补偿的基本原理是把具有容性设备与感性负载相并联，能量
偿容量严重不足，快速响应的无功调节设备更少[1]。以上问在这两种负荷间转换，以减少电网中的无功功率。对感性负

Reviewonthereactivepowercompensationofpowersystem
NIUYi-nan,FENGTing,WANGYang,LICheng-bo
(SchoolofAutomation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)
Abstract:Inthispaper,theimportanceofcompensatingreactivepowerinpowersystemwasdiscussed,anditalso
introducedthepresentresearchstatusofreactivecompensationtechnologyinChinaandabroad,especiallyfocuseson
thedevelopmentandapplicationofSVCdevices,andproposesthetopologyofstaticvarcompensatorbasedonvariable
reactance.Itisusedforimprovingtheefficiencyofdistributionnetwork,aswellasvoltageregulation,powerregulationand
harmonicelimination.
Keywords:thetechnologyofstaticreactivecompensation;SVC;variablereactance

482011No.1牛轶男冯婷汪扬李成波/电力系统无功补偿技术发展现状
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载进行无功补偿的基本原理说明图如图1所示。损耗较多，伴有振动和噪

声[8]。可控饱和电抗器通
过改变控制绕组的电流
来控制铁心的饱和度，从
而改变电抗器的电抗，进
一步改变无功电流的大
小。它能够更好的适应母
线电压较大的变化，但是图2单相饱和电抗器拓扑结构图
图1无功补偿原理说明图
振动和噪声仍很大。
总的来说，SR装置具有响应速度快的优点，并且在一
二、无功补偿装置应用现状直电压闪变方面比晶闸管相控电抗器装置要好，但是它存在
2.1无功补偿装置发展历程较大的有效材料消耗(约为3kg/kVA)[9]，电抗器硅钢片长期
无功补偿技术的发展经历了从同步调相机——开关投处于饱和状态，故铁心损耗较大（比并联电容器大2-3倍），
切固定电容器——静止无功补偿器(SVC)——静止无功发有振动