电力调度无功补偿技术

许淑惠

摘要：随着人们对电力资源需求的不断增加，电力调度在人们生活与工业生产中作用也不断加大。电力调度能够使电网功率得到更加高效的使用。借助电力调度无功补偿技术能够将电力运输过程中的电力损耗降至最低，也能够将输电过程中的一些不合理因素进行统一规划处理。电网运输效率的提升对于我国经济发展具有重要作用。因此，本文对电力调度的无功补偿技术进行了研究，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：电力；调度；无功补偿技术

电力调度的优化，不仅能够改善自身所存在的问题，而且能够促进电力企业的电网系统高效的运行，在大多数的电力企业中，电力调度中的功率压力是普遍都会遇到的一个问题，应用无功补偿技术降低压力，使电力企业能够拥有更加稳定的电力，从而使电力企业安全的运行，促进电力企业的良好发展。下面将对电力调度无功补偿技术展开叙述。

1无功补偿的基本原理

无功补偿技术主要目的是为了提供必要无功功率，降低电网能耗、提升电力系统功率因数，最终实现对整个电网电压质量的提升。而且，无功功率绝不是无用功率，它的用处其实很大。如果没有无功功率，则变压器的一次线圈便无法产生磁场，进而导致二次线圈无法感应出电压。所以，如果没有无功功率，变压器便无法进行变压工作、电动机便无法转动。正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率，如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以我们需要在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设各才能在额定电压下工作。当电网需要增设无功补偿时应按照“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡”的总原则，进行合理的配置，以便取得最大的综合补偿效益。其具体要求是：既要满足全区（地区）的无功功率平衡，还要满足分区（供电区）、分站（变电站）的无功平衡，尽可能地使长距离输送的无功量小，最大限度地减少功率及电能损耗。集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主。既要在变电站进行集中补偿，又要在配电线路及部分用户进行分散补偿，但大部分补偿设备应配置在配电网络中，以实现就地就近补偿。电力部门补偿与用户补偿结合。

2电力调度中的无功补偿技术

2.1并联电容技术

并联电容技术在电力调度中可以说是一种灵活性很强的电力技术，因为在实际运用中，居民的用电规模往往不同，而并联电容技术可以根据不同的用电规模和用电量来判断运用哪种无功补偿功率，所以并联电容技术在电力调度中的作用很大。其实在通常情况下，电容实现功率补偿的时候不用浪费太多功率，并联电容技术通过电容的并联，使电容综合起来，达到节能的目的。虽然它在使用过程中具有很多优势，但是仍然存在不足，由于并不智能化，在运用此项技术时容易受到操作技术的限制，难以找到补偿点，电力调度也不能顺利进行。

2.2同步电机技术

同步电机技术的服务对象是转速在一定状态下相同的交流电机。这种技术之所以能实现功率的无功补偿，主要是在这种技术的操作下，同步电机运行方式是有规律的，运行状态也很稳定，这时它们的功率因数特性是一样的，都有延迟性或者落后性。要使功率因数摆脱落后状态，可以对激励电流进行调整，使其数值降低，进而影响到相关的输出无功电流，主要指的是大小和方向，这样多余的无功也能被吸收。激励电流的调整比较适合于同步电动机，但是总成本比较高，所以这种技术的经济效果差。

2.3静止无功发生器技术

静止无功发生器技术应用在无功补偿中，得需要专门的电路，即三相桥式交流电力，并且这种技术的服务对象是小容量的储能元件，将这种储能元件安装在直流一侧，相关部位的电压就能时刻处于正常值，而无功功率的补偿则需要通过PWM控制。这种技术虽然补偿效果比较好，但是控制步骤不简单。另外将无功补偿技术和补偿方案结合在一起时，可供电力调度人员选择的技术方案有多种，这时调度人员就要根据从电力调度的实际情况，以减少的电能消耗量最低为选用原则。补偿方案有低压集中补偿、高压集中补偿等。

2.4静止无功补偿技术

静止无功补偿技术与其他所有技术相比，最大的优点在于所需时间最短，也就是说它可以在最短的时间内实现电流的有效分配，因为它可以保证在短时间里进行判断，判断电流是否需要进行无功补偿，因而更智能化，而且得出的数据结果往往高效准确。但是此项技术仍然存在缺点，比如在使用该技术的时候，不能单独使用，需要辅助以其他技术手段，电容或者其他安全设施等，另外静止无功补偿技术由于外部操作较多，极易受到外部环境因素的影响，从而产生误差。

2.5有源电力滤波器

有源电力滤波器可以说是一项综合性的技术方法，因为它不仅能实现电力滤波，还能对电力进行无功补偿。它的优点有作用时间较长，可以持续不间断地运作，而且工作效率高，灵敏度较高，它不仅能够过滤某一波段，还能同时过滤很多波段，对多个无功源点进行补偿。但是它的缺点较为突出，由于工作效率高、速度快，所以所需成本较高，操作起来较为复杂。

3电力调度无功补偿的常用方法

3.1跟踪补偿方法

其主要原理是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母线上面。适用于100kVA以上的专用配电变压器用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长，运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂，首期投资相对较大。

3.2随器补偿方法

其主要原理就是在配电变压器二次侧经过低压保险设置低压电容器，通过此种方式来对配电变压器的空载无功进行补偿。正常情况下，空载励磁无功是配变电压器处于空载状态或者是轻负载状态下的无功负荷表现形式，其中，配电变压器的空载状态是造成电力用户产生无功负荷的主要原因；并且，轻负载状态同样会产生大量的电力耗费。综合目前的现实情况，随器补偿方法是当下进行无功补偿的最为有效的方法之一，并且可以有效减低电网线损、提供配变电压器的利用率，获得较大的经济效益。除此之外，随器补偿方法还有补偿效果好、维护方便、接线简单等优势。

3.3随机补偿方法

其主要原理就是将电动机和低压电容器组并联在一起，并利用保护装置和控制装置实现两者的同时投切。安全稳定、维护简单、配置灵活、安装简便、成本经济是随机补偿方法的重要优势。随机补偿方式通常均是用来对电动机的无功消耗（主要是励磁无功消耗）进行补偿，所以它能够对用电单位的无功负荷进行有效地限制。由于用电单位停止运转时，低压电容器组等无功补偿设备也一起推出，因此不需要对补偿容量进行频繁地调整。

4结束语

电力调度无功补偿技术以及相关的设备装置在电力系统的正常运行中以及电能利用有效方面起着至关重要的作用，所以相关的调度人员要对每种补偿技术进行了解，对相关的装置配置原则进行掌握，以便使无功补偿技术和无功补偿装置很好地结合在一起，使无功补偿实现平衡，使相关的功率因数得到提高，最终使节能降耗目的实现，使电力系统的运营成本得到有效降低。

参考文献

[1]熊沁怡，徐驰.研究智能无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].科技创新与应用，2016，(29):171-171.

[2]丁跃兵，谷雷，房昊.电气自动化中的无功补偿技术研究[J].电子乐园，2019，0(30):0052-0052.

  作者介绍：
许淑惠（1988.10.17—）；女；籍贯：福建厦门；民族：汉；学历：大学本科；职称：工程师职务：调度正值，研究方向：电网调度运行；单位名称：国网泉州供电公司.