无功功率精选(九篇)

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第1篇：无功功率范文

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

1影响功率因数的主要因素

1.1大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

1.2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

1.3供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

2.1低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

2.2低压集中补偿低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

2.3高压集中补偿高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。

3采取适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。

3.1合理使用电动机；

3.2提高异步电动机的检修质量；

3.3采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。

3.4合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。

4无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。

4.1同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。①同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。②同步调相机:同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。③并联电容器：并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发quot；无功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。④静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。

第2篇：无功功率范文

关键词：无功功率补偿装置, 功率因数, 补偿方式

中图分类号：TM933文献标识码： A

我公司现有35KV变电站1座，总装机容量63MVA，下设6KV低压配电室7座，其中400V 低压配电室23处。现变电站内基波无功补偿容量为10Mvar，在正常运行过程中无功补偿的投切依据仅依靠功率因数进行投切，对无功的浪费较大。为扭转由于无功的大量浪费，造成有功功率的大量损失，在2003年经过与北京电力科学院电力电子公司的协商，在满足补偿我公司炼钢生产过程中产生的感性无功的前提下新上一套容量为60Mvar的无功动态补偿装置，通过近两年的运行经验来看，补偿效果良好，功率因数指标能够控制在0.85～0.92之间。在此有必要就无功补偿装置的选择方面做一下简单的介绍（以低压无功补偿装置为例）。

众所周知合理的选择无功补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗使电网质量提高，反之如选择和使用不当，可能造成供电系统电压波动，谐波增大和有功功率的大量损耗等诸多因素，危害电网的安全运行。

一、低压无功功率补偿装置，一般采用自动补偿方式。按投切方式可进行如下分类：

1、延时投切方式

这种投切依靠于传统的接触器动作，当然用于投切电容的接触器是专用。它具有抑制电容的涌流作用。延时投切的目的在于防止电容不停的投切，导致供电系统振荡，这一危险情况的出现。这种补偿方式是通过补偿装置的控制器，检测供电系统的物理量，来决定电容器投切的这个物理量，这种物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率，是我们常用的一种补偿方式。

2、瞬时投切方式

瞬时投切方式是电力电容器件与数字技术综合的技术结晶。即我们所说的动态补偿，实际就是在半个周波至1个周波内完成采样计算，在下个周期到来前，控制器已经发出控制信号了，通过脉冲信号通知投切执行元件，即晶闸管导通。投切电容器组大约20－30毫秒内完成一个全部动作，作为一种新的补偿装置有着广泛的应用前景。

其动作原理是当控制器采集到需要补偿的信号发出一个指令（投入一组或多组电容器的指令）此时由触发脉冲去触发晶闸管导通，相应的电容器组也就并入线路运行。晶闸管的导通条件必须满足其所在相的电容器端电压为零，以避免涌流造成元件的损坏，也就是说电力电子器件控制的无功投切是无涌流投切；当控制指令撤消时，触发脉冲随即消失，晶闸管零电流自然关闭，关断后的电容器电压为线路电压交流峰值，必须由放电电阻尽快放电，以备电容用以投入。用于控制电容器投切的元器件可以用单相晶闸管、并联的双向晶闸管，也可选适合容性负荷的固态接触器。元件的耐压及额定电流要选择合理。这种补偿方式其最主要的制约因素是用于投切控制的元器件的散热方式及冷却方式。我公司现上无功动态补偿装置的冷却方式选用水冷内循环，各晶闸管的运行温度能够控制在40～50℃之间。

在低压无功功率补偿装置的应用方面，选择延时速是瞬时的补偿方式。要依电网的状况所定。首先要对所补偿的方式性质有所了解，对负荷较大且变化较快的工况。如电焊机、电动机的方式应采用瞬时的补偿方式；对于相对稳定的负荷可采用延时补偿方式，也可使用瞬时的补偿方式。一般电焊工作时间均在几秒钟以上。电动机启动也在几秒钟以上。而瞬时补偿的响应时间在几十毫秒。按40ms考虑则从40ms到5秒钟之内是一个相对稳态过程，瞬时补偿能完成这一过程。

二、无功功率补偿控制器

无功功率补偿控制器按照采样方式可分为三类，即功率因数型、无功功率型、无功电流型。选择哪一种物理控制方式实际上就是对无功功率控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统，是进行采样运算、发出投切信号、参数设定、测量、元件保护等功能的一个核心装置。现在对上述所说的三种补偿装置简单的进行一下介绍：

1、功率因数型控制器。

功率因数用cosφ表示，它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosφ＝1时，就是说明线路中没有无功损耗，提高功率因数并减少无功功率和无为有功功率的损耗是这类控制器的最终目标，这种控制方式也是传统的方式，采样控制较易实现。这种采样方式在运行中既要保证系统稳定和无振荡现象出现，又要兼顾补偿效果。对于这种补偿方式很重要的一点就是如何进行参数设定，只能在现场视具体情况将参数整定在一个较好的状态下进行工作，既使参数调整的较好，也无法弥补这种补偿方式自身的缺陷，尤其是在负荷较重的环境中，例如：设定投入门限cosφ=0.95（滞后）此时工作环境为重负荷，既使此时的无功损耗很大。无功缺额很大，再投电容器组也不会出现过补偿。但cosφ只要不小于0.95，控制器就不会再有补偿指令，也就不会有电容器投入。故不推荐使用这种补偿方式。

2、无功功率（无功电流）型控制器。

这种方式可完善的解决功率因数型的缺陷，一个良好设计的无功型控制器，它是智能化的，有很强的适应能力，能兼顾线路的稳定性、检测和无功补偿的效果，并能对补偿装置进行完善的保护及检测。这种补偿装置可实现如下功能：

四象限操作、自动和手动切换、自识别各路电容器组的功率，可根据负荷自动调节切换时间，具有谐波过压报警及保护，可防止线路发生谐振，具有过电压保护、低电流报警，可检测所补偿系统的电压、电流畸变率，显示电容器功率、显示cosφ、U、I、S、P、Q及频率。

由以上功能可以看出其控制功能非常强大。由于是无功型控制器，也就能够将补偿装置的效果发挥到极至。此时既使在重负荷的情况，负荷发出的无功功率已经相当大，那怕cosφ已达到0.99（滞后）也可根据要求再投入一组，使补偿效果达到最佳。

3、动态补偿的控制器

第3篇：无功功率范文

关键词：电网无功功率补偿无功电源

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

1影响功率因数的主要因素

(1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

(2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

(1)低压个别补偿:

低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

(2)低压集中补偿：

低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

(3)高压集中补偿：

高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。

3采取适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。

(1)合理使用电动机；

(2)提高异步电动机的检修质量；

(3)采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网"吸取"无功，在过励状态时，定子绕组向电网"送出"无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。

异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是"异步电动机同步化"。

(4)合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取"撤、换、并、停"等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。

4无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。

(1)同步电机：

同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。

①同步发电机：

同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。

发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供无功，但必要时,也可以减小励磁电流,使功率因数超前,即所谓的"进相运行"，以吸收系统多余的无功。

②同步调相机:

同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。

③并联电容器：

并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网"发?quot;无功功率：

Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。

④静止无功补偿器：

静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。

⑤静止无功发生器：

它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。

与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。

第4篇：无功功率范文

关键词 无功功率；补偿装置；设计选用

中图分类号TM715 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0132-02

0引言

由于电网中大量非线性负载的使用，造成了系统电压升降、电能损失、功率因数降低、谐波干扰等问题，严重危及电力系统的安全经济运行。国家“十二五”规划明确指出，将“依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设”，而电能质量和功率因数是智能电网的重要因素。世界各国对电力用户的用电功率因数都有要求，并按功率因数的高低给予奖惩。因此，合理选用无功功率补偿装置对电力系统有着重要的意义。

1 补偿原理

造成功率因数低的主要原因是电网中的感性负荷，其无功电流相位滞后电压90度，由于容性负荷的无功电流相位超前电压90度，与感性无功电流的相位差180度，因此可用容性无功电流抵消感性无功电流，缩小功率因数角。一般情况下，可用电容器来补偿负荷产生的无功电流。电容器价格便宜，易于安装，到目前为止仍是我国主要的无功补偿器件。

2 无功功率补偿方式的选择

根据投切容量的变化可分为稳态补偿和动态补偿。稳态补偿主要是安装固定容量补偿负载变化相对稳定的补偿方式，多采用并联电容器进行。将电容器组与负载并接，同时投切。优点：投资和线路损耗减少、安装容易、维护简单、故障率低等。

动态补偿则根据负载的变化随时切换补偿量进行补偿，动态补偿装置用于急剧变动的冲击负荷，如炼钢炉等，主要由补偿器件电抗器和电容器、控制器、投切开关等组成，控制器采集电网的电压、电流量等参数，进行运算，再根据参数设定值发出投切指令。投切开关器件主要有一代普通交流接触器、二代电力电子元件（如晶闸管、绝缘栅双极型晶体管）、三代复合开关（将可控硅与接触器并接）。电力电子元件控制，应用较广泛 。复合开关具有可控硅过零投切的优点，又具有接触器无功耗的优点，是较先进的控制方式[1-2]。投切开关参数选择应遵守《低压并联电容器装置使用技术条件》（DL/T 842-2003）标准的规定，否则很易损坏。该标准规定： 对于半导体开关电器和复合开关电器，额定电流（有效值）应不小于2.5倍单组电容器额定电流选取。机械开关电器额定电流额定电流（有效值）应不小于2倍单组电容器额定电流选取。

并联电容器装置的设备选型应遵守《并联电容器装置设计规范》GB50227-95的要求，根据电网谐波水平、补偿容量及扩建规划等因素进行确定。

施耐德公司针对低压配电系统中的谐波污染程度的不同，提供了不同的无功补偿方案，根据如下公式选择：a= Gh /Sn 。a-谐波污染率，Sn-变压器视在功率，Gh-产生谐波设备的视在功率（整流/变频、中/高频、电弧炉、电焊机等）[3]。

4结论

无功补偿是电网优质、安全、经济运行的一项重要技术措施。本文重点对电容补偿的容量计算、容量修正、补偿方式选择进行了探讨，并通过大量的工程验证了实效性，仅供同行们在以后的设计中参考。

参考文献

[1]田艳兵.矿山井下供电系统无功功率因数与节能[J].煤矿机械，2010，6.

第5篇：无功功率范文

关键词：无功功率补偿；电容器；电抗器；调谐型；

中图分类号： TM53 文献标识码： A 文章编号：

引 言

随着各种电力电子设备等非线性负荷的大量使用，同时用户节能意识的增强和对电能质量问题的日益关注，无功功率补偿装置作为电能质量治理设备，成为电力系统中越来越重要的电气设备。作为低压配电系统中设计比较复杂的无功功率补偿电容柜，正确的产品设计选型和安装，对提高设备使用寿命，以及节约电能具有重要意义的。

在系统中安装无功补偿装置的必要性和作用

工业生产广泛使用的交流异步电动机、电焊机、电磁炉等设备都是感性负载，这些感性负载在进行能量转换的过程中，使加在其上的电压超前电流一个角度，这个角度的余弦COS￠叫做功率因数。当功率因数即无功功率很大时，会有以下危害：1）增大线路电流，使线路损耗增大，浪费电能；2）因线路电流增大，一旦输电线路较远，线路上的电压降就大，电压过低就可能影响设备正常使用；3）对变压器或者发电机而言，无功功率大，变压器或者发电机输出的电流也大，往往是输出电流已达额定值，这时负荷若再增加就需要多加一台变压器或发电机，浪费资源；4）月平均功率因数，工业用户低于0.92，普通用户低于0.9，若低于此项要求，将要被供电管理部门处于不同额度的罚款。

无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗，稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功功率在电网中传输，相应减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量，无功补偿应根据分级就地和便于调整电压的原则进行配置。

补偿容量、类型的选择

一般情况下，设计时可根据变压器容量的20%~40%选择无功补偿容量。

补偿类型的关键选型依据是系统的谐波污染程度，由于配电系统中非线性负载越来越多的被使用，其带来的谐波污染问题日益严重，而无功补偿电容器是配电设备中受谐波危害最大的设备之一，谐波不仅会造成电容器过载，补偿乏值降低，缩短使用寿命，还可能造成电网谐波，发生严重的电气事故，另外，不正确的补偿类型选择还会造成谐波放大，进一步加剧配电网谐波污染程度。因此，必须根据谐波污染程度选择正确的无功补偿类型。

首先将配电系统简化，将系统简化为变压器（容量Sn），所有非线性负载总容量（容量Gh），将Gh/Sn的比值，即非线性负载占系统容量的比例作为补偿类型的选型依据：（1）当Gh/Sn≤15%时，表示系统谐波污染程度较轻，推荐补偿类型为标准型无功功率补偿。一般400V配电系统采用415V的电容器。（2）当15%＜Gh/Sn≤25%时，表示系统谐波污染程度较严重，推荐补偿类型为过谐型无功功率补偿。过谐型无功功率补偿方案采用比电网高一等级的电容器，如400V配电系统采用450V或480V的电容器。注意，当采用过谐型无功功率补偿电容器时，电容器将降容，降容系数为：K=（Vn/Vr）2，Vn为电网电压等级，Vr为电容器标准电压等级。例如：一台480V,30kvar的电容器相当于一台400V,21kvar的电容器，30kvarX(400/480)2=21kvar。（3）当Gh/Sn≥25%时，表示系统谐波污染程度严重，推荐补偿类型为调谐型无功功率补偿。调谐型无功功率补偿方案由调谐电抗器和过谐型电容器组成。由于调谐补偿方案采用了电抗器与电容器串联，而电抗器与电容器的电压方向正好相反，所以电容器的端电压实际上被抬升。以阻抗比为12%的调谐方案为例，电容器实际端电压Uc=400/(1-12%)=454V,所以必须采用480V电容器以防止过压。需要注意的是，调谐型和过谐型电容的降容计算有所不同。这里以电抗器阻抗为12%，要求实际补偿容量为300kVar的调谐补偿方案为例，按单步实际补偿30kVarX10路设计，步骤1：计算不考虑串联电抗器时补偿30kvar容量所需的480V电容器容量Q1，Q1*(400/480)2=30kvar,Q1=43.5kvar;步骤2：再考虑电抗器，计算出实际补偿30kvar容量所需的480V电容器容量Qc, Qc= Q1*(1-12%)=38.3kvar。结果：本系统按单步30 kvar设计10路，每步电容器为38.3 kVar/480V,电抗器为30 kVar/阻抗12%。（4）当Gh/Sn≥50时，建议使用有源滤波设备。

当电抗器所工作的电网中，谐波总畸变率在4%以下，可以只考虑限制电容器投切过程中的合闸涌流，电抗器的电抗率可选：K=(0.1~1)%。当K≤0.1%时，可安装在电容器外壳内。当0.1%《K≤1%时，可选用XD型电抗器。这种电抗器是单相结构，在安装时，注意一，安装在B相的电抗器，进出线次序与A、C相相反，以免互相影响。注意二，它对3、5次谐波电流略有放大。

当电抗器所工作的电网中，谐波总畸变率在4%以上，应先通过谐波检测仪表查明该电网的主要谐波含量，然后再合理确定K值。如果电网背景谐波为5次及以上时，这时应配置电抗率为（4.5~7）%。一般用电抗率为6%的电抗器。要注意的是，6%的电抗器，抑制5次谐波效果好，但对3次谐波有明显的放大作用。如果电网原来3次谐波含量就接近容忍值，就要注意选择电抗率K偏离6%少许。比如选K为4.5%的电抗器对3次谐波放大轻微。

如果，电网背景谐波为3次及以上时，这时应配置电抗率为12%的电抗器。从材料的价格上分析，在同样电压电流情况下，K值越高，其端电压也越高，电抗器的电抗和电感也大，即K值越高，价格也高些。所以，如果3次、5次、7次及以上谐波含量都超标需要治理时，建议用一部分K为7%的电抗器，用一部分K为12%的电抗器。

保护元件的选择

当采用断路器作为主保护时，热保护整定值设定：

（1）1.36In-适合标准型无功功率补偿

（2）1.5In-适合过谐型无功功率补偿

（3）1.12~1.31In-适合调谐型无功功率补偿，电抗率越大，系数越小

（4）短路保护为10In

当采用熔断器作为主保护时，一般选择1.5In

支路保护熔断器的选择

1.6In-适合标准型和过谐型无功功率补偿

1.5In-适合调谐型无功功率补偿

支路保护中不能采用微型断路器，因为微型断路器的分断能力太低，动作时间也没有熔断器快。

第6篇：无功功率范文

关键词：高压直流；无功控制；交流滤波器；谐波

中图分类号：TM714 文献标识码：B

一、换流站无功功率控制简介

换流站无功功率控制是直流输电系统中对换流站无功功率进行控制的环节，它通过调整换流站装设的无功补偿设备的投入容量或改变换流器吸收的无功功率，将换流站与交流系统交换的无功功率控制在规定的范围内，或将换流站交流母线电压控制在规定的范围内。前者便于所连的交流系统无功功率的平衡，后者有利于弱受端交流系统的电压稳定性。除了通过投切交流滤波器实现无功功率控制外，还可以通过改变换流器的触发角来改变换流器吸收的无功功率进行无功功率控制。

直流输电系统运行时，无论是整流器还是逆变器都要消耗一定的无功功率，其数值不但与输送直流功率的大小有关，也与运行方式、控制方式有关。通常，在额定负荷时，换流器消耗的无功功率可达到额定输送功率的40%-60%，故换流站需投入大量的无功补偿容量。但在轻负荷运行时，换流器消耗的无功功率迅速减小，如果补偿的无功功率不变，则换流站过剩的无功功率将会注入所连的交流系统，引起换流站交流母线电压升高。因此，必须对投入的无功功率补偿容量进行控制。

换流站的无功功率控制应能控制换流站全部发出无功的设备和吸收无功的设备，如控制交流滤波器、并联电容器和并联电抗器的投切以及控制换流器吸收的无功功率等；换流器吸收的无功功率可以通过改变其触发角来平滑的进行控制。这些控制作用必须相互协调，以便保证在任何给定的直流输送功率下，对于各种直流系统运行方式、投入的无功补偿设备的组合都是最优的。为了方便地进行无功功率控制，通常将交流滤波器和并联电容器分成若干分组，但滤波器分组不能投切过多，否则投运的滤波器将不能满足滤波要求。

由于影响无功及电压的因素复杂，无功功率控制器的所有功能和特性，都应先用数字计算程序进行计算分析，然后在直流模拟程序上予以验证，以保证其性能满足要求。

二、南桥换流站无功功率控制系统介绍

1、南桥换流站交流滤波器组及无功补偿并联电容器组配置如表1：

南桥换流站交流滤波器组除了能吸收该次谐波外，还能提供工频的无功功率，每组可提供无功功率约87Mvar，9组共783Mvar。交流滤波器组按调谐次数分，有11.8次、24次、11.8/24次、24/36次四种类型，11.8次有3组，24次、11.8/24次、24/36次各有2组。

2南桥换流站与交流系统无功交换量的允许范围

南桥换流站：当功率方向为葛洲坝送南桥时：-70～+70Mvar

当功率方向为南桥送葛洲坝时：-70～+70Mvar

（1）当直流系统运行在最低功率水平时，由于最小滤波器组的要求，换流站与系统的无功交换可能将无法满足以上要求，此时葛洲坝换流站流入系统的无功不得超过120Mvar，南桥换流站流入系统的无功不得超过150Mvar。

（2）当直流系统运行在较高功率水平，除备用无功设备外，换流站其他可用无功设备均已投入时，葛洲坝站从系统流入换流站的无功不得超过320Mvar，南桥换流站从系统流入换流站的无功不得超过120Mvar。超过上述值时则应限制直流输送功率的进一步增大。

（3）在直流负荷从最小值（120MW）变到2小时过负荷（1320MW，反送为1056MW），然后再从2小时过负荷（1320MW，反送为1056MW）变到最小值（120MW）的过程中，任何滤波器组或电容器组最多只能投入和切除一次。

具体投切逻辑见图一：

如图1所示：在Q控制模式下，当Q>Q_ref+Q_DeadBand时，系统将会切除一组滤波器，当Q70Mvar时，会切除一组滤波器，当Q

3南桥换流站交流滤波器的投切程序

在直流功率上升和下降的过程中，投入和切除交流滤波器组将遵循一定的顺序，具体顺序如表2。

F1（DA12/22/32）高通滤波器HP11.8，每组87Mvar

F2（DA13/23）双调谐高通滤波器HP24/36，每组87Mvar

F3（DA14/24）双调谐高通滤波器HP11.8/24，每组87Mvar

F4（DA15/25）高通滤波器HP24，每组87Mvar

在不同潮流方向、功率大小、运行方式下，不同的直流运行情况需要的交流滤波器组数有所不同，当该直流运行情况下所需的交流滤波器组数不满足时，无功减载保护将动作，进行功率回降，交流滤波器组数满足系统要求，或极停运。

4南桥换流站各投切滤波器的优先级

（1）优先级1——AbsMinFiler（绝对最小滤波器组数）：是指根据离线交流滤波器的设计结果，在对应运行方式和输送水平下必须投入的滤波器组数和类型组合，少于这一组数，将使得滤波器运行应力超

过其元件的稳态额定值，并造成滤波器过负荷。正常运行时，该条件必须满足。

（2）优先级2——Umax（最高/最低电压控制）：除了控制换流站与交流系统的不平衡无功外，换流站无功补偿设备还可以用来对换流站交流母线电压进行控制。主要用于监视交流母线的稳态电压，避免稳态过电压引起保护动作。在换流器解锁前或解锁过程中，根据顺序控制要求投入最少滤波器组数。

（3）优先级3——Qmax（最大无功交换控制）：根据当前运行状况，限制投入滤波器组的数量，限制稳态过电压。通过检测运行方式，Qmax功能限制滤波器或电容器组投入的组数。如果系统方式有任何变化，无功功率控制将限制无功连接以防止电压升高。对于南桥站而言，Qlim恒为10000Mvar，这个永远无法达到，即该功能几乎没有限制，所以Qmax只会发增加滤波器的指令，而不会发切除滤波器的指令。

（4）优先级4——MinFilter（最小滤波器组数限制）：是指根据离线交流滤波器的设计结果，在对应运行方式和运行功率水平下所必须投入的滤波器组数及其组合形式，否则将不能保证滤波效果，以达到工程规范中所规定的滤波性能要求。总之，最大无功交换控制是为了满足滤除谐波的要求需投入的最少滤波器组个数及其类型。

（5）优先级5——Qcontrol（无功交换控制）：用于控制换流站与交流系统的无功交换量为设定的参考值。一般情况下，整流站选择控制电压，逆变站选择控制无功。南桥站运行时采用Q控制模式，将与交流系统交换的无功功率控制在参考值，将交流母线电压控制在参考值。在投入时必须满足最大交流电压和最大无功功率对滤波器的要求；在切除时，必须满足绝对最小滤波器、最大交流电压和最小滤波器对滤波器的要求。

以上5项无功控制子功能依次具有以下优先级，其中优先级1为最高优先级，某项子功能发出的投切指令仅在不与更高优先级的限制条件冲突时才有效。

三、南桥换流站无功功率控制系统控制模式

1 ON模式：系统将自动进入手动模式。此时，运行人员可选择自动模式。

2 手动模式：仅高优先级的交流滤波器投/切由无功控制自动完成。Minfilter和Qcontrol的交流滤波器组投切操作由运行人员手动完成。当需要投入交流滤波器组以满足Minfilter时，或需要切除的交流滤波器满足Qcontrol时，无功控制应发送信号至SCADA系统通知运行人员投/切交流滤波器组，并显示将被投/切的滤波器组。在手动控制时，绝对最小滤波器控制、最高/最低电压控制、最大无功交换控制仍起作用，实现交流滤波器的投切。

3 自动模式：所有需要的交流滤波器投/切都应由无功控制自动完成。运行人员仅需设定相关的与交流系统无功交换参考值。

4 OFF模式：无功控制不自动进行任何投/切交流滤波器的操作，也不会对运行人员给出任何提示，但运行人员可进行手动投/切操作。

四、南桥换流站投切交流滤波器的选择

直流极控系统从站控系统获得关于交流滤波器组的状态信号，使得无功控制能够根据当前运行工况以及交流滤波器组的状态确定哪一类型的滤波器以及该类型中哪一组交流滤波器将被投入/切除。同一类型的交流滤波器组按循环方式投入、按先进先出原则切除，保证所有可用的无功设备的投切任务尽可能相等。

五、南桥换流站交流滤波器组的状态

无功控制将从站控系统获得来自交流场的以下相关信息：已经投入的交流滤波器组、被切除的交流滤波器组、可投入的交流滤波器组。

（1）可投入的交流滤波器组的隔离开关和地刀必须在适当的位置，而且闭锁继电器未被置1。如果交流滤波器组被保护跳闸，它的闭锁继电器被置1。只有在闭锁继电器被手动清0后，交流滤波器组才有可能被再次投入。

（2）交流滤波器组被切除，必须在一定的放电时间（7分钟）后才能被再次投入运行。如果在一定的时间（1分钟）内，交流滤波器组未能对指令作出响应，那么认为该交流滤波器组不可用。

（3）当一组交流滤波器从不可用转为可用时，无功控制不应改变已经投入的交流滤波器组，（如果谐波滤波特性未提出要求），但是，在接下来的投切过程中该组交流滤波器将参与投切交流滤波器的选择。

六、南桥换流站交流滤波器防振荡措施

为了防止交流滤波器组/并联电容器组的反复投/切，无功控制具有防振荡功能。可对预定时间（1分钟）内的交流滤波器组/并联电容器组的投/切次数进行计数。如果投/切次数超过了一定值（6次），无功控制将自动转入手动控制模式，防止更多的交流滤波器/并联电容器组的投/切操作。

七、南桥换流站无功功率控制系统运行注意事项

1交流滤波器组替换的原则为：当一组交流滤波器由保护跳闸后，根据AbsMinFilter或MinFilter的要求，该交流滤波器将由另一组交流滤波器来替代。如果跳闸的交流滤波器组属于AbsMinFilter控制范围内，那么无功控制功能将在1秒钟内投入另一组交流滤波器。如果属于MinFilter控制范围内，那么无功控制功能将在5秒钟内投入另一组交流滤波器。

2当系统频率低于49.5Hz以下时，应及时向调度汇报，加强对交流滤波器组电流的监视，加强系统运行工况监视，以防失谐。

3对各交流滤波器组、并联电容器组切除后（即隔离刀闸拉开后），必须超过7分钟以上才能合电容侧接地刀闸，以保证电容有足够的放电时间。

4交流滤波器组发生故障跳闸后，应及时改为冷备用状态，在改为冷备用前不得将开关解锁，以防止无功控制功能再次误投该组滤波器。

5交流滤波器组的手动切换，在交流系统电压未达到允许的最高电压时，应按照“先投后切”的原则，投入一组，再切除一组。

6交流滤波器组在电容器检修或部件更换后，在试运行后，应有检修人员在对应的交流滤波器组保护屏上对初始不平衡电流进行补偿，并做好记录。

参考文献

[1]张望，郝俊芳，曹森，李延龙，直流输电换流站无功功率控制功能设计，电力系统保护与控制。

[2]张萌永，曹继丰，高压直流输电换流站无功控制系统分析，电力设备。

第7篇：无功功率范文

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

1影响功率因数的主要因素

1.1大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

1.2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

1.3供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

2.1低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

2.2低压集中补偿低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

2.3高压集中补偿高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。

3采取适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。

3.1合理使用电动机；

3.2提高异步电动机的检修质量；

3.3采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。

3.4合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。

4无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。

4.1同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。①同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。②同步调相机:同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。③并联电容器：并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发quot；无功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。④静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。

第8篇：无功功率范文

[关键词] 同步发电机 无功功率摆动 励磁系统

1.概述

山西铝厂热电分厂共有六台汽轮发电机，额定电压为6.3kV，额定容量分别为一期12MW三台; 二期25MW三台。从1996年—2002年3#、4#、5#、6#机组多次出现发电机无功功率自然摆动，其最大摆幅8Mvar，给生产的组织和调整带来了很大的影响，为此通过多次的试验和分析，查找到了其无功摆动的原因，并提出了对发电机励磁系统改进的措施。

为分析机组无功功率自然摆动的原因，于2002年2月7日0点到24点，对5#、6#机组实施无功功率的24小时在线监测，其监测数据如表1、表2。

第9篇：无功功率范文

关键词: 电能质量优化；无功功率补偿装置；静止同步补偿器；静止同步补偿器

Abstract: in this paper, the reactive power compensation device application background of power, and analyzes all kinds of reactive power compensation device and the classification of the advantages and disadvantages, and introduced the static synchronous compensator SVC and static synchronous compensator STATCOM characteristics and working principle, and introduced the two control based on STATCOM method.

Keywords: power quality optimization; Reactive power compensation device; Static synchronous compensator; Static synchronous compensator

中图分类号：R363.1+24文献标识码：A 文章编号：

0 引言

随着现代工业和电力工业的不断发展，电能传输的距离和容量日益增大，工业用户对电能质量的要求越来越高。近年来，电弧炉、轧钢机、大型可控硅装置的应用和大功率冲击性负载的存在，使得系统功率因数变低，电网谐波加大。电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行 ，降低了人民的生活质量。因此，无功功率补偿对电力系统有着重要的意义。

对电力系统进行适当的无功功率补偿，可以稳定电网的电压，提高电网的功率因数，提高设备的利用率，减少网络有功功率损耗，提高输电能力，平衡三相功率，为系统提供电压支撑，提高系统安全运行性。

无功功率补偿装置可以改善电网的电能质量，在今后的电力系统中具有广泛的应用前景。

1 电网电能质量要求

1.1 频率要求

我国电力系统的运行频率为50Hz，国家标准规定，电网容量在300万kW及以上，频率允许的误差为±0.2Hz；电网容量在300万kW以下，频率允许的误差为±0.5Hz。

1.2 供电电压要求

一般以电压变动幅值来衡量电压是否符合标准，国家标准规定，35kV及以上供电电压允许的偏差为额定电压的±10%；10kV及以下供电电压允许的偏差为额定电压的±7%；220V单相供电电压允许的偏差为额定电压的+7%～-10%。

2 无功补偿装置介绍

目前，无功功率补偿装置主要有同步调相机SC、静止电容器FC、机械投切电容器MSC、静止同步补偿器SVC和静止无功发生器SVG(也称STATCOM)，其分类如图1所示。

图1 无功补偿装置分类

2.1 早期的无功功率补偿装置

同步调相机SC和静止电容器FC是早期的无功功率补偿装置。同步调相机SC不仅可以补偿固定的无功功率，对变化的无功功率也可以进行动态的补偿，当电网电压下降时，SC通过控制励磁发出和吸收无功功率，并通过电压调节器来自动调节无功功率的大小，以维持电压的恒定。同步调相机SC的成本高、安装复杂、损耗和噪声都比较大、响应速度慢。

静止电容器FC可以改变线路的感应无功功率，来补偿系统的无功功率。其补偿容量有级，调节性能差，目前同步调相机SC和静止电容器FC基本上已经不再使用。

机械投切电容器MSC是一种比较简单的无功补偿装置，不能进行动态无功功率补偿，但是价格低廉，目前在国内仍然拥有较大的市场。

2.2 SVC介绍

SVC是目前广泛用于无功功率补偿的装置，具有响应速度快，可以连续调节无功功率输出的特点。SVC在系统中相当于可变电纳，随着电压的变化而改变其电纳值，因为所加的交流电压是恒定的，改变电纳值就可以改变基波电流，从而导致电抗器吸收无功功率的变化。

SVC主要包括饱和电抗器SR型SVC、晶闸管投切电容器TSC型SVC、固定电容—晶闸管控制电抗器FC-TCR型SVC、机械投切电容器—晶闸管控制电抗器MSC-TCR型SVC以及晶闸管投切电容器—晶闸管控制电抗器TSC-TCR型SVC，各种类型的SVC装置的结构图如图2所示。

FC-TCR型SVC由TCR和若干个不可控的电容器并联而成。其中，电容器为固定连接，TCR支路采用触发延迟控制，形成连续可控的感性电流，TCR的容量大于FC的容量，以保证既能输出容性无功电流也能输出感性无功电流。

TSC型SVC由电容器和双向导通晶闸管组成，其中，晶闸管仅仅起到开关作用，TSC只能提供容性电流，将多组TSC并联使用，根据容量需要逐个投入可以获得近似连续的容抗。

MSC-TCR型SVC采用机械开关控制电容的投入和切除，只能在一些要求不高、电容切断频繁的场合使用。

TSC-TCR型SVC一般使用n组电容器和一组晶闸管相控电抗器，它的无功功率输出可以在容性和感性范围内调节。

FC+TCRTSC

TCR+TSC MSC+TCR

图2 几种常见的SVC结构图

2.3 SVG介绍

2.3.1 SVG原理

SVG也被称为静止同步补偿器STATCOM，图 3为STATCOM原理图。其中，直流侧为储能电容，GTO逆变器通常由多个逆变器串联或并联而成，将直流电压变换成交流电压，交流电压的大小、频率和相位可以通过控制GTO的触发脉冲来控制。连接变压器将逆变器输出的电压转换成与电网电压等级相同的电压，从而使得STATCOM装置可以并联到电网中。

图3 STATCOM原理图

整个STATCOM装置相当于一个电压大小可以控制的电压源，根据图3可以得到，STATCOM装置所吸收的复功率。

STATCOM装置吸收的无功功率，其中为超前的角度。

将多个逆变器组合成多重化结构、多级并联逆变器和多电平结构可以扩大STATCOM的容量，原理图如图4所示。

图4 多重化结构原理图

多个逆变器并联的结构，由多个开关频率较高的小容量STATCOM并联运行，可以灵活地扩大逆变系统的容量，易于实现逆变器的模块化，提高系统运行的可靠性和可维护性。

2.3.2 SVG的控制

要实现STATCOM的快速补偿功能，必须快速地从负载电流中检测出无功电流。1983年日本的赤木所提出的三相瞬时电流分解成有功和无功电流的p、q分解法被广泛应用。

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