无功功率补偿精选(九篇)
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第1篇：无功功率补偿范文
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。
一、影响功率因数的主要因素
（1）大量的电感性设备。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。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。
二、无功补偿的一般方法
（1）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。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。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。指将并联电容器组直接装在变电所的6kV～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。同时便于运行维护，补偿效益高。
三、采取适当措施，设法提高系统自然功率因数
（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。
第2篇：无功功率补偿范文
【关键词】无功补偿技术；作用；现状；发展趋势
无功功率补偿装置的主要作用是：提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，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，平衡三相负载的有功和无功功率等。
1.我国电力系统无功补偿的现状
近年来，随着国民经济的跨越式发展，电力行业也得到快速发展，特别是电网建设，负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升，也使电网中无功功率不平衡，导致无功功率大量的存在。目前，我国电力系统无功功率补偿主要采用以下几种方式：
（1）同步调相机：同步调相机属于早期无功补偿装置的典型代表，它虽能进行动态补偿，但响应慢，运行维护复杂，多为高压侧集中补偿，目前很少使用。
（2）并补装置：并联电容器是无功补偿领域中应用最广泛的无功补偿装置，但电容补偿只能补偿固定的无功，尽管采用电容分组投切相比固定电容器补偿方式能更有效适应负载无功的动态变化，但是电容器补偿方式仍然属于一种有级的无功调节，不能实现无功的平滑无级的调节。
（3）并联电抗器：目前所用电抗器的容量是固定的，除吸收系统容性负荷外，用以抑制过电压。
以上几种补偿方式在运行中取得一定的效果，但在实际的无功补偿工作中也存在一些问题：
（1）补偿方式问题：目前很多电力部门对无功补偿的出发点就地补偿，不向系统倒送无功，即只注意补偿功率因素，不是立足于降低系统网的损耗。
（2）谐波问题：电容器具有一定的抗谐波能力，但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏；并且由于电容器对谐波有放大作用，因而使系统的谐波干扰更严重。
（3）无功倒送问题：无功倒送在电力系统中是不允许的，特别是在负荷低谷时，无功倒送造成电压偏高。
（4）电压调节方式的补偿设备带来的问题：有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的，线路电压的波动主要由无功量变化引起的，但线路的电压水平是由系统情况决定的，这就可能出现无功过补或欠补。
2.无功功率补偿技术的发展趋势
国家大力倡导建立节约型社会，从国家到地方已经明确下达了各种节能指标。节能、节电事业正在蓬勃的发展，这是一股强大的潮流。在所有的电力节能产品中，首先要提到的就是无功率补偿装置在我国有着巨大的潜在市场。2009年，一系列的经济振兴计划给电力电子行业带来了很多机会，主要供方和用方两方面。供方主要对用户的补贴上，另外，在这个政策的拉动下，企业也降低了成本的压力，地方政府的政绩和节能降耗的水瓶已经挂钩，国家和地方政府补贴能达到30%以上。今年来，国家无功率补偿市场发展极其迅猛，产品的质量和数量有了大幅度的提升，相当一部分优势企业已经开始问鼎国际市场并取得了不俗的业绩。随着电力工业的快速发展和技术进步，以及节能降损管理的加强等，引发了许多领域对无功率补偿的需求。
近20年来，世界各地（包括美国、法国、意大利、英国、俄罗斯等国）发生的由电压稳定和电压崩溃引发的大面积停电事故引起了各国的高度重视，持续了72小时的8.14美加大停电给美国造成了巨大的经济损失和社会影响。这次事故提醒人们，电网运行要有足够的无功备用容量，无功不能靠远距离传输，在电力市场环境下，必须制定统一的法规以激励独立发电商和运营商从维护整个系统安全性的角度提供充足的无功备用。
早期的无功率补偿装置为并联电容器和同步补偿器，多用在系统的高压侧进行集中补偿。至今并联电容器仍是一种主要的补偿方式，应用范围广泛，只是控制器在不断的更新发展。同步补偿器的实质是同步电机，当励磁电流发生改变时，电动机可随之平滑的改变输出无功电流的大小和方向，对电力系统的稳定运行有好处，但同步补偿器成本高，安装复杂，维护困难，使其推广使用受到限制。
随着近代电力电子技术的出现和发展，无功率补偿技术也随之发展。在第一个工业用品闸管出现之前，电子半导体由于功率过小，在直流传动，交流传动，电磁合闸，交流不间断电源盒无功率补偿等领域内一直没有得到应有的推广使用。品闸管的电力电子器件不断的问世，由此引发了众多行业的变革，如交流变频调速技术的蓬勃发展。同样电子电力技术对无功率补偿技术也带来了新的发展契机。
无功率补偿技术和电力电子技术的结合主要有一下三个方面：
（1）是作为投切电容器开关。因为电力半导体开关的响应时间短（ps级），所以能够选择电容的投切角度，实现零电压投切，避免了涌流的产生，提高了电容器使用的可靠性和电力系统的稳定性。现代并联电容补偿装置中的输回路就引进了该技术。
（2）是作为无功输出的调节开关。由于电力电子器件的高开关频率，使其能够方便的控制电容器电流的导通角，从而实现无功的连续调节，快速跟踪负载无功的变化，静止型无功补偿器是其中的代表。
（3）是引入电力电子变流技术，将变流器作为无功电源来调节无功的输入和输出，起到补偿负载无功的作用。经常用的是静止调相机和有虑源波器。
第3篇：无功功率补偿范文
关键词：电网；无功功率补偿；电力系统
中图分类号：TM7文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2011）-12-0-01
由于电力系统中无任是发电机、输电设备和用电设备，它们的技术参数是由电阻、电抗、电容等组成，无功分量是由电抗、电容产生，电抗、电容中电流的电角度相差180度，矢量方向相反；在电力系统运行中一般电抗值大于电容值，也就是缺少容性无功功率，所谓的无功补偿就是电容补偿。我国规定电力系统有功和无功比值是1比0.75(功率因数COS￠=0.8)；一旦失去比例对电网的电能质量将受到影响，造成电能损耗加大或电压不稳定运行；又影响企业的正常生产。造成的损失也是不可估量的。
电能的生产、转换工艺，是由发电机设备、电能的输送设备、电能的转换（机械能、热能等等）。所有的设备都是由铁及金属线、金属绝缘线组成，在电网中存在着电阻、电抗、电容等，交流电能的指标包括电压、频率、电流、相位、功率因数等，交流电是矢量，在电力系统中以电压相位为参考，纯电阻负荷中的电流与电压同相，之间的电角度为零度；纯感性负荷中的电流滞后电压90度电角度；纯容性负荷中的电流超前电压90度电角度；纯感性负荷与纯容性负荷中电流方向相反（相互抵消）。达到国家标准比例运行，一般是加装电容补偿。
第4篇：无功功率补偿范文
关键词：无功补偿 在线监测
一、电力系统无功补偿在线监测技术
1.数据监测功能及抄表功能
实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等运行数据，并通过抄表机或无线通讯传送到微机中的数据处理系统，可完成对整个低压配电线路的监测、统计分析、报表输出等综合管理，为低压配电线路的科学管理提供第一手可靠数据。
2.设置功能：
2.1设置和修正本机时钟；
2.2设置口令；
2.3设置通讯波特率；
2.4设置如下控制参数：电压高限值（伏）；延时时间（秒）；投入门限无功电流值（安）；切出门限无功电流值（安）；
2.5具容错功能及软件闭锁功能；
2.6输出回路设置功能；每路均可设置其补偿方式及控制参数。
3.显示功能：
3.1工作状态显示：电源指示灯；滞后、过压、超前、投切状态等工作状态指示。
3.2瞬时测量数据显示：三相电压，三相电流及三相功率因数。
3.3显示其它主要运行数据，包括：频率，三相电压总谐波畸变率，三相电流总谐波畸变率，三相2-19次电压、电流谐波分析，实时日历时钟、当时日历时钟、当前累计有功电量、当前累计无功电量等、CT变比、支路号等。
3.4显示刷新时间：1-10秒，可设置。
4.保护功能：
4.1欠压保护：电压≤设定下限（0.85-0.93UN范围内可调）时，欠无功不投，已投的全切（每5秒切一组）；切除总时间不超过60秒；
4.2过压保护：电压＞设定上限（1.0～1.15UN范围内可调）时，欠无功不投，已投的全切（每5秒切一组）；切除总时间不超过60秒；
4.3失压保护：装置在断电后控制开关自动断开，保证在再通电时各电容器组处于分断状态；
4.4缺相保护：当相电压低于65%额定值时，视为断相，由控制器切除输出回路。
4.5谐波保护：当电压或电流谐波超过电压或电流谐波畸变率上限值（可设定）后，控制器发出指令将各电容器组逐组退出。
5.自检复归功能：
每次通电后，控制器进行自检并复归输出回路使之处于断路状态。
6.防止投切振荡功能：
在每次投入与切出的动作间保持最小5分钟（300秒）的动作间隔，以确保补偿装置在负荷较轻时不出现频繁投切的不良状态。
7.延时功能：
7.1电容器投切延时：10～120秒，可设定；
7.2同一组电容投切时间间隔：≥300秒；
7.3过压时在60秒内将所有电容器组退投
8.谐波监测
可存贮最大谐波电压畸变及对应相和出现时间，最大谐波电流畸变率及对应相和出现时间、最大谐波电压畸变率时对应相的电压的电压基波幅值、最大谐波电流畸变率时对就相对相的电流基波幅值及2-19次谐波电流幅值、实时各相电压电流的基波及2-19谐波幅值、实时各相电压电流的畸变率，在控制器显示屏上可实时显示各次谐波的分量图和分量比。
配电运行综合监测管理系统由配电监测无功补偿控制器、抄表机以及后台综合管理软件等几部分组成。
二、无功功率补偿技术检测存在的问题
1.以重庆市为例，截止到2009年年底，重庆市电力公司直属单位低压无功补偿装置近21000台，分布区域广，其中具备无功监测功能的非常少。
2.巡检难度大、成本高
巡视不具备无功监测功能的无功补偿装置，一般只有两种方法，一是上杆开箱检测，二是目测法。上杆开箱检查耗时长，安全隐患大，且受资金、人力和物力的限制，多数基层供电单位巡视时未采取此方法。
3.出现故障的设备发现不及时，增加了电网的损耗
目测法主要通过巡视人员目测装置外壳是否受损或根据指示灯判断投切情况。由于低压无功补偿装置安装高度较高，运行一段时间后外壳表面灰尘积压较厚，白天光线充足时很难观察到指示灯的状态，也就很难判断投切情况。由于无法及时掌握无功补偿装置的运行情况，已损坏的装置维修更换也不及时，这就导致低压无功负荷无法补偿，配变功率因数低，损耗增大。
三、无功功率补偿技术的发展趋势
1.基于智能控制策略的晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置
将微处理器用于TSC,可以完成复杂的检测和控制任务,从而使动态补偿无功功率成为可能。基于智能控制策略的TSC补偿装置的核心部件是控制器,由它完成无功功率(功率因数)的测量及分析,进而控制无触点开关的投切,同时还可完成过压、欠压、功率因数等参数的存贮和显示。TSC补偿装置操作无涌流,跟踪响应快,并具有各种保护功能,值得大力推广。
2.静止无功发生器(SVG)
静止无功发生器(SVG)又称静止同步补偿器(STATCOM),是采用GTO构成的自换相变流器,通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功,进行无功补偿,若控制方法得当,SVG在补偿无功功率的同时还可以对谐波电流进行补偿。其调节速度更快且不需要大容量的电容、电感等储能元件,谐波含量小,同容量占地面积小,在系统欠压条件下无功调节能力强,是新一代无功补偿装置的代表,有很大的发展前途。
3.电力有源滤波器
电力有源滤波器是运用瞬时滤波形成技术,对包含谐波和无功分量的非正弦波进行“矫正”。因此,电力有源滤波器有很快的响应速度,对变化的谐波和无功功率都能实施动态补偿,并且其补偿特性受电网阻抗参数影响较小。
电力有源滤波器的交流电路分为电压型和电流型。目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看,电力有源滤波器可分为并联型和串联型。并联型中有单独使用、LC滤波器混合使用及注入电路方式,目前并联型占实用装置的大多数。
4.综合潮流控制器
综合潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)将一个由晶闸管换流器产生的交流电压串入并叠加在输电线相电压上,使其幅值和相角皆可连续变化,从而实现线路有功和无功功率的准确调节,并可提高输送能力以及阻尼系统振荡。UPFC注入系统的无功是其本身装置控制和产生的,并不大量消耗或提供有功功率。UPFC技术是目前电力系统输配电技术的最新发展方向,对电网规划建设和运行将带来重要的影响。
四、谐波测量与保护技术
现在的电网中，电力电子元件的使用越来越多，从而导致系统中的谐波电流含量越来越大。无功补偿装置中的电容器对谐波电流非常敏感，很容易产生谐波放大导致电容器损坏。大部分无功补偿装置中使用热继电器来保护电容器。
电容器属于电流稳定型元件，其电流只与电压和频率有关，与变压器的负荷电流无关，在电压正常没有谐波的情况下电容器不会过载。 在电压过高的情况下完全可以由控制器来实现保护功能，不需要由热继电器来实现保护功能。
在谐波超标的情况下，电容器会出现过载，虽然热继电器可以将电容器切除，但是如果控制器不能够测量谐波，那么就会继续投入新的电容器，出现新的过载现象。如果热继电器设置在自动复位状态，则过一会被切除的电容器还会重新投入运行，继续过载状态，并且会干扰控制器的运行，因为控制器不知道哪些电容器已经被热继电器切除，哪些电容器电容器即将恢复运行。如果热继电器设置在手动复位状态，则最终所有的电容器将统统被切除，在手动复位之前，即使谐波消失，电容器也无法重新投入运行。因此，在谐波严重的情况下，热继电器的保护效果远不如控制器具有谐波保护功能效果好。
综上所述，无功补偿控制器具有谐波检测以及谐波过载保护功能，不仅可以观察系统中的谐波含量，还可以省略热继电器，即提高性能又节约成本。
五、小结
第5篇：无功功率补偿范文
论文关键词:无功补偿技术;作用;现状;发展趋势
无功功率补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,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,平衡三相负载的有功和无功功率等。
一、无功功率补偿的作用
1、改善功率因数及相应地减少电费
根据国家水电部,物价局颁布的“功率因数调整电费办法”规定三种功率因数标准值,相应减少电费:
(1)高压供电的用电单位,功率因数为0.9以上。
(2)低压供电的用电单位,功率因数为0.85以上。
(3)低压供电的农业用户,功率因数为0.8以上。
2、降低系统的能耗
功率因数的提高,能减少线路损耗及变压器的铜耗。
设R为线路电阻,ΔP1为原线路损耗,ΔP2为功率因数提高后线路损耗,则线损减少
ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)
比原来损失减少的百分数为
(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)
式中,I1=P/(3U1cosφ1),I2=P/(3U2cosφ2)补偿后,由于功率因数提高,U2>U1,为分析方便,可认为U2≈U1,则
θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)
当功率因数从0.8提高至0.9时,通过上式计算,可求得有功损耗降低21%左右。在输送功率P=3UIcosφ不变情况下,cosφ提高,I相对降低,设I1为补偿前变压器的电流,I2为补偿后变压器的电流,铜耗分别为ΔP1,ΔP2;铜耗与电流的平方成正比,即
ΔP1/ΔP2=I22/I12
由于P1=P2,认为U2≈U1时,即
I2/I1=cosφ1/cosφ2
可知,功率因数从0.8提高至0.9时,铜耗相当于原来的80%。
3、减少了线路的压降
由于线路传送电流小了,系统的线路电压损失相应减小,有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压上升过高),有利于大电机起动。
二、我国电力系统无功补偿的现状
近年来,随着国民经济的跨越式发展,电力行业也得到快速发展,特别是电网建设,负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升,也使电网中无功功率不平衡,导致无功功率大量的存在。目前,我国电力系统无功功率补偿主要采用以下几种方式:
1.同步调相机:同步调相机属于早期无功补偿装置的典型代表,它虽能进行动态补偿,但响应慢,运行维护复杂,多为高压侧集中补偿,目前很少使用。
2.并补装置:并联电容器是无功补偿领域中应用最广泛的无功补偿装置,但电容补偿只能补偿固定的无功,尽管采用电容分组投切相比固定电容器补偿方式能更有效适应负载无功的动态变化,但是电容器补偿方式仍然属于一种有级的无功调节,不能实现无功的平滑无级的调节。
3.并联电抗器:目前所用电抗器的容量是固定的,除吸收系统容性负荷外,用以抑制过电压。
以上几种补偿方式在运行中取得一定的效果,但在实际的无功补偿工作中也存在一些问题:
1.补偿方式问题:目前很多电力部门对无功补偿的出发点就地补偿,不向系统倒送无功,即只注意补偿功率因素,不是立足于降低系统网的损耗。
2.谐波问题:电容器具有一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏;并且由于电容器对谐波有放大作用,因而使系统的谐波干扰更严重。
3.无功倒送问题:无功倒送在电力系统中是不允许的,特别是在负荷低谷时,无功倒送造成电压偏高。
4.电压调节方式的补偿设备带来的问题:有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的,线路电压的波动主要由无功量变化引起的,但线路的电压水平是由系统情况决定的,这就可能出现无功过补或欠补。
三、无功功率补偿技术的发展趋势
根据上述我国无功功率补偿的情况及出现的问题,今后我国的无功功率补偿的发展方向是:无功功率动态自动无级调节,谐波抑制。
1.基于智能控制策略的晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置
将微处理器用于TSC,可以完成复杂的检测和控制任务,从而使动态补偿无功功率成为可能。基于智能控制策略的TSC补偿装置的核心部件是控制器,由它完成无功功率(功率因数)的测量及分析,进而控制无触点开关的投切,同时还可完成过压、欠压、功率因数等参数的存贮和显示。TSC补偿装置操作无涌流,跟踪响应快,并具有各种保护功能,值得大力推广。
2.静止无功发生器(SVG)
静止无功发生器(SVG)又称静止同步补偿器(STATCOM),是采用GTO构成的自换相变流器,通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功,进行无功补偿,若控制方法得当,SVG在补偿无功功率的同时还可以对谐波电流进行补偿。其调节速度更快且不需要大容量的电容、电感等储能元件,谐波含量小,同容量占地面积小,在系统欠压条件下无功调节能力强,是新一代无功补偿装置的代表,有很大的发展前途。
3.电力有源滤波器
电力有源滤波器是运用瞬时滤波形成技术,对包含谐波和无功分量的非正弦波进行“矫正”。因此,电力有源滤波器有很快的响应速度,对变化的谐波和无功功率都能实施动态补偿,并且其补偿特性受电网阻抗参数影响较小。
电力有源滤波器的交流电路分为电压型和电流型。目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看,电力有源滤波器可分为并联型和串联型。并联型中有单独使用、LC滤波器混合使用及注入电路方式,目前并联型占实用装置的大多数。
4.综合潮流控制器
第6篇：无功功率补偿范文
关键词：无功功率；补偿装置；技术降损
中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1009-0118（2013）01-0277-01
一、国内外研究动态
随着现代工业和电力企业的不断发展，电能传输的距离和容量日益增大，世界各国工业用户对电能质量的要求变得越来越高。可是，各大企业广泛采用异步电动机和变压器，使得系统功率因数变低，电压波动加大，因此无论从提高输电网的传输能力，降低损耗，提高系统稳定性，还是从提高供电质量的角度，都需要大量的无功补偿装置。
长期以来，在我国，由于电力用户功率因数低，又存在大批冲击性、波动性负载，导致大量无功功率在低压配电网内传输，使线损率增大。农电电网（我国将10kV及其以下电网划规农电网管理）的负荷多是小容量的异步电动机，配套又不尽合理，功率因数较低，因而影响了发电机的有功输出，使发电机效率低、成本高，降低了输电、变电设备的供电能力，增大了线路上的电压损失，使电压质量低劣，电能损失增加，据统计农电网损失约有60%是属于10kV及以下的配电网的，所以提高农电网的功率因数有很大的经济意义。
我国在总体线损率水平的下降得益于输电主网架结构的优化以及自动化水平的提高。特别是特高压电网的建设，解决了长距离输电，损失较高的问题，有力的支持了降损工作。但是，我国目前的配电网线损水平滞后于主网。主要原因是存在配网网架结构薄弱、设施老化、供电半径过长等问题。在配网线损管理中，由于电网结构不尽合理、经济运行水平不高、高损老旧设备较多，经济性矛盾日益突出。为此，我国仍需在技术上充分利用配电设备，通过优选变压器及电力线路经济运行方式和负载经济调配及变压器与供电线路运行位置的优化组合等技术措施，从而最大限度地降低变压器及供电线路的有功损耗和无功损耗；在管理上推进配电网线损的承包考核，落实线损责任；通过技术和管理两个方面继续推进配电网的降损工作。
目前电力低压系统电网谐波严重、造成电气设备、自控设备、仪器仪表设备工作不稳定，而需要补偿系统的无功功率，改善电网质量，因此，增加动态无功补偿装置容量，减少无功传输，是配电网的一项重要节电措施。
二、本文研究内容
（一）从各个角度阐述了无功功率补偿装置对于线损管理的重要性，认真分析了无功功率补偿装置和线损管理的现状。无功功率补偿装置和线损管理的现状是：无功补偿作为电网安全、经济运行的一个重要手段，一直受到高度的重视。它对提高系统电压水平，降低线路损耗，改善电厂功率因数，增强系统稳定起着十分重要的作用。无功补偿由于可以有效地提高电压，减少了线路上的无功流动，降损效果明显，尤其是在低压配电网络中，无功补偿装置的降损效果非常明显。线损率是指线损电量占供电量的百分数，它是供电局的一个重要考核指标，是国家对供用电部门考核的一项重要内容。在统计线损电量中，有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的，其数值由相应时段内运行参数和设备参数决定。如输电线路、变压器绕组、电容器的绝缘介质损耗等，这部份损耗电量习惯称“技术线损电量”。无功补偿主要降低电力系统中的技术线损部分。
（二）查阅了大量的相关资料，分析了我国电网的运行状况，从什么是电力系统一种重要的优选无功电源、并联电容器的优缺点和存在的隐患等方面分析了无功补偿的技术现状、并具体阐述了采用新型无功补偿技术设备的意义。
（三）研究分析了采用无功补偿设备的重要性和如何发挥供电系统中无功补偿设备的最佳补偿效益。根据系统无功损耗产生的原因、系统无功特性、分配及补偿原则的要求，对无功补偿中现存的问题提出一些看法，并探讨相应的改进措施。
（四）结合实践研究分析了自动无功率补偿装置的运行原理，并分析了采用三相分别采样和补偿，控制电路采用微机对电路实施模糊控制（Fuzzy Control）方案优化的优缺点，同时阐述了动态响应时间、补偿后功率因数、调节方式、保护功能等主要技术指标和控制方式，并联系实际分析了采用自动投切无功补偿箱的用途。
三、研究方案及难点
（一）研究方案
1、查找相关资料和文献，分析采用无功功率补偿装置对技术降损的影响。
2、研究分析采用无功补偿设备的重要性和如何发挥供电系统中无功补偿设备的最佳补偿效益。
3、根据系统无功损耗产生的原因、系统无功特性、分配及补偿原则的要求，对无功补偿中现存的问题提出看法，并探讨相应的改进措施。
4、结合实践研究分析了自动无功率补偿装置的运行原理，分析采用三相分别采样和补偿，控制电路采用微机对电路实施模糊控制（Fuzzy Control）方案优化的优缺点。
（二）特点
1、理论联系实际，通过无功功率补偿装置的现场运行情况，具体阐述安装无功功率补偿装置的合理性以及对线损率产生的作用和影响。
2、通过无功功率补偿装置的理论研究，结合唐山供电公司的配网运行情况，具体分析了采用无功功率补偿装置产生的经济效益。
（三）难点
1、无功功率补偿装置的约束较多，冲击负荷闪变、控制方式、补偿对象信号的检测方式、反应方式等问题会影响到无功功率补偿装置的正常运行，需要在选择是否采用无功功率补偿装置时全面考虑。
2、技术线损的方式多种多样，选择具体方式有一定的困难，需要详细的现场勘察和市场需求分析工作。
3、通过分析采用三相分别采样和补偿，控制电路采用微机对电路实施模糊控制（Fuzzy Control）方案优化的优缺点来具体选择补偿方式，如何有效地共享和利用现有的资源，避免重复的项目开发工作，一直是困扰在企业的技术降损的一个因素。
四、预期成果
该课题的研究目标是，运用无功功率补偿装置，建立最经济的、最有效的降损方式，充分利用供电企业配电网现有资源、现有设备，并结合复杂的现场情况，进行唐山供电公司全面技术降损，并以无功功率补偿为技术支撑，推行全新的降低线损模式，实现降损增效的目标。
参考文献：
第7篇：无功功率补偿范文
行分析，并对多种不同无功功率补偿方式进行探讨。
关键词 电力工程；配电网；无功功率补偿技术；定义；原理
中图分类号 TM714 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0181-01
随着我国经济的不断发展，对电力的需求也越来越高，因此，电力工程的规模也越来越大。因为电网中存在着大量的感性负荷，从而就导致电力系统运行中的无功功率增加。无功功率的增加会导致电能损失，从而影响电力企业的供电质量与经济效益。由此可见，在电力工程中实施配电网无功功率补偿是非常重要的。下面我们将对无功功率补偿的定义与原理，以及几种无功功率补偿方式进行分析。
1 无功功率补偿的定义与原理
无功补偿是指将并联电容器等容性设备安装到电网的感性负荷中，来补偿感性负荷所引起的无功功率，减少无功功率在电网中流动，从而提高功率因数，达到改善供电质量的目的。
在交流电路中，纯电阻元件中的负载电流和电压的相位相同，纯电感元件负载中电流相位滞后于电压相位90°，纯电容元件负载中的电流相位超前电压相位90°，也就是说纯电容元件负载中的电流和纯电感元件负载中的电流的相位差为180°，可以相互抵消。由此可见，当电源向外供电的时候，感性负载向外释放的能量就会在容性负载与感性负载之间相互交换，而感性负载所需的无功功率就可以由容性负载输出的无功功率来补偿，从而达到无功功率补偿的目的。
2 无功功率补偿的几种方式
电力工程的配电网无功功率补偿技术主要包括变电站集中补偿、配电变压器低压补偿、配电线路固定补偿与用电设备分散补偿四种方式。
2.1 变电站集中补偿
变电站集中补偿的主要装置有并联电容器与静止补偿器，其主要目的是使输电网的无功功率达到平衡状态，改善输电网的功率因数，以及提高电力系统中断变电所母线的电压，从而对变电站主变压器与高压输电线路的无功损耗进行补偿。为了使管理更容易，方便维护，一般将这些补偿装置接到变电站10 kv的母线上。该补偿方式能够减少变电站以上输电线路传输的无功电力，减少送电网络的无功损耗，但是因为该补偿方式是将电容器集中安装在变电所母线上的，因此，其并不能降低每条配电出线的损耗。由于用户所需要的无功还要通过变电站以下的配电线路进行传输，因此，10 kv及其以下的配电线路还是会有无功电流，也就不能对配电网络起到补偿的作用，也不能解决配电网的降损问题。
为了实现变电站的电压—无功功率综合控制，一般采用的是并联电容器与有载调压抽头协调调节。然而，从实际应用中可以发现，投切太频繁会对电容器的开关与分接头的使用寿命造成影响，从而导致维护工作量增加。所以在实际应用中应对抽头调节与电容器组的操作次数进行控制，而要达到该目的就必须根据负荷的增长安排设计好变电站的无功功率补偿的容量，运行中在确保电压合格与无功功率补偿效果最好的状态下，尽可能的将电容器组投切开关的操作次数降到最低。
2.2 配电变压器低压补偿
配电变压器低压补偿时当前应用最为普遍的一种补偿方式。因为用户的日负荷变化较大，因此，我们一般是采用微机控制、跟踪负荷不懂分组投切电容器补偿，其主要的补偿方式是在配电变压器低压侧放置无功补偿设备，该无功补偿设备主要是放置于配电变压器的出线端，这样则可以同时对变压器进行补偿。该补偿方式中微机控制是整个补偿装置的核心。该补偿方式的主要目的就是将专用变压器用户的功率因数提高，从而实现就地平衡，将配电网的损耗降低，改善用户电压的质量。
2.3 配电线路固定补偿
很多的配电变压器会消耗无功功率，然而很多公用变压器都没有安装低压补偿装置，这样就会导致变电站或是发电厂需要承担大量的无功功率缺额，而大量的无功功率就会沿线进行传输，从而导致配电网的网损出现居高不小的情况。在这样的情况下则可以考试采用配电线路固定补偿方式进行无功功率补偿。
配电线路补偿主要是为线路与公用变压器提供其所需要的无功功率，该工程的关键问题则是选择补偿地点与补偿容量。线路补偿的投资小、回收快，而且便于管理与维护，适用于功率因数低、负荷重且输送线路长的线路。配电线路补偿通常采用的是固定补偿，而该补偿方式存在着适应能力差、重载情况下补偿度不足等缺点。
笔者主要是以减少输电线路有功功率损耗为优化目标，然后参照高、中压配电线路补偿理论，将经典优化模式“三分之二法则”应用到低压配电线路的无功功率优化补偿中，作为其基本模式。“三分之二法则”主要是将均匀分布在一段仅有的首端电源的线路上的无功负荷分成3等份，然后将无功功率补偿设备安装在主线（2ΣQ）/3（Q指无功负荷）分布处，该点为最佳的安装地点，一般不是主线长度的2/3处，无功功率补偿容量为总无功负荷的2/3为最佳配置。将“三分之二法则”应用到无功功率补偿中可以将无功负荷所引起的系统有功功率损耗降低89%。若是电力系统的原功率因数为0.7，那么，总有功功率损耗则可以降低到45%，功率因素则可以提高到0.95。
2.4 用电设备随机补偿
对于10 kv以下电网而言，变电器的无功消耗大约占无功消耗总量的30%，而低压用电设备的无功消耗占无功消耗总量的65%以上。因此，对低压用电设备实施无功功率补偿是非常重要的。
在低压用电设备中，感应电动机是无功消耗最多的设备，因此，应对油田抽油机、矿山提升机、港口卸船机等厂矿企业中的大容量电动机实施就地无功功率补偿，即用电设备随机补偿。用电设备随机补偿和前三种无功功率补偿方式相比具有以下几个优点：①可将线损率降低20%；②能够改善电压的质量，将电压的损失减小，从而改善用电设备的启动与运行条件；③能够释放系统能量，提高线路的供电能力。
3 结束语
无功电流在电力系统中的大量流动，不仅会增加线损、降低电能的质量，还会对发电、供电、用户三方造成很多的影响。为了消除无功电流在系统中流动造成的不良影响就必须实施无功功率补偿。而随着补偿技术与装置的不断发展，无功功率补偿技术在电网中的应用也越来越广泛。笔者分析了无功功率补偿的定义与原理，并总结了几种常用的无功功率补偿方式，希望对相关人士有所帮助。
参考文献
[1]陈慧湘.浅谈无功功率补偿在电力工程配电网中的应用[J].沿海企业与科技，2010，（4）：126-127，125.
第8篇：无功功率补偿范文
关键词：负荷计算；系数计算；变压器
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.133
供配电网的负荷统计计算作为供电电容包装以及供配电的设备和安全经济运行的决定性参数，具有的意义在与，对配电所内的变压器的负荷电流以及功率进行计算，作为变压器容量的依据，对主要电气设备，如断路器、隔离开关等的负荷电流进行计算，作为设备的选择依据，对各个线路中的电源进线、高低压的配电线路等进行负荷电流的计算，作为电缆或者导线界面的线路选择依据等。
1 负荷计算方法
（1）采用较多的额是二项系数法等，进行用电设备的负荷的计算，国际上采用较多的是负荷计算的方法，二项式系数法在设备的确定上，一般采用台数较多的设备容量较大的分支干线加以计算，负荷是较为合理的。建筑的配电中，采用的是负荷密度法和单位指标法进行负荷的计算[2]。
方案的设计阶段使用单位的指标法，施工图设计阶段采用系数法。
（2）负荷计算原则。对于不同工作制的用电设备进行负荷计算时，应按下列原则计算整流器的设备功率以及设备功率，成组用电设备的设备功率以及额定功率应换算为统一的设备功率[3]。
（3）负荷计算的方法。①系数法。采用用电设备中的最大负荷（半小时）进行负荷的计算，得到的数值为：
三相用电设备组的负荷计算：
有功功率：
无功功率：
视在功率：
②多组用电设备的功率计算：
有功功率：
无功功率：
视在功率：
③单位面积法，用于商场的照明负荷的计算：
有功功率：P30=Ks*S/1000（kw）
无功功率：
视在功率：
④单位指标法：
有功功率：
无功功率：
视在功率：
2 无功补偿
为了达到节约电能和能耗的目的，提高电压的质量和功率因素。对100KVA以上的高压供电的用户功率进行补偿[4]。
无功补偿采用同步补偿及和并联电容器补偿的方法，无功补偿的容量按照下列的算式进行计算：
3 案例分析
以某新建数据中心为例，建设标准中包含了新建单机功耗5KW的IT设备以及单机功耗10KW的IT设备，IDC机房内的空调和照明，按照配套的配置进行设置，变配电以及UPS设备机房大约为1000立方米，办公区域大约为1000平方米，办公室设置了电采暖2台，容量分别是80KW和50KW，负荷计算确定了数据中心的供电和配电系统[5]。
采用了IT设备供电的UPS系统配置，对于标准机房的设置，使用了2N配置进行考虑，纵容连根部应该小于4246.3KVA，工程爱用了3+3并就KVAUPS电源系统，配置的蓄电池组按单机满负荷情况下备时间为15min；根据办公区域空调和照明的需要，对蓄电池进行充电，采用供电部门无功补偿的方法，根据负荷计算结果，得到了交流总负荷为6356.KVA，按照高压开关柜的布设要求[6]，满足单路的全部负荷的能力，安装了包含进线隔离柜2台，进线柜2台的要求，安装了干式变压器、低压抽屉式开关柜、低压联络柜等设备[7]。
负荷计算是供配电系统设计的基本计算！数据中心的负荷计算更适合使用需要系数法，计算时需要系数的取值，在数据中心中机架外空调在总负荷中占的比重也相当大，一般会配置备用空调设备[8]。根据数据中心的建设等级备用数量会不同，计算空调设备容量时的需要系数法进行系数的计算[9]。
4 结语
本文围绕配电一次系统设计负荷的计算方法，谈及了供配电设计的主要内容和设计原则，涉及到负荷计算、无功补偿、变压器选择等内容。以及设备、导线、电缆的选择等[10]。
参考文献：
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[3]任绪秋.机场航站楼供配电系统节能设计简析[J].建筑电气，2013（05）：80-84.
[4]郑媛媛，柳蕊，何健等.数据中心供配电系统负荷计算分析[J].通信电源技术，2015，32（06）：135-138
[5]丁志遗.浅谈武汉市住宅建筑供配电系统设计[J].建筑工程技术与设计，2016，（15）：2291-2291.
[6]陆伟.物流建筑供配电系统[J].建筑电气，2013，32（12）：19-25.
[7]w迪.某汽车客运站电气设计与研究[D].长安大学，2014.
[8]马景彪.实例分析高层建筑电气设计的重点[J].建筑工程技术与设计，2016，（18）：2464.
[9]罗智强.大型商业建筑综合体电气设计的分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（14）：2650，3141.
第9篇：无功功率补偿范文
功率因数的高低，直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗，关系到供电线路的电压损失和电压波动，而且还涉及节约电能和用户效益。文中简要介绍了功率因数和无功补偿的概念，无功补偿的原理和原则，同时阐述了提高功率因数的几种方法以及无功补偿技术在医院配电系统的应用和效果。
关键词
医院?配电网?功率因数?无功补偿
Abstract
Power factor level, directly related to the electricity grid in the power loss and power loss，related to the power supply line voltage loss and voltage fluctuation，but also to the conservation of energy and the user benefits.This paper briefly introduces the power factor and reactive power compensation of the concept，the principle of reactive power compensation and principle, and expounds several methods of improving power factor and reactive power compensation technology in power distribution system the application and the effect of hospital．
Keywords
Hospital?Distribution network?Power factor
Reactive power compensation
doi:10.3969/j.issn.1671-9174.2012.07.010
功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率［1］。
在电网的运行中，功率因数越大，电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。适当提高用户的功率因数，不但可以充分地发挥发、供、用电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率，为用户本身节约电能。因此，对于配电网来说，若能有效地做好无功补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，提高功率因数，而且能够有效地降低电能损失，减少电费支出。
一、功率因数和无功补偿概念
（一） 功率因数
电网中的电气设备和电动机、变压器等属于既有电感又有电阻的电感性负载,电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,相位角的余弦cosφ即功率因数,它是有功功率与视在功率之比即cosφ=P/S。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标。
（二）无功补偿
把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路，当容性装置释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性装置吸收能量，能量在相互转换，感性负荷所吸收的无功功率可在容性装置输出的无功功率中得到补偿。
二、 无功补偿原理［2］
图1?无功功率补偿原理图
Sl为功率因数改善前的视在功率，cosφ1为无功补偿前的功率因数；S2为功率因数改善后的视在功率，cosφ2为无功补偿后的功率因数；Ql为无功补偿前的无功功率，Q2为无功补偿后的无功功率。
由图l可见，装设补偿装置后，功率因数由cosφ1提高到cosφ2。当用户需用的有功功率P不变时，无功功率将由Ql减小到Q2，视在功率将由Sl减小到S2，相应地，负荷电流I减小，系统的电能、电压损耗均降低，电压质量及设备的利用率提高，设计容量减少。因此，安装无功补偿装置，对于用户及供电系统均有益。
三、无功补偿原则
尽量提高用户的自然功率因数。在设计配电和用电设备时，要正确选用变压器容量和电动机容量，降低线路阻抗。如果仍不能满足电网合理运行所需的无功容量时，要考虑无功补偿问题。无功补偿分为集中补偿和分散补偿，应该遵循“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主、调压与降损相结合，以降损为主”的原则［3］。
四、 提高功率因数方法
（一） 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在不添置任何补偿设备，采用降低各用电设备所需的无功功率，减少负载取用无功来提高用户功率因数的方法，它不需要增加投资，是最经济的提高功率因数的方法。
1.合理使用电动机
合理选用电动机的型号、规格和容量，使其接近满载运行。在选择电动机时，既要注意它们的机械性能，又要考虑它们的电气指标。若电动机长期处于低负载下运行，既增大功率损耗，又使功率因数和效率显著降低。故从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确地合理地选择电动机的容量。
2.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。
（二）采用无功补偿的方式，提高功率因数
无功补偿方式最常用的有三种：高压集中补偿、低压分散补偿、低压集中补偿。
