探讨变电站无功补偿策略

国网合肥供电公司 李东辉

探讨变电站无功补偿策略

国网合肥供电公司 李东辉

随着电力事业的快速发展，电网无功补偿中变电站无功补偿作用越来越突出，成为了电网建设的重要组成环节，也是确保电力安全的主要基础。在科学技术水平不断提升，人们生活质量不断提高的形势下，人们对电能质量要求越来越高，对变电站无功补偿提出了新的要求。本文在分析变电站无功补偿现状的基础上，阐述变电站无功补偿策略。

变电站；无功补偿；策略

随着电网建设规模的不断扩大，电力设备越来越多，系统运行方式越来越复杂，电网无功分布更加复杂，极大的增加了电网无功补偿尤其是变电站无功补偿的难度。现阶段，变电站无功补偿方式依然为投切电容器或者电抗器，在某些情况下，这些补偿方式已经无法满足智能电网的需求。所以，针对变电站无功分布与电压的具体情况，提出更加适用的策略，促进变电站及电网建设的可持续发展。

一、变电站无功补偿现状

在电力系统运行过程中，无功损耗主要是线路、变压器中感性无功负荷产生的无功损耗。因为高压线路、变压器等值电抗大于等值电阻，导致变压器无功损耗超过了有功损耗，进而致使整个系统无功损耗超出了有功损耗。变压器无功损耗在电力系统无功需求中占有很大比例，基本达到了无功负荷的75%。为了改善与提高电力系统电压质量，发挥变电设备的作用，降低电能损耗，提升用户端的功率因数是不够的，还需要在变电站中设置无功补偿装置，这样才可以实现变电站的无功补偿。

在进行变电站无功补偿的时候，必须坚持分区、分层、分变电站补偿的原则，实现无功补偿的就地平衡，并且留有足够的事故无功功率备用容量。在规划设计阶段，最大无功功率负荷取7-8%。

二、变电站无功补偿策略

（一）传统无功补偿装置

1.同步发电机

同步发电机具有有功电源，除了供应有功功率之外，还可以供应少量的无功功率，对电力运输中产生的无功损耗进行补偿。当电力系统处在低负荷运行状态的时候，同步发电机在供应有功功率之外，还会吸收无功功率。然而在调整电流的时候，系统处于超负荷运行，同步发电机可以同时供应有功功率与无功功率。

2.并联电容器

并联电容器在无功补偿设备中，基本不会损耗有功功率，在进行设备操作与维护的时候，也非常便利，在我国电力系统中得到了普遍运用。并联电容器无功补偿方式主要包括三种：集中补偿、分组补偿、就地补偿，其主要根据安装位置予以划分。为了获取更高的经济效益实现无功就地补偿，可以在居民区、工业区附近安装并联电容器。并联电容器无功补偿电路及相量图如图1所示。

图1 并联电容器无功补偿电路及相量图

（二）静止无功补偿装置

1.饱和电抗器

饱和电抗器是一种较早开发的静止无功补偿装置，尽管反应速度快于同步调相机，但是为了达到铁心磁化饱和，不仅会出现很大的噪声，还会对设备自身产生严重损害。同时，饱和电抗器也是一种非线性电路，在运用的过程中，经常出现一些难以解决的问题，又无法进行电荷的分相调节，导致饱和电抗器应用并不普遍。

2.晶闸管型静止无功补偿装置

随着社会的不断发展与进步，科学技术水平的不断提高，人们对电力系统的无功功率控制越来越重视，并且进行了深入研究，研制了一种新型静止无功补偿装置，即晶闸管型静止无功补偿装置。同以往无功补偿装置相较而言，其性能更加优良，在我国电力系统运行中得到了普遍应用。

3.静止同步补偿装置

在科学技术水平不断提高，电子科技不断进步的形势下，无功补偿装置性能也在逐渐完善。静止同步补偿装置是一种自激式无功补偿装置，不需要传统储能元件提供或吸收无功功率，其主要就是借助直流电压源或电流源予以间接提供或吸收无功功率，并且借助功率器件的变流器对无功电流的输送进行控制，实现接入点电压的有效控制。针对静止同步补偿装置而言，不会因为系统电压的降低而减少无功补偿，所以，可以通过控制同步电压源电压的方式予以无功补偿。当同步电压源电压低于系统端电压的时候，就会产生电感性电流；当同步电压源电压高于系统端电压的时候，就会产生电容性电流。

（三）改进无功补偿装置策略

为了增强电力系统运行的安全性，电力输送的稳定性，减少电力运输损耗，必须加深对无功补偿装置的研究，为电力系统的正常运行奠定坚实的基础。根据我国目前的国情发展，在实际生产过程中，传统并联电容器的应用较为普遍。在电网建设规模不断扩大的形势下，人们对电能质量要求越来越高，为了确保电力系统运行的安全、稳定，选用的投资少、结构简单的无功补偿装置已经无法满足电力系统运行的要求，需要加以改进。在我国变电站无功补偿中，无功补偿装置改进思路就是：加强并联电容器和静止同步补偿装置的有机结合。通过这样的结合可以有效扩展无功补偿装置运行的感性与容性，快速调节日常电力供应，并且对突发情况进行有效的应对。

三、结束语

总而言之，随着社会的快速发展与进步，人们生活水平的不断提高，对电力供应的安全性与稳定性越来越重视。为此，构建安全、高效的电力运输系统成为了电力事业发展的关键所在。针对变电站无功补偿而言，需要结合我国国情不断改进与完善无功补偿装置，实现电力供应的安全、可靠，从而促进我国电力事业与社会经济的可持续发展。

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