关于电气无功补偿的分析

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1、关于电气无功补偿的分析关于电气无功补偿的分析摘要：本文作者主耍分析和探讨了无功补偿技术在电气自动化中的应用，供大家参考借鉴。关键词：电气；无功补偿；分析中图分类号：F407.67文献标识码：A文章编号：随着电力电子器件技术的发展，在大宾馆、大饭店里，大量安装了大型空调系统、供水系统、供汽系统，这些设备所采用的电动机容量大、数量多，还大量使用荧光灯照明，使这些单位的自然功率因数也很低，况且当前这些单位的用电负荷并不亚于大中型企业的用电负荷。未来的功率器件容量，将逐步得到提高，应用有源滤波器进行谐波抑制，柔性交流输电系统技术，进行无功功率补偿，将成为电力自动化系统的发展方向。因此，大力宣

2、传、推广使用无功功率的就地补偿对提高各行各业的经济效益，缓解供电紧张局面，具有十分重要的意义。1无功补偿的特点所谓无功功率补偿，就是在用户变电所或在用电设备等处装设无功功率电源，以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和降低配电线路的成本节约电能，保证电网安全稳定和经济地运行。又称无功支持服务或无功电压控制服务，指发电机组（或无功补偿设备）向电网注入或吸收无功功率，以维持系统正常运行时节点电压波动水平在允许范围内，在电力系统故障后提供足够的无功支持以防止系统电压崩溃的服务。电力系统中各种用电设备吸收的无功功率，大多数与所加电压有关,如表1所示。表1负荷

3、的电压特征在额定电压附近，无功功率随电压上升而增加，随电压下降而减小。当系统出现无功功率缺额，亦即无功电源不能提供足够的无功功率时，系统所接的各负荷的电压将下降，减少其向系统吸取的无功功率，才能获得无功功率平衡。因此，需要进行无功功率补偿。无功电压调整作为一种辅助服务，是保证电力系统安全、稳定运行的前提条件之一，保证电能交易顺利实施的一个重要条件；同时也是提高电能质量、降低电网的有功损耗和提高传输效率，从而提高供电质量和电网运行的经济效益的有效手段。与有功服务相比，无功服务的特点是：1.1分析的复杂性。有功的费用主要是发电费用，而无功的运行费用很小，但投资费用很大，分析起来比有功复杂

4、。无功的生产不消耗燃料，但却与机组的同步运行合为一体，所以要把无功的相关费用从总的费用中分离出来是比较困难的。在电网中，由于电网电压的控制需要各参与者共同承担，即发电厂和用户都应满足自己的电压和功率因数限制,同时由于无功调整的地域性和多样性，使得无功的最优定价问题比有功电价复杂得多。1.2手段的多样性。有功只能由发电机提供，而无功除发电机和负荷提供外，还可以由调和机和静止无功补偿器甚至输电线路等无功源提供。1・3控制的分散性。与频率控制需要有功平衡类似，电压控制需要无功的平衡。只是频率是全网统一的，依赖于全网的有功平衡，而电压是各节点不同的，就是必须依赖于该节点的电压控制。1.4供应

5、有地域性。由于远距离输送无功需要发电和受电之间有较大的电压差，并且会引起有功功率的损耗，很不经济，所以无功功率不适于远距离传输而具有就地平衡的特点。2电力负荷的功率因数2.1无功功率接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如，通过磁场，变电器才能改变电压并且将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。磁场所具有的磁场能是由电源供给的，电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫做感性无功功率。2.2负荷的自然功率因数所谓自然功率因数是指供用电设备在没采取任何补偿手段的情况下，设备本身I古I有的功率因数，称自然功率数。也可以

6、说在没有投入无功补偿装置前，设备本身有功功率与现在功率的比值称为自然功率因数，未经补偿的综合负荷的自然功率因数一般为1・6〜0・9。电负荷是综合性的用电负荷，包括有各种类型的用电设备，其口然功率因数的高低，主要取决于设备的特性及其负荷率。3无功补偿容量和安装位置的优化无功补偿容量的优化法则是从网损最小、年运行费最小、年支出费用故小的观点，求出最佳补偿容量的算法，以及在考虑负荷沿线分布情况下，求得最佳补偿容量和补偿位置的算法。这些算法的共同特点是:当求得所要求的量值的数学表达式以后，采用求函数极值的方法，來求得补偿容量和位置的数学表达式。从数学的观点來看,是一些古典的算法，故将其称为经

7、典优化法。时至今日，这种方法仍被用在确定网络补偿容量和位置的实践中。3.1计算机监控配电网补偿电容器的方案吋控方式和电流控制方式是控制补偿电容器的2种基本方式，它们各有优缺点。SCADA功能在电力系统中的应用，提供了采用计算机监控补偿电容器的控制方式。计算机根据SCADA系统所采集到的有效数据、实际出口的电流和时间，来控制电容器的投切。此方式更精确、科学；而且调节灵活、可靠，并可监视电容器的运行状况。3.2系统的硬件配置选用新型的计算机作为中央控制系统，配