探討變電站無功補償策略

國網合肥供電公司 李東輝

探討變電站無功補償策略

國網合肥供電公司 李東輝

隨著電力事業的快速發展，電網無功補償中變電站無功補償作用越來越突出，成為了電網建設的重要組成環節，也是確保電力安全的主要基礎。在科學技術水平不斷提升，人們生活質量不斷提高的形勢下，人們對電能質量要求越來越高，對變電站無功補償提出了新的要求。本文在分析變電站無功補償現狀的基礎上，闡述變電站無功補償策略。

變電站；無功補償；策略

隨著電網建設規模的不斷擴大，電力設備越來越多，系統運行方式越來越復雜，電網無功分布更加復雜，極大的增加了電網無功補償尤其是變電站無功補償的難度。現階段，變電站無功補償方式依然為投切電容器或者電抗器，在某些情況下，這些補償方式已經無法滿足智能電網的需求。所以，針對變電站無功分布與電壓的具體情況，提出更加適用的策略，促進變電站及電網建設的可持續發展。

一、變電站無功補償現狀

在電力系統運行過程中，無功損耗主要是線路、變壓器中感性無功負荷產生的無功損耗。因為高壓線路、變壓器等值電抗大于等值電阻，導致變壓器無功損耗超過了有功損耗，進而致使整個系統無功損耗超出了有功損耗。變壓器無功損耗在電力系統無功需求中占有很大比例，基本達到了無功負荷的75%。為了改善與提高電力系統電壓質量，發揮變電設備的作用，降低電能損耗，提升用戶端的功率因數是不夠的，還需要在變電站中設置無功補償裝置，這樣才可以實現變電站的無功補償。

在進行變電站無功補償的時候，必須堅持分區、分層、分變電站補償的原則，實現無功補償的就地平衡，并且留有足夠的事故無功功率備用容量。在規劃設計階段，最大無功功率負荷取7-8%。

二、變電站無功補償策略

（一）傳統無功補償裝置

1.同步發電機

同步發電機具有有功電源，除了供應有功功率之外，還可以供應少量的無功功率，對電力運輸中產生的無功損耗進行補償。當電力系統處在低負荷運行狀態的時候，同步發電機在供應有功功率之外，還會吸收無功功率。然而在調整電流的時候，系統處于超負荷運行，同步發電機可以同時供應有功功率與無功功率。

2.并聯電容器

并聯電容器在無功補償設備中，基本不會損耗有功功率，在進行設備操作與維護的時候，也非常便利，在我國電力系統中得到了普遍運用。并聯電容器無功補償方式主要包括三種：集中補償、分組補償、就地補償，其主要根據安裝位置予以劃分。為了獲取更高的經濟效益實現無功就地補償，可以在居民區、工業區附近安裝并聯電容器。并聯電容器無功補償電路及相量圖如圖1所示。

圖1 并聯電容器無功補償電路及相量圖

（二）靜止無功補償裝置

1.飽和電抗器

飽和電抗器是一種較早開發的靜止無功補償裝置，盡管反應速度快于同步調相機，但是為了達到鐵心磁化飽和，不僅會出現很大的噪聲，還會對設備自身產生嚴重損害。同時，飽和電抗器也是一種非線性電路，在運用的過程中，經常出現一些難以解決的問題，又無法進行電荷的分相調節，導致飽和電抗器應用并不普遍。

2.晶閘管型靜止無功補償裝置

隨著社會的不斷發展與進步，科學技術水平的不斷提高，人們對電力系統的無功功率控制越來越重視，并且進行了深入研究，研制了一種新型靜止無功補償裝置，即晶閘管型靜止無功補償裝置。同以往無功補償裝置相較而言，其性能更加優良，在我國電力系統運行中得到了普遍應用。

3.靜止同步補償裝置

在科學技術水平不斷提高，電子科技不斷進步的形勢下，無功補償裝置性能也在逐漸完善。靜止同步補償裝置是一種自激式無功補償裝置，不需要傳統儲能元件提供或吸收無功功率，其主要就是借助直流電壓源或電流源予以間接提供或吸收無功功率，并且借助功率器件的變流器對無功電流的輸送進行控制，實現接入點電壓的有效控制。針對靜止同步補償裝置而言，不會因為系統電壓的降低而減少無功補償，所以，可以通過控制同步電壓源電壓的方式予以無功補償。當同步電壓源電壓低于系統端電壓的時候，就會產生電感性電流；當同步電壓源電壓高于系統端電壓的時候，就會產生電容性電流。

（三）改進無功補償裝置策略

為了增強電力系統運行的安全性，電力輸送的穩定性，減少電力運輸損耗，必須加深對無功補償裝置的研究，為電力系統的正常運行奠定堅實的基礎。根據我國目前的國情發展，在實際生產過程中，傳統并聯電容器的應用較為普遍。在電網建設規模不斷擴大的形勢下，人們對電能質量要求越來越高，為了確保電力系統運行的安全、穩定，選用的投資少、結構簡單的無功補償裝置已經無法滿足電力系統運行的要求，需要加以改進。在我國變電站無功補償中，無功補償裝置改進思路就是：加強并聯電容器和靜止同步補償裝置的有機結合。通過這樣的結合可以有效擴展無功補償裝置運行的感性與容性，快速調節日常電力供應，并且對突發情況進行有效的應對。

三、結束語

總而言之，隨著社會的快速發展與進步，人們生活水平的不斷提高，對電力供應的安全性與穩定性越來越重視。為此，構建安全、高效的電力運輸系統成為了電力事業發展的關鍵所在。針對變電站無功補償而言，需要結合我國國情不斷改進與完善無功補償裝置，實現電力供應的安全、可靠，從而促進我國電力事業與社會經濟的可持續發展。

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