無功補償裝置的現狀和發展趨勢

郭劍峰 楊ca

摘要：無功補償裝置的應用是保證電力系統穩定運行的關鍵，實現對電力系統電壓的調整，無功補償裝置從始至今在不斷革新，裝置的運行性能在不斷提升，也推動了電力系統的飛速發展。無功補償裝置在電力系統中具有較好的應用前景，應根據實際的發展情況，加大無功補償裝置的研發，才能滿足系統的運行需求。

關鍵詞：無功補償裝置；現狀；發展趨勢

電壓是衡量電能質量的關鍵，如果電壓不穩定，不僅會影響到電能的質量，甚至會影響到系統的穩定運行，同時也會增加系統運行的電力損耗。因此，需要合理應用無功補償裝置來解決這樣的問題，以下主要對無功補償裝置的現狀與發展趨勢進行分析。

1 無功補償裝置的現狀分析

無功補償裝置的發展極為迅速，現階段無功補償裝置主要包括同步調相機、靜止無功補償器、靜止無功發生器、電容器等幾方面裝置，以下主要對這幾種無功補償裝置的現狀進行分析。

①同步調相機。在欠勵磁運行的情況下，可將其作為無功負荷，能夠吸收系統中的感性無功功率，有效降低系統運行的電壓[1]。另一方面，在過勵磁運行狀態下，可以將其作為無功功率的電源，能夠實現對系統提供無功功率的作用，從而保證系統運行電壓滿足需求。從該無功補償裝置的實際運行來分析，能夠有效穩定電壓，但在相應速度上相對較慢，不符合當前動態無功調控的需求，而且由于該裝置較為負責，更為裝置維修增添一定的困難，并沒有得到廣泛的推廣。

②靜止無功補償器。簡稱SVC裝置，該裝置在運行的過程中是將能夠吸收無功功率的電抗器以及發出無功功率的靜電電容器并聯在一起，并在使用過程中搭配相應的調節裝置，能夠實現對系統中無功功率的輸入輸出[2]。該無功補償裝置具有較強的使用優越性，并被廣泛應用到配電系統的運行中，其中電抗器主要負責吸收感性無功功率，而電容器則主要負責發出容性無功功率。該無功補償裝置在使用的過程中，具有對無功功率有著較強的平滑控制和較快的響應速度，再加上該裝置的運行可靠性較高，而且裝置使用便于維護，被廣泛應用到電力系統中，對提高電力系統的運行效率有著極大地作用。

③靜止無功發生器。該無功補償裝置簡稱SVG，主要通過電抗器的方式或直接將自換向橋式電路并接到電網中，實現對電流側電流的改變，并能夠適當地調整交流側電流的幅值和相位，最后得到符合系統運行要求的無功電流，避免對系統運行帶來的影響，從而起到很好的調節無功功率的效果[3]。該設備在使用的過程中具有較小的損耗，同時具有較好的控制效果，被廣泛應用到電力系統中，而且，從實際的運行分析中了解到，該裝置所帶的諧波較少，具有較快的響應速度，適合在多個領域中應用。

④電容器。電容器作為無功補償裝置的重要組成之一，在電容器應用的過程中可以有效減少電力系統線路上的流動感性無功，對電力系統實施無功補償，保證電力系統的穩定運行[4]。而從電容器的實際運行情況來分析，由于該裝置具有補償容量靈活可調、便于維護等特點，可以將其集中裝設，也可以根據電力系統的實際運行情況對其進行分散裝設實現補償無功功率，也是在當前電力系統無功補償應用的多組件，實現對電力系統進行調壓，保證系統的穩定運行。

2 無功補償裝置的發展趨勢

隨著人們對電能使用要求的不斷提高，供電質量也應不斷提高，這則需要有效運用無功補償裝置保證電力系統的穩定運行。從以上的分析中不難發現，同步調相機的使用量非常少，而使用最多的是電容器無功補償裝置。而在科學技術飛速發展下，為滿足人們的用電需求，應不斷加強無功補償裝置的研發，并且在研發的過程中應堅持十九大提出的綠色發展原則，必須做到保護環節、節約資源，這也對無功補償裝置的調節性提出了更高的要求。無功補償裝置作為電力系統中的重要組成部分，不僅可以提高電力系統的運行效率，同時也能降低電力系統運行損耗，應不斷推舊出新，研發新型的無功補償裝置，主要從無功補償準確操控性、能耗低、補償特性好等幾個方向作為出發點進行研究。從以上對集中無功補償裝置的現狀分析，在無功補償技術上也在不斷提升，尤其是在SVG裝置研發以后，相比于SVC裝置具有調節速度更快，使用范圍更為寬泛，而且，SVG裝置所使用的元件容量以及體積要遠遠小于SVC裝置，有效節約無功補償裝置的成本。 SVG 的概念和原理都基于瞬時無功功率補償的概念，采用的自換相交流器都為全控型開關元件，用小容量儲能元件來構成瞬時的無功功率補償設備。雖然 SVG 在工程中還處于實驗階段，但是 SVG 較好的無功功率補償的性能，將會在我國的電力系統中得到愈來愈廣泛的應用，當然，也應不斷對其注入新的技術，才能使無功補償裝置更加完善，進而促進的電力系統穩定運行，為人們提供可靠的電力能源。

3 總結

綜上所述，在人們對電能使用要求不斷提高的基礎上，電力系統也應不斷提高無功補償裝置的性能，才能保證電力系統的穩定運行。雖然無功補償裝置的應用已經取得了一定的成績，但不能滿于現狀，在科學技術水平不斷提升的基礎上，應不斷對無功補償裝置進行技術投入，加大無功補償裝置的研發，提高電力系統的運行性能。

參考文獻：

[1]鄒佳芯.動態無功補償裝置優化配置研究[D].湖南大學，2015.

[2]王毅.復合開關在無功補償中的應用[D].山東大學，2011.

[3]王曉明.無功補償裝置的現狀和發展趨勢[J].應用能源技術，2006（04）：3132.

[4]張劉春，韓如成，張守玉.無功補償裝置的現狀和發展趨勢[J].太原重型機械學院學報，2004（01）：3033+39.

作者簡介：郭劍峰（1974），男，漢族，江西萍鄉人，華東交通大學碩士，重慶電力高等專科學校電氣學院講師，研究方向：電力系統自動化；楊瓅（1986），女，江西吉安人，上海電力大學碩士，重慶電力高等專科學校講師，研究方向：供用電技術。