潍坊吩啥新能源有限公司

    電網(wǎng)無功補償的方法有很多種，無功補償技術的發(fā)展與進步主要就是表現(xiàn)在無功補償裝置的發(fā)展與進步。無功補償裝置從傳統(tǒng)的帶旋轉機械的方式到現(xiàn)代的電力電子組件的應用經(jīng)歷了跨度很長的發(fā)展歷程。

(1)同步調相機：同步調相機是一種無功功 率電源，相當于空載運行的同步電動機。同步調相機屬于有源補償器，可以根據(jù)實際需要控制其勵磁電流，使其分別工作在過勵磁或欠勵磁的狀態(tài)下，從而控制它向電網(wǎng)中發(fā)出無功功率或吸收無功功率。在過勵磁運行狀態(tài)下，同步調相機向電網(wǎng)供給感性無功功率從而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓;在欠勵磁運行狀態(tài)下，它會從電網(wǎng)吸收感性無功功率而起到無功負荷的作用，從而降低系統(tǒng)電壓。同步調相機欠勵磁運行時吸收無功功率的能力，大概是為其過勵磁運行發(fā)出無功功率能力的50%,---65%。調相機主要裝設在樞紐變電所，同并聯(lián)電容器補償相比，有其自身的優(yōu)點：系統(tǒng)電壓下降時，通過維持或提高本身的出力，可以給系統(tǒng)提供緊急的電壓支持，能進行動態(tài)無功補償。但同步調相機屬于旋轉設備，運行中的有功損耗和噪聲都比較大，還存在著投資費用大、動態(tài)調節(jié)響應慢、運行維護復雜等缺點。目前在電力現(xiàn)場同步調相機仍少有使用，但同步調相機正逐漸被性能更優(yōu)的眾多新型無功補償裝置和設備所取代。

(2)并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器是目前電網(wǎng)中應用最為廣泛的一種無功補償設備，它可以提高負荷側功率因數(shù)以減少無功功率流動從而提高受端電壓、降低網(wǎng)損。并聯(lián)電容器只能發(fā)出無功功率，不能吸收無功功率，主要應用于配電線路和低壓側的無功補償。它需要根據(jù)負荷的變化而進行頻繁的投入或切除操作，而此投入或切除操作通常用機械開關來執(zhí)行，開關起初由人工來進行手動操作，八九十年代由于電子工業(yè)的興起而采用模擬電子器件來實現(xiàn)對開關的自動投切達到自動無功補償的目的，兩千年后由于IT數(shù)字技術和網(wǎng)絡通信技術的高度發(fā)展，使得電力系統(tǒng)實現(xiàn)了調度自動化、配網(wǎng)自動化和無功補償自動化�？赏ㄟ^調度自動化系統(tǒng)或其他方式獲取供電所各線路的有功、無功和功率因數(shù)等運行參數(shù)，通過集控微機和遠程網(wǎng)絡通信技術將無功補償控制命令送到所屬電網(wǎng)線路各個電容投切控制器(MCU組成的 二級智能控制)達到精確補償，從而實現(xiàn)了電網(wǎng)高度自動化(配網(wǎng)自動化、調度自動化和無功補償自動化)。并聯(lián)電容器組的補償方式結構簡單，靈活方便，而且比較經(jīng)濟。與同步調相機相比，它具有單位容量投資費用低、功耗小、運行維護方便、可以分散安裝以實現(xiàn)無功功率就地補償?shù)忍攸c，得到許多電力公司的青睞和認可。早期的并聯(lián)電容器的補償方式，由于技術的原因只能補償固定無功，不能動態(tài)地跟蹤負荷無功功率的變化，不能實現(xiàn)對無功功率的動態(tài)補償，還可能與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，導致諧波放大。而且電容器的投切是由人工手動完成的，投切實時性差，不能及時檢測電網(wǎng)的運行狀態(tài)、跟蹤電網(wǎng)無功負荷的變化，使得電網(wǎng)的無功補償波動較大，甚至還有涌流的產(chǎn)生。高質量的無功補償無法實現(xiàn)，這是并聯(lián)電容器早期使用時無法避免時的弊端。

(3)并聯(lián)電抗器：并聯(lián)電抗器主要用于吸收超高壓長距離架空線和電纜線的過剩無功功率，以防止有過多無功功率注入負荷。并聯(lián)電抗器一般是經(jīng)過直接接到超高壓線路、或經(jīng)主變壓器三次側或較低電壓母線的兩種接線方式接入電網(wǎng)。兩種接線方式各有優(yōu)缺點，在實際接線中具體采用何種方式，應按照具體情況而定。直接接到超高壓線路上時，并聯(lián)電抗器可以與中性點小電抗配合，有利于輸電線路單相重合閘時故障相的消弧，從而保證成功實施單相重合閘;還可以限制高壓線路的過電壓;但是造價過高。接到主變壓器三次側或較低電壓母線上時，造價就可以很低，而且操作也很簡便。

(4)靜止無功補償器：靜止無功補償器(SVC)出現(xiàn)在上世紀70年代初期，它通常由靜電電容器、電抗器及檢測與控制系統(tǒng)組成。目前，靜止無功補償器常用的 有TCR型的晶閘管控制電抗器，TSC型的晶閘管投切電容器和SR型的飽和電抗器三種。TCR型的晶閘管控制電抗器是由TCR和若干組的不可控電容器組 成，電抗器與反向并聯(lián)連接的晶閘管相串聯(lián)，利用晶閘管的觸發(fā)角來控制通過電抗器的電流。它只是以晶閘管開關取代了傳統(tǒng)的機械開關，但其性能要明顯優(yōu)于機械開關的投切電抗器。TSC型的晶閘管投切電容器主要是由一組并聯(lián)的電容器組成，雙向晶閘管與每一臺電容器串聯(lián)。晶閘管仍代替?zhèn)鹘y(tǒng)無功補償裝置的機械開關起開關作用。SR型的飽和電抗器主要是由飽和電抗器與串聯(lián)電容器組成。它具有穩(wěn)壓特性，還有快速、可靠、可抑制三相不平衡、過載能力強、產(chǎn)生諧波小等優(yōu)點;但它在運行時鐵芯損耗較大，且造價過高。

(5)靜止無功發(fā)生器：靜止無功發(fā)生器(SVG)也稱靜止調相機或靜止同步補償器，是上世紀80年代出現(xiàn)的較為先進的靜止無功補償裝置。在裝置中，六個可關 斷晶閘管(GTO)分別與六個二極管反向并聯(lián)。與SVC靜止無功補償器相比，靜止無功發(fā)生器的響應速度更快，諧波電流含量更小，運行范圍更廣。以上幾種補 償裝置還不能滿足現(xiàn)代電網(wǎng)靈活、準確、快速的要求，隨著計算機技術和電力電子技術的進步及其他學科的交叉影響，許多新型電力電子器件得以應用在無功補償領域，出現(xiàn)了多種新的無功補償技術。電力電子技術是現(xiàn)代無功補償技術的基礎，電力電子器件的發(fā)展使無功補償改變了交流輸電網(wǎng)過去動作緩慢、間斷、不準確的控制現(xiàn)狀，而提供了快速、連續(xù)和精確的控制能力。于是出現(xiàn)了動態(tài)補償。動態(tài)補償方式應該說是電力器件與數(shù)字技術綜合的技術結晶，晶閘管控制的靜止無功補償裝置被應用到無功補償領域。無功補償控制器根據(jù)采集到的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，計算出當前電網(wǎng)所需的無功補償量，繼而發(fā)出控制信號控制并聯(lián)電容器組的投切以達到實時補償?shù)哪康�。動態(tài)補償方式作為新一代的補償裝置有著廣泛的應用前景。動態(tài)補償?shù)膬?yōu)點很多：投切速度快，無涌流，無觸點，維修少，使用壽命長等。