浅谈电力系统中的无功补偿

潘春晖 张恒

摘要：社会经济的快速发展，使得电力系统在我国城市化建设中具有越来越重要的地位。无功补偿作为电力供电系统中的一个重要装置，在很大程度上提高了电力资源的使用效率，为我国整个电力系统提供了良好的环境。该文主要在简要介绍无功补偿的概况后，进一步探讨电力系统中无功补偿的重要性及主要方式，最后提出我国无功补偿的技术发展前景及需注意的问题，从而使无功补偿技术更好地促进我国电力事业的持续发展。

关键词：电力系统;无功补偿;方式

一、无功补偿的定义

电网输送的功率包括两部分：即有功功率和无功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能等，利用这些能做功的称为有功功率。不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率，如电磁元件建立磁场所用的电能。无功功率作为电气设备能够做功的必备条件，对供电系统和负荷的运行是十分重要的。这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的，所以在电网的合理位置安装无功补偿装置是非常必要的。无功补偿装置作为电力供电系统中的一个至关重要的装置，主要是通过减少供电变压器和电力传输线路的损耗，从而在一定程度上可以提高整个电力系统的供电效率。

二、电力无功优化和补偿的类型

电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中（500kV及以上），由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar/km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗，使无功在500kV电网平衡。

三、电力系统中无功补偿的主要方式

正确处理好无功补偿的技术应用，可以促进整个电力系统的安全有效运行。电力系统无功补偿的三种主要方式各有利弊，虽然它们都能在很大程度上提高电力系统的质量，减少电力传输过程中的损耗，但他们也都存在着各种因素的制约。如低压集中补偿方式尽管能够最大限度地降低电网系统和用户线路之间的无功负荷，但其成本投入大，因此在电力系统的应用推广带来了一定的制约因素。因此，为了更好地保障电力系统的质量安全有效，提高无功补偿的效果，电力系统建设中应根据整个电力的实际情况，对各种电力系统的无功补偿方式进行全面综合考虑，最后才能突破传统无功补偿的限制，推动电力系统安全有效运行的进一步发展。下面对电力系统无功补偿的三种方式进行简单分析。

（一）随机补偿方式

随机补偿方式主要是指在电动机和相关的电气设备上采用并联电容器的设备，从而可以使它们可以进行有效的无功补偿。电动机在我国工农业生产中十分普遍，因此做好电动机的无功功率补偿，不仅可以极大地降低配电系统的电压损耗，而且还可以极大地提高电力系统的稳定性。

（二）随器补偿方式

随器补偿是一种在配电变压器低压侧安装电容器的方式。通常情况下，当配电无功补偿在整个电力系统的负载率较低时，如果补偿的容量大于空载无功率，那么就会导致系统在配变处于空载时，呈现出过度补偿的现象。因此为了提高整个电力系统的质量，在变压器的低压侧安装电容器可以有效补偿它的漏磁无功功率和空载无功功率。

（三）低压集中补偿方式

低压集中补偿是一种利用在低压母线上所安装的自动投切并联电容器，从而可以使它进行自动检测母线数据，并且还能根据数据的实际情况对系统的输电线路进行有效的无功补偿。

四、无功补偿的配置原则

（1）总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。这样的配置即满足全网的总无功平衡，又能很大限度的满足分线和分站的无功平衡。

（2）电力部门补偿与用户补偿相结合。因为在配电网中，用户所消耗的无功功率占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中，如若配合不好就会造成轻载时候过补偿，满载时候欠补偿。为了避免此类情况发生和减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。

（3）分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。这样的配置原则要求是既要在负荷较为集中的变电站中进行大容量的集中无功补偿，又要在配电网中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的分散无功补偿，它的目的是为了减少无功长距离传输，做到就地平衡。

总之，无功补偿配置原则是应根据电网情况，实施总体平衡与局部平衡相结合，电网补偿与用户补偿相结合，变电站集中补偿与分散就地补偿相结合，来满足降损和调压的需要。

五、无功补偿的未来发展前景

随着社会对电力系统的电能质量要求越来越高，不断改进电力系统的装置技术，在发展中有效运用新型科技成果，成为我国电力系统今后发展的长期目标。目前我国电力系统在社会蓬勃发展的社会背景下得到了大力发展，做好无功补偿工作对于建设节约型国家具有十分重要的意义。传统的无功补偿装置是采用同步补偿器和并联电容器，这两种装置可以有效地满足高压侧的集中补偿。在社会科技的不断推动下，电子技术得到了很大的发展，这使得电子技术和无功补偿技术的有效结合成为我国当前电力系统发展目标前景，具体表现在以下三个方面：（1）将无功补偿与电子变流技术有效结合，使变电流可以根据无功的传输情况进行系统自动调节，从而可以有效补偿电力负载无功的作用。如精致调相机就是根据无功补偿技术和电子变流技术的双向结合得以实现其应用功能。（2）电子技术在无功输出调节开关上的应用，可以使系统根据获取的信息，自动有效实现无功补偿的调节，这在静止型的无功补偿器中具有十分重要的意义。（3）电子技术在投切电容器开关上的应用，可以使电容器的系统具有安全稳定性能，这在很大程度上可以有效防治涌流现象的发生。

结语

综上述：电网无功补偿是一项建设性的技术措施，对电网安全、优质、经济运行有重要作用。无功补偿就能提高电网運行的安全及经济的运行水平。