无功补偿设备有哪些？无功补偿技术一览

配电网合理的无功补偿优化，不仅可以使电网电压和受电端电压得到稳定，进而使供电质量得到有效提高，还能够减少电压崩溃现象、电力系统事故，从而使电力系统运行的安全性得到有效提高。本文将介绍当前无功补偿设备及技术，以供参考。

1.无功补偿设备

(1)串联和并联电容器

静电电容器可分为串联和并联电容器两种，其功能分别为补偿感性无功和补偿容性无功。就系统接入方式而言，并联电容器具有可靠性高、操作和接线简单的优点。因此一般选用并联电容器作为补偿设备。而串联电容器只有在并联电容器无法满足系统时才会被应用。然而并联电容在对系统进行无功补偿时，其所提供的无功功率是固定不变的，所以在实际应用时往往会进行分组投切。此外在对并联电容器单组容量进行确定时，通常是将最小构成单元容量作为决定因素。

(2)并联电抗器

当系统中存在馈线分布电容时，轻载线路、空载线路受其影响可能会出现非正常运行。而且目前城市内的线路随着城网改造大多采用电缆，导致分布电容严重超出正常水平的现象多发，因此开始采用并联电抗器来控制这一严重现象，并联电抗器有很强的电压控制性，性能可靠、结构简单、价格便宜，能够通过感性无功来对多余容性无功进行平衡。

(3)静止无功功率补偿器

能够对补偿装置无功功率进行连续的调节，这是静止无功功率补偿器的特性之一。通常情况，静止无功功率补偿器通常是由TSC(闸管控制电路控制电抗器)和FC(固定电容器)两部分组成。其中主要是依靠TCR来实现该补偿装置的连续调节功能。另外，TCR还需要TSC的辅助，通过分组投切TSC，才能实现对整体无功功率的连续调节功能。此外，为了保持恒定的补偿点电压，还需要借助SVC来动态补偿无功功率。

2.无功补偿技术

(1)传统的无功补偿技术

常见的传统无功补偿装置有：固定补偿电容器和调相机等。

1)固定补偿电容器：该装置的只要功能是通过对电力线路参数进行改善，对线路所需的感性无功功率进行调整，从而使无功功率流动降低。此外，电容器具有安装和维护方面的优点，另外它还拥有可变的装设容量。因此得以在我国大量推广。但是该装置存在明显的缺陷。若系统电压减小时，由于感性无功功率(电容器所提供的)正比于系统的电压，将降低无功功率，无法满足系统运行需求。

2)同步调相机：该补偿装置的运行情况和空载时的同步电动机相似。当该装置处于励磁欠缺状态时，能够向电力系统提供容性无功功率，降低电网电压;反之，则能够向电力系统提供感性无功功率，增大电网电压。此外，该补偿装置具有使系统稳定性提升的优点，但由于其技术相对比较落后在逐渐被淘汰。

(2)基于柔性交流输电系统(FACTS)的无功补偿技术

近些年来，柔性交流输电系统的发展已经取得了极大的进展。得益于此，其相关技术也获的了巨大的发展机遇。目前来说，在基于FACTS的无功补偿装置中，应用最为广泛的当属SVC(静止无功补偿器)。其主要功能是向系统提供迅速、连续的无功功率，即通过对系统无功功率进行调整来达到关键节点电压稳定的目的。

(3)可控串联补偿(TCSC)

TCSC全称为可控串联补偿，其对电网的作用主要是借助晶闸管实现的。近些年来，可控串联补偿装置作为一种先进的串联补偿技术得以发展起来。在应用方面，该补偿装置多用于输电环节，从而使系统传输能力、稳定性得以提升。此外，由于晶闸管具有很高的灵敏性，所以TCSC能够快速实现对系统的控制，其作用可总结以下三点：

1)TCSC能够使等值电容容抗值连续改变，从而改变系统电流流动。因此TCSC可用于对系统的潮流流动进行控制。

2)TCSC在系统因扰动或阻尼不足发生低频振荡时能够起到非常好的抑制作用，是系统动态稳定性得以提升。

3)TCSC在系统因大扰动发生稳定性破坏甚至崩溃时，能够通过对晶闸管触发角的调整来实现对串联电容电流的改变，进而使补偿度或等值电容等效改变，从而保证系统能够处于暂时稳定的状态。

(4)静止无功发生器(SVG)

通常所说的STATCOM(静止无功发生器)或者ASVC(高级静止无功补偿器)便是指SVG。该补偿装置在组成上主要可分为IGBT、小容量储能元件、逆变主电路三部分，其主要功能是借助瞬时无功通论来检测无功电流，并且能够使大dv/dt问题得以避免，而且能够产生无谐波的波形。因此，该装置在补偿效果上是十分理想的。

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