高压无功补偿技术的发展研究

周大维

高压无功补偿技术的发展研究

周大维

众所周知，电力系统的全面完备对我国电力事业的发展至关重要，所以广大电力科研人员及工作者有责任、有义务调控电力系统中大量存在的感性负荷，由此降低无功功率的消耗，将电压损失和电能损耗控制在最小范围。基于此，本文先分析了高压无功补偿技术存在的弊端，随即阐明了高压无功补偿装置的发展历程和未来发展趋势，希望可以对此课题的研究提供帮助。

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目前，我国电力事业发展迅猛，已成为我国经济的一项支柱性行业。鉴于此，我国一直致力于提高电力供电系统的稳定性、安全性和经济性，让电压质量和电能品质迈上一个新的高度，让我国电力事业可以在短时间内取得显著成效。借此机会，我国也要重点发展高压无功补偿技术，推动高压无功补偿装置的多元优化，下面我们就一起研究一下高压无功补偿技术的发展现状。

一、高压无功补偿技术存在的弊端

1.无法满足动态无功补偿的三相均荷控制

一般来说，无功补偿装置多采用三相平衡的设计结构，但一些大型电机设备并不具备三相平衡性质，所以这些设备常常会受到电网中大量的冲击负荷影响，从而产生一些问题。加之，广大人民群众所离不开的民用照明，其负荷也拥有极为不平衡的特征。所以说，动态无功补偿装置应该具备一定限度的均荷能力，以便满足动态无功补偿的三相均荷控制。

2.容易出现谐波放大的问题

广泛使用的低压配电系统，虽然能够较好地实现基波无功的分相、分级和跟踪补偿，但是在系统承受过大的电压负荷时，一是会缩短电容器组的使用寿命，二是会引发电容器严重放大自身的谐波电流，导致电容器的损坏及影响其他设备的正常运行，而这一切都根究于一个共同点，即高压无功补偿技术所存在的弊端。

3.当前装置较容易产生高次谐波

从某种程度上来讲，虽然可以通过控制晶闸管触发控制角，对补偿电容投切容量进行合理范畴的调整，但这并不是最为安全有效的方法，稍有不慎，便会产生高次谐波。

4.抗除外界干扰的能力相对较差

控制器所工作的环境相对复杂，大电流、强磁场层出不穷，户外工作环境更为恶劣，加之其对弱电设计部分的干扰能力要求很高，所以当下生产并投入使用的控制器大多仅仅只能在室内运行，这便极大地限制了补偿器的使用范畴，也突出显现了高压无功补偿技术还不够优化的问题。

5.很难实现全局的最优化

据笔者了解，现下广为使用的自动补偿方式，大多还是计算采样点数，这就使得控制器之间的信息交流过于贫乏，导致控制器无法在综观全网运行情况的基础上科学运行，所以它便很难实现全局的最优化，更无法有效跟进现代化电网的发展步伐。

二、高压无功补偿装置的发展历程和未来发展趋势

（一）高压无功补偿装置的发展历程

1.并联电容器

并联电容器是高压无功补偿装置最初的雏形，其结构简单、成本较低、使用方便，在当时受到很大欢迎，但随着人类要求的提高，其阻抗固定的弊端也日渐明显，已无法有效满足人类的生产生活需求。

2.同步调相机

同步调相机未能走出产生无功功率的圈子，其与并联电容器相比有了较大改变，其已经可以在欠励磁的情状下产出感性无功功率，所以相较之有了很大提高，但它的运行维护流程过于繁杂，较难满足动态要求。

3.真空开关投切电容器组

此装置又称为静态无功补偿方法，因简易低廉，所以普及范畴较广。但受自身客观因素的影响，此种装置无法频繁开关，更不能快速跟进动态变化，故而也无法实现快速动态的无功补偿。

4.静止无功补偿装置

静止无功补偿装置囊括两大方面内容，一是SR（具有饱和电抗器），二是SVC，而SVC又分为TCR（晶闸管控制电抗器）和TSC（晶体管投切电容器）。此处着重谈一下SVC，TCR和TSC两者相互配合使用，这是因为TCR在单独时根本无法发出无功、只能吸收无功，所以其必须要和TSC进行搭档，在配合运用的情况下达到既定目的。

（二）高压无功补偿装置的未来发展趋势

1.SVG（静止无功发生器）

SVG和SVC虽只有一个字母的差别，但这两者却迥然不同。SVG也是一种高压无功补偿装置，但它的基本工作原理和SVC却全然不同，其优势特点也比SVC更加鲜明突出。那SVG与SVC相比到底有哪些优势呢？第一，开关元件的原理不同，使得SVG内部的电子开关元件开关周期极短，其补偿速度更快；第二，运行范畴更加宽泛，这点主要体现在交流器交流测压的复制和相位上；第三，完全没必要具备大容量电容基础；第四，谐波含量小，一些先进技术的应用使得电流中的谐波含量骤然降低。

2.电力有源滤波器

电力有源滤波器也是未来高压无功补偿技术发展的一种实物展现，它用装置的形式表达出来，为电力半导体器件的发展指明了前进的道路。但须注意的是，当下所使用的电力有源滤波器依旧存在一些暂时不可调的问题，譬如电流中的高次谐波、装置成本过高等问题，不过相信在相关科研人员的努力之下，电力有源滤波器在未来前进的道路上会愈来愈好、越走越远。

3.综合潮流控制器

综合潮流控制器是未来高压无功补偿装置发展的第三种趋势，其相较于其他两种装置来说，更为优化和优质。综合潮流控制器的工作原理十分别致，它是把晶闸管换流器中产出的交流电嫁接到输电线相电压上，让这个电压幅度值和相角处于一种连续变化的状态中，让工作线路可以进行有功、无功的精准调节，从而实现质量的最优。

三、结束语

总而言之，以上便是笔者对“高压无功补偿技术的发展研究”这一课题的一些见解看法，希望能够给读者提供帮助。此外，文中提到的高压无功补偿技术存在的弊端问题，殷切希望相关科研人员能够找出合理的办法解决，为日后电力行业自动化系统的有效发展尽一份力量。

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周大维(1978-)，男，汉，辽宁省辽阳市弓长岭人，中级职称，研究方向:工厂供电。