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無功補償的現狀及無功補償的意義

  在配電系統中,為減少配電網向負荷提供大量無功電流而造成線路功率損耗,在各負荷點均須配置相應電壓等級的無功補償裝置,以提高電網輸電能力,降低輸電損耗。配電網的無功補償,已成為保證電網安全經濟運行不可缺少的重要環節。

  另外,隨著大功率電力電子設備的大量投入,注入電網的諧波日益增多,電網污染日趨嚴重,電網品質嚴重惡化。傳統的靜態補償及靜態無源濾波裝置已無法滿足改善電網電能質量要求,動態無功補償與諧波治理的問題日益突出。

  綜合而言,無功功率控制與補償的重要性體現在解決以下四方面問題。首先,電網對運行效率的要求日益提高,為了有效利用輸變電容量,應對無功進行就地補償;其次,電源點一般遠離負荷中心,遠距離的輸電需要靈活調控無功以支撐解決穩定性及電壓控制問題;再次,配電網中存在大量的感性負載,在運行中消耗大量無功,使得配電系統損耗很大;最后,用戶對于供電電能質量的認識和要求日益提高,提高功率因數,減小電壓偏差和擾動,治理和抑制諧波放大,已成為重要關注點。因此,對電網的無功進行就地補償,尤其是動態補償,在配電系統中十分重要。

  TSC動態補償方式

  自動投切電容器組(TSC、接觸器投切),通過向電網增加容性無功負載,從而使得電網系統功率因數提高。該方法技術簡單、成本低,是目前主流的低壓成套配電無功補償方式。然而該方法也存在很多不足,例如:由于電容器的容值分配問題,分組投切補償下對于感性無功的補償是間斷的、不連續的,存在欠補償或過補償等問題。另外諧波引起的并聯諧振或諧波放大問題,也嚴重影響到電容器組的運行安全與壽命。

無功補償的現狀及無功補償的意義

  靜止無功補償器(SVC),是由晶閘管控制投切電抗器和電容器組組成,該方法無功調節速度快、且能實現平滑調節,但該運行方式本身制造諧波,需配置無源濾波器來吸收,在投切時容易產生高次諧波,設備功耗較大。

  靜止無功發生器(STATCOM、SVG),它的主體是一個電壓源型逆變器,由可關斷型器件適當的通斷,將電容上的直流電壓轉換成為與電力系統電壓同步的三相交流電壓,再通過電抗器和變壓器并聯接入電網。適當控制逆變器的輸出電壓,就可以靈活地改變其運行工況,使其處于容性、感性或零負荷狀態。與靜止無功補償器(SVC)相比,靜止無功發生器響應速度更快,諧波電流更少,而且在系統電壓較低時仍能向系統注入較大的無功。伴隨靜止無功發生器的技術成熟和成本降低,已逐步成為補償領域重要的技術手段。

無功補償的現狀及無功補償的意義


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