无功补偿装置的分类及原理

无功补偿装置是电力系统中的重要设备，可以通过对无功功率的调

整来提高电力系统的功率因数，提高供电质量。本文将对无功补偿装

置的分类及原理进行详细介绍。

一、无功补偿装置的分类

根据无功补偿装置的工作原理和结构特点，可以将其分为以下几类：静态无功补偿装置、动态无功补偿装置、谐波滤波无功补偿装置和电

容式无功补偿装置。

1. 静态无功补偿装置

静态无功补偿装置是通过电子元件，如电容器、电抗器等，来实现

无功补偿的装置。根据无功补偿的方式，静态无功补偿装置可以进一

步细分为并联补偿和串联补偿。

并联补偿装置主要是通过并联连接电容器来补偿电路中的无功功率，这样可以提高功率因数，提高电网的稳定性。而串联补偿装置则是通

过串联连接电抗器来调整电路中的无功功率，来实现无功补偿的效果。

2. 动态无功补偿装置

动态无功补偿装置主要是通过控制器来控制电容器的连接和断开，

以实现对无功功率的补偿。具有响应速度快、调节范围大等优点，适

用于电网无功功率变化较大的情况。

3. 谐波滤波无功补偿装置

谐波滤波无功补偿装置主要用于滤除电网中的谐波成分，以提高电网的谐波污染程度，保证电网的供电质量。常见的谐波滤波无功补偿装置主要包括谐波滤波器和无功发生器。

4. 电容式无功补偿装置

电容式无功补偿装置是一种通过电容器来实现无功补偿的装置。通过控制电容器的容量和连接方式，可以实现对电网的无功功率进行精确调节。

二、无功补偿装置的原理

无功补偿装置的原理主要是通过改变电路的电流和电压之间的相位差，来实现对电流中的无功功率的补偿。

当电力系统中存在导致无功功率的负荷或设备时，会导致电流与电压之间的相位差，从而产生无功功率。无功补偿装置通过调整系统中的无功补偿元件（如电容器或电抗器）的连接和断开方式，来改变电路中的相位差，从而实现对无功功率的补偿。

在静态无功补偿装置中，通过控制无功补偿元件的连接或断开来改变相位角。对于串联补偿装置，通过增加或减少串联电抗器的容值，来改变电路的无功功率。而并联补偿装置，则是通过增加或减少并联电容器的容值，来改变电路的无功功率。

在动态无功补偿装置中，控制器可以根据电网的需求，实时调整电容器的连接或断开，以实现对无功功率的即时调节。

总之，无功补偿装置是电力系统中重要的设备，通过调整电路的无功功率，可以提高系统的功率因数，提高电网的供电质量。根据装置的工作原理和结构特点，可以将其分为静态无功补偿装置、动态无功补偿装置、谐波滤波无功补偿装置和电容式无功补偿装置。这些装置通过改变电流和电压之间的相位差，对电路中的无功功率进行补偿。

无功补偿设备主要分类简介

无功补偿设备主要分类简介无功补偿是电力系统及电力设备稳定运行的重要保障，无功补偿设备也是输配电网必备的重要设备。无功补偿设备大致可分为三类：调相机、静止无功补偿装置（Static Var Compensator，SVC）、静止无功发生装置（Static Var Generator，SVG）。调相机或称同步调相机、同步补偿机是较早出现的一类无功补偿设备。调相机实际是一台空载运行的同步电动机，利用同步电动机在不同励磁电流下的发出或吸收无功电流的能力起到无功补偿作用。当正常励磁时，调相机的电枢电流接近于零；过励磁时，调相机向电网发出无功电流；欠励磁时，调相机从电网中吸收无功电流。因此，调相机经常运行在过励状态，励磁电流较大，损耗也比较大，发热比较严重。为方便运行起见，调相机一般与发电厂中的同步发电机组或负荷端的异步电动机组安装在一起，容量较大的调相机还需要采用氢气冷却。以上缺点均大大限制了调相机的应用范围，目前除在高压直流输电线路的终端作动态无功支持外，已很少使用。 SVC是目前应用最为广泛的一类无功补偿设备。单就字面而言，SVC中的“Static”即静止，是相对于调相机的旋转而言，因此除调相机和SVG之外，凡是用电感或电容进行无功补偿的装置均可称作SVC。按国际大电网会议的定义，SVC可分为以下7类：机械投切电容器（MSC）、机械投切电抗器（MSR）、自饱和电抗器（SR）、晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电抗器（TSR）、自换向或电网换向转换器（SCC/LCC）。实际上以上7类仍未能涵盖全部SVC设备，例如MCR(Magnetic Control Reactor)——磁阀式可控电抗器设备以及由以上两类或几类技术混合构成的设备。一般认为应慎重使用SVC这一名词，因为其所能指代的范围过于宽泛。在种类繁多的SVC设备中，一般可按控制/投切设备的种类分为机械投切型及电力电子型两大类，通常所称的SVC设备也是指这两类。前者一般包括机械投切电容器（MSC）、机械投切电抗器（MSR）等，共同特点是采用机械投切开关如接触器、遥控断路器等作为投切设备，其优点是鲁棒性较好、不易受谐波干扰等，缺点则是响应时间长、一般只能分级投入不易实现动态无级补偿等。后者一般包括晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电

无功补偿装置的分类及原理

无功补偿装置的分类及原理无功补偿装置是电力系统中的重要设备，可以通过对无功功率的调整来提高电力系统的功率因数，提高供电质量。本文将对无功补偿装置的分类及原理进行详细介绍。一、无功补偿装置的分类根据无功补偿装置的工作原理和结构特点，可以将其分为以下几类：静态无功补偿装置、动态无功补偿装置、谐波滤波无功补偿装置和电容式无功补偿装置。 1. 静态无功补偿装置静态无功补偿装置是通过电子元件，如电容器、电抗器等，来实现无功补偿的装置。根据无功补偿的方式，静态无功补偿装置可以进一步细分为并联补偿和串联补偿。并联补偿装置主要是通过并联连接电容器来补偿电路中的无功功率，这样可以提高功率因数，提高电网的稳定性。而串联补偿装置则是通过串联连接电抗器来调整电路中的无功功率，来实现无功补偿的效果。 2. 动态无功补偿装置动态无功补偿装置主要是通过控制器来控制电容器的连接和断开，以实现对无功功率的补偿。具有响应速度快、调节范围大等优点，适用于电网无功功率变化较大的情况。 3. 谐波滤波无功补偿装置

谐波滤波无功补偿装置主要用于滤除电网中的谐波成分，以提高电网的谐波污染程度，保证电网的供电质量。常见的谐波滤波无功补偿装置主要包括谐波滤波器和无功发生器。 4. 电容式无功补偿装置电容式无功补偿装置是一种通过电容器来实现无功补偿的装置。通过控制电容器的容量和连接方式，可以实现对电网的无功功率进行精确调节。二、无功补偿装置的原理无功补偿装置的原理主要是通过改变电路的电流和电压之间的相位差，来实现对电流中的无功功率的补偿。当电力系统中存在导致无功功率的负荷或设备时，会导致电流与电压之间的相位差，从而产生无功功率。无功补偿装置通过调整系统中的无功补偿元件（如电容器或电抗器）的连接和断开方式，来改变电路中的相位差，从而实现对无功功率的补偿。在静态无功补偿装置中，通过控制无功补偿元件的连接或断开来改变相位角。对于串联补偿装置，通过增加或减少串联电抗器的容值，来改变电路的无功功率。而并联补偿装置，则是通过增加或减少并联电容器的容值，来改变电路的无功功率。在动态无功补偿装置中，控制器可以根据电网的需求，实时调整电容器的连接或断开，以实现对无功功率的即时调节。

无功补偿装置几种常见类型

无功补偿装置几种常见类型 ① 调压式动态无功补偿装置调压式动态补偿装置原理是：在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变无功输出容量来调节系统功率因数，目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢（约3~4s），虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多；在调压过程中，电容器频繁充、放电，极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗，使得滤波效果差。虽然价格便宜，占地面积小，维护方便，一般年损耗在0、2%以下。② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置磁控式动态无功补偿装置原理是：在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调节电抗器的输出容量，利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消，可实现无功功率的柔性补偿。能够实现快速平滑调节，响应时间为100-300ms，补偿效果满足风场工况要求。

磁控电抗器采用低压晶闸管控制，其端电压仅为系统电压的％～2％，无需串、并联，不容易被击穿，安全可靠。设备自身谐波含量少，不会对系统产生二次污染。占地面积小，安装布置方便。装置投运后功率因数可达0、95以上，可消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。免维护，损耗较小，年损耗一般在0、8%左右。③相控式动态无功补偿装置（TCR）相控式动态无功补偿装置（TCR）原理是：在普通的电容器组上并联一套相控电抗器（相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成）。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图所示。通过对可控硅导通时间进行控制，控制角（相位角）为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0~90范围内变化。控制角α的变化，会导致流过相控电抗器的电流发生变化，从而改变电抗器输出的感性无功的容量。普通的电容器组提供固定的容性无功，感性无功和容性无功相抵消，从而实现总的输出无功的连续可调。优点：响应速度快，≤40ms。适合于冶金行业。一般年损耗在0、5%以下。缺点：晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下，容易被击穿，维护困难；晶闸管发热量大，一般情况采用纯水冷却，除了有一套水处理装置可靠的水源外，还需配监护维修人员。另外，其晶闸管产生的大量谐波电压污染电网，需配套滤波装置。

无功补偿

无功补偿无功功率补偿，简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。目录 1简介 1 1.1 概念 1 1. 2 原理 1 1.3 投切 1 1.4 器件 1 1.5 瞬时 1 1.6 线路 2装置 1 2.1 控制器 1 2. 2 补偿 3补偿 4方式分类 1简介

交流电在通过纯电阻性负载的时候，电能都转成了热能，而在通过纯容性或者纯感性负载的时候，并不做功。也就是说没有消耗电能，即为无功功率。当然实际负载，不可能为纯容性负载或者纯感性负载，一般都是混合性负载，这样电流在通过它们的时候，就有部分电能不做功，就是无功功率，此时的功率因数小于1，为了提高电能的利用率，就要进行无功补偿。在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照王氏定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。概念 1．无功补偿的原理：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。[1] 2．有功功率：有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。单位：瓦（W）或千瓦（KW）3．无功功率：无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。单位：乏（var）或千乏(Kvar) 4．感性无功功率：电动机和变压器在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。单位（Kvar） 5．容性无功功率：电容器在交流电网中接通时，在一个周期内,上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等，而不消耗能量，这种充放电功率叫容性无功功率。单位（Kvar）6．视在功率：电纯阻性电路中电压和电流是同相位的，电压和电流的乘积为有功功率；但在感性或容性电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负荷实际吸收的电功率，而是表面的数值，称为视在功率。单位（KVA） 7．无功功率的作用：在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需

风电场无功补偿装置介绍

一、风电场无功补偿装置介绍风力发电系统的特点决定风电场必须需要加装无功补偿装置，目前常用的无功补偿装置主要有磁控式电抗器MCR、静止无功补偿器SVC、静止同步补偿器STATCOM。三种补偿装置的基本功能相似，但其在技术原理、性能指标、实施效果上有较大区别。 MCR属于第二代无功补偿装置，其基本原理是调节磁控电抗器的磁通来调节其输出无功电流，仅采用少量的晶闸管器件。其优点是：由于仅采用少量的晶闸管，其成本相对较低；关键器件为磁控电抗器，可直挂35kV电网。其缺点是：响应速度较慢（通常为秒级），输出谐波含量较大且波动范围较大，实际损耗较大（一般大于2%）。MCR产品在国内出现于上世纪90年代，由于其电抗器制造难度较大、损耗大等缺点，在国内没有得到大规模的推广。 SVC也属于第二代无功补偿装置，其基本原理是调节晶闸管的触发角度来调节串联电抗器的输出感性无功电流，其输出的容性无功电流需要通过并联电容器来解决。其优点是：技术稍先进，因采用晶闸管器件（半控型器件），响应速度较快，能够迅速连续调节系统无功功率，具有较强的动态无功补偿的能力。其缺点是：需要采用大量的晶闸管元件，成本较高；谐波含量大且波动范围大，因此需要加装不同次的滤波装置，易与系统发生谐振造成电容器爆炸或电抗器烧毁事件，大量应用易造成系统不稳定；占地面积大，施工周期较长。 STATCOM属于国际上最新的第三代无功补偿装置，其基本原理是以电压型逆变器为核心的一个电压、相位和幅值均可调的三相交流电源，可发出感性或容性无功功率。其优点是：技术先进，因采用IGBT件（全控型器件）响应速度较快，能够迅速连续调节系统无功功率，能够抑制电压波动和闪变；对系统电压跌落不敏感，可在低电压下稳定运行，具有较强定的低电压穿越能力；谐波含量很小，且不与系统发生谐振，不需要加装滤波装置；占地面积小且施工周期短；运行损耗小（1%左右）。其缺点是：需要采用大量的IGBT元件（其价格高于晶闸管），成本较高。从系统稳定的角度来讲，对于SVC/MCR装置，其无功输出特性会随着电压的降低呈平方关系下降。在风机转速降低时，发电机需要从电力系统吸收更多的无功功率，这将导致发电机端部的电压水平继续降低。而安装在风电场的SVC/MCR装置，无功功率输出能力此时恰恰随着电压的降低大幅度减弱，导致对电网的无功功率需求继续增加。如果此时没有足够的电容器容量投入，则可能引发连锁反应，最终导致风电场的电压崩溃。与SVC/MCR相比，STATCOM 的无功控制能力不受系统电压影响，在暂态下的电压支撑能力强于SVC/MCR，因此更能满足风电场对无功补偿的需求。从经济效益方面分析。对于49.5M的风电场，以安装12Mvar左右的无功补偿装置为例。对于提高功率因数来讲，三种补偿装置都可以将功率因数提高到0.95以上，满足系统并网要求，并且为用户减少大量的无功电费支出；在运行损耗方面，如考虑12M的补偿装置年运行小时数为6000小时，STATCOM的平均运行损耗比SVC/MCR低1%以上，则每年可减少损耗720MW.h，每年可节约运行电费36万。STATCOM占地面积小，在施工用地上可为用户节省投资。STATCOM的运行不会与系统发生谐振，补偿特性不受系统电压波动的影响，特别在系统电压突然变低时，可发挥其优越的补偿特性，对电网电压起到强有力地支撑，维持电网电压的稳定。

无功补偿装置的分类及特点分析

无功补偿装置的分类及特点分析无功补偿装置是一种用于改善电力系统中电力因数的设备，通过补偿无功功率，提高电力系统的效率和稳定性。本文将对无功补偿装置进行分类，并分析各类装置的特点。一、静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种常见的补偿装置，主要通过电容器或电感器实现对无功功率的补偿。根据功能和性能，静态无功补偿装置可以进一步分为以下几类： 1. 电容器补偿装置电容器补偿装置主要通过串联或并联连接电容器来补偿无功功率。它能够快速响应电力系统对无功功率的需求，并具有较高的效率和可靠性。电容器补偿装置广泛应用于高电压和中电压电力系统中，并具有容量大、造价低等特点。 2. 电感器补偿装置电感器补偿装置通过串联或并联连接电感器来补偿无功功率。它主要用于低电压电力系统中，能够提供稳定的无功功率支持，并具有稳定性好、响应速度快等特点。电感器补偿装置常用于电力变电站、电力电容器组等设备中。二、动态无功补偿装置

动态无功补偿装置相对于静态装置来说，具有更快的响应速度和更高的补偿灵活性。根据其工作原理和特点，动态无功补偿装置可以分为以下几类： 1. SVC（静止无功补偿器） SVC是一种通过控制可变电抗器进行无功功率补偿的装置。它能够根据电力系统的需求实时调整补偿电抗值，并对系统的电压进行调节。SVC具有高精度、快速响应的特点，广泛应用于电力系统中。 2. STATCOM（静止同步补偿器） STATCOM是一种利用可控开关器件（如IGBT）控制电流的无功补偿装置。它能够根据电力系统的需求实时地注入或吸收无功功率，以维持电力系统的电压稳定。STATCOM具有高动态响应能力、低电压谐振等特点，常用于电力变电站和风电场等场合。 3. DSTATCOM（动态同步补偿器） DSTATCOM是一种集动态无功补偿和无功电流过滤功能于一体的设备。它通过控制其内部的逆变器，能够实现高精度的无功功率补偿，并减少谐波对电力系统的影响。DSTATCOM广泛应用于工业电力系统和电力变电站等场合。总结：无功补偿装置根据其补偿方式和特点可以分为静态和动态两类。静态装置主要包括电容器和电感器补偿装置，具有补偿效率高、响应速度快等特点。动态装置则包括SVC、STATCOM和DSTATCOM等，具有更灵活的无功补偿能力和更高的动态响应性能。

无功补偿装置的原理和应用

无功补偿装置的原理和应用 1. 引言无功补偿装置是电力系统中常见的设备，其功能是提供相应的无功功率以补偿电力系统中出现的功率因数不足或超过的问题。本文将介绍无功补偿装置的原理和应用，并通过列点的方式进行详细说明。 2. 无功补偿装置的原理无功补偿装置的工作原理如下： •无功功率：在交流电路中，电流和电压之间存在一定的相位差。功率因数是指实际功率与视在功率之间的比值，可以用来衡量电路中无功功率的大小。 •电容器和电抗器：电容器通过存储电能的方式提供无功功率，电抗器则通过消耗电能的方式提供无功功率。 •调节装置：根据电力系统的需要，调节装置可以动态地控制电容器和电抗器的连接和断开来实现无功功率的补偿。 3. 无功补偿装置的应用无功补偿装置在电力系统中有多种应用，具体如下： •提高功率因数：电力系统中出现功率因数不足时，可以通过连接电容器进行无功补偿，提高功率因数。这样可以减少电网中的无功功率流动，降低线路损耗，提高电网的能效性能。 •抑制谐波：电力系统中产生的谐波会对电气设备造成不利影响，如加剧电机的震动、变压器的损耗等。通过无功补偿装置的应用，可以有效地抑制电力系统中的谐波，提高电气设备的运行稳定性。 •电力负荷平衡：电力系统中负荷的不平衡会导致电流流动不均匀，降低电网的可靠性。无功补偿装置可以通过动态地调节电抗器的连接和断开，实现电力负荷的平衡，提高电网的稳定性。 •电压调节：电力系统中的电压波动可能会影响电气设备的正常运行。通过连接电容器和电抗器，无功补偿装置可以实现电压的调节，提供稳定的供电电压，保证电气设备的正常工作。 4. 无功补偿装置的优势和挑战无功补偿装置在电力系统中具有以下优势：

无功补偿装置的作用及工作原理

无功补偿的工作原理、构造及作用一、无功补偿的简称是无功补偿电源，是指为满足电力网和荷端电压水平及经济运行要求，须在电力网内和负荷端设置无功电源。电力系统的负载多数是电感性的，电力系统会消耗无功电力，使负载电流相位滞后于电压，相角差越大，无功电力需求就会相对增大，供应固定的有功功率，提高电流而产生的线路损耗。电力网络中所使用电设备消耗的无功功率，必须从网络中某个地方获得，如果由发电机提供并经过长距离传送这些无功功率是不合理的，通常也是不可能的。应该是在需要无功功率的地方产生无功功率。所以在配电系统里大多数都是使用电容器来补偿负载所需的无功功率，以改善功率因数。无功补偿可以收到的效果：一、改善供电品质，提高功率因数。二、减少电力的损失，工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，使用电容提高功率因数后，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。三、延长设备寿命。改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷下降，可以降低温度增加寿命。四、满足电力系统对无功补偿的监测要求，消除功率因数过低而产生的罚款。近年来静止无功补偿装置获得了较大的开展，［类似于谐波治理]已广泛用于负载无功补偿。静止无功无功补偿装置的重要特性就是它能连续调节补偿装置的无功功率。而这种连续调节是依靠调节TCR中的晶闸管的触发延迟角得到实现的。TSC只能分组投切，不能连续调节无功功率，它和TCR配合使用，才能整体调整无功功率的连续调节。

二、静止无功功率补偿滤波装置补偿器的工作原理及构造静止无功功率补偿滤波装置补偿器又称SVC，传统补偿用断路器或接触器投切电容，SCV用可控硅等电子开关，没有机械运动局部，所以叫静态补偿装置。通常的SVC组成局部为 1.固定电容器和固定电抗器组成的一个补偿加滤波支路该局部适中选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波，并补偿容性，将电网补偿到容性状态。 2.固定电抗器 3.可控硅电子开关可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性输出来抵消补偿滤波支路容性，并保持在感性较高功率因数。

无功补偿装置的工作原理与结构

无功补偿装置的工作原理与结构无功补偿装置是一种重要的电力设备，用于提高电网的功率因数，减少无功功率的损耗。它在工业生产、电力系统中发挥着重要的作用。本文将介绍无功补偿装置的工作原理和结构，以便读者更好地理解和应用。一、工作原理：无功补偿装置的工作原理基于功率因数的概念和相位关系。功率因数是指有功功率与视在功率之间的比值，通常用cosφ表示。在电力系统中，发电机产生的功率可以分为有功功率和无功功率。有功功率用来做实际的功率输出，而无功功率则是电能在传输和分配过程中的无效功率。无功补偿装置通过将无功功率与有功功率的相位差调整到最小，从而减少无功功率的损耗。它采用电容器或电感器进行补偿，根据电力系统的需求，在适当的时候引入或消除电容器或电感器，使得电压和电流的相位一致，功率因数接近1，达到无功补偿的效果。无功补偿装置通常由控制器、电容器或电感器、断路器等组成。控制器通过监测电流和电压的波形，实时判断无功功率和功率因数的大小，根据设定值控制电容器或电感器的引入或消除。断路器用于保护电容器或电感器，防止过电流和短路等故障。二、结构及组成部分：无功补偿装置的结构通常分为静态型和动态型两种。

静态型无功补偿装置主要由电容器组成。电容器由多个电容单元串联或并联而成，具有较大的容量。一般采用铝电解电容器或聚丙烯薄膜电容器，具有容量大、体积小、功耗低等优点。静态型无功补偿装置在电力系统中安装方便，故障率低，适用于中小型电力负载。动态型无功补偿装置主要由控制器、开关装置和电感器组成。控制器负责监测和控制整个系统的运行。开关装置用于控制电感器的引入和消除。电感器由多个线圈组成，可以根据电力系统的需求来调整无功功率的补偿量。三、应用场景：无功补偿装置广泛应用于电力系统、工矿企业以及特定负载场景中。在电力系统中，无功补偿装置可以提高电压稳定性，减少线路损耗，降低电力设备的负荷率。在工矿企业中，无功补偿装置可以提高设备的效率，减少电能损耗，节约能源。在特定负载场景中，如电弧炉、电梯等，无功补偿装置可以消除谐波，提高电力质量。总结：无功补偿装置是电力系统中重要的设备，它通过调整电路中的无功功率，提高功率因数，减少无效功率的损耗。无功补偿装置的工作原理基于功率因数和相位关系的概念，通过引入或消除电容器或电感器来实现无功补偿。静态型和动态型无功补偿装置分别适用于不同的场景。无功补偿装置的应用可以提高电力质量，节约能源，降低电力设备的负荷率。随着技术的不断进步，无功补偿装置将发挥更加重要的作用，为电力系统的稳定运行和经济发展做出贡献。

无功补偿装置的分类及特点

无功补偿装置的分类及特点无功补偿装置是电力系统中用来改善功率因数的重要设备之一。它通过补偿无功功率，提高电力系统的效率和稳定性。根据不同的工作原理和功能，无功补偿装置可以分为静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两大类。本文将对这两类装置的特点进行探讨。一、静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种通过静态元件来实现无功功率补偿的装置。主要有电容补偿装置、电抗补偿装置和混合补偿装置。 1. 电容补偿装置电容补偿装置采用电容器来产生无功电流，补偿电网中的感性无功功率。它主要可以分为固定电容补偿装置和可变电容补偿装置两种类型。固定电容补偿装置适用于无功负荷变化不大的场合。它具有简单、可靠的特点，并且成本较低。但是，由于负载变化时的固定补偿容量不能适应需求，可能导致补偿效果不佳。可变电容补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量，适用于负荷波动较大的场合。它通过控制开关和电容器的并联或串联连接来实现不同的电容量组合，从而提供灵活的无功补偿调节。 2. 电抗补偿装置

电抗补偿装置主要采用电感器来产生无功电流，补偿电网中的容性无功功率。它主要包括固定电抗补偿装置和可变电抗补偿装置两种类型。固定电抗补偿装置适用于容性负荷变化不大的场合。它能够稳定供电系统电压，改善电网的稳定性和功率因数。但是由于固定电感器无法应对负荷波动，因此其补偿效果受到一定限制。可变电抗补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量，适用于波动性负荷较大的场合。它通过调节器件的感应度和接入方式实现电抗的动态调节，以满足不同负荷条件下的无功补偿需求。 3. 混合补偿装置混合补偿装置是将电容补偿装置和电抗补偿装置组合在一起使用的装置。通过合理地选择电容和电抗的组合方式，可以更精确地对功率因数进行补偿。这种补偿方式在大型电力系统中应用较多，可以提高电网的功率因数、稳定性和可靠性。二、动态无功补偿装置动态无功补偿装置是一种根据电网运行状态实时调整补偿容量的装置。主要包括SVG（Static Var Generator）和SVC（Static Var Compensator）。 1. SVG（Static Var Generator）

无功补偿及谐波治理装置介绍

无功补偿及谐波治理装置介绍一、无功补偿及谐波治理装置的原理：无功补偿装置是一种用于校正电力系统中的无功功率的设备。在电力系统中，电源供给设备会产生无功功率，导致系统中的功率因数下降。无功补偿装置会校正这种不平衡，提高功率因数，从而提高电网的效率。谐波治理装置是一种用于校正电力系统中的谐波电流和谐波电压的设备。在电力系统中，非线性负荷设备会引起谐波电流和谐波电压，导致电网中的谐波失真。谐波治理装置会通过滤波器、谐波抑制器等技术手段，将谐波电流和谐波电压降至可接受范围内，提高电网的电压质量。二、无功补偿及谐波治理装置的应用：无功补偿及谐波治理装置广泛应用于发电厂、变电站、电力调度中心、电力传输线路、工业和商业用电等场合。在这些场合中，无功补偿及谐波治理装置能够有效地降低系统的无功功率和谐波失真，提高电网的效率和电压质量。三、无功补偿及谐波治理装置的分类：静态型无功补偿装置是一种通过改变电容器或电感器的接入和切除来实现无功功率的校正的设备。其工作原理是根据功率因数的大小自动切入或切除调节电子器件，以改变电路的无功分量，从而提高电路的功率因数。动态型无功补偿装置是一种通过使电源之间通过转矩、电流和速度等方式的调节和控制实现无功功率的校正的设备。其工作原理是根据电源之间的相对转矩和速度大小，通过控制电机等负荷的转速和电流大小，以改变电路的无功分量，从而提高电路的功率因数。

四、无功补偿及谐波治理装置的效果：无功补偿及谐波治理装置能够有效地提高电力系统的功率因数和电压质量。它们可以减少系统中的无功功率和谐波失真，降低线路的电压波动和电力损耗，提高系统的稳定性和可靠性。同时，它们还能改善电力负荷的效率和节约能源。总结起来，无功补偿及谐波治理装置是一种用于电力系统中的电力设备，通过校正无功功率和谐波失真来提高系统的功率因数和电压质量。它们的应用场景广泛，包括发电厂、变电站、电力调度中心、电力传输线路、工业和商业用电等。它们可以分为静态型和动态型两种，分别通过改变电路的无功分量来实现功率因数的校正。无功补偿及谐波治理装置的效果显著，能够提高电网的效率、电压质量和稳定性，同时还能节约能源。

浅谈电网无功补偿装置的补偿原理

刘雯前言随着电网进一步发展完善，无功补偿技术是在电网中提高系统运行电压、保证系统无功功率平衡、降低网损、提高供电质量的一种重要手段，并得到广泛的应用。本文论述了无功补偿的概念和作用、分类，并简单介绍了几种柔性交流输电装置的补偿原理。 1.无功补偿的概念和作用 1.1无功补偿的概念在电力系统中无功功率，是由处于轻载条件下的线路和电缆产生的，并可被负载，变压器和重载的线路所吸收。发电机在控制系统电压时会发出或吸收无功。如不对输电网中的无功功率加以控制就有可能影响系统的稳定性并导致过压等问题，而某些类型的工业负荷快速变化的无功需求则可能会导致无法接受的电压波动。采用电力电子装置（电力电容或调相机等）可以通过提供可调的无功功率来解决上述问题，从而降低或免却供电网输送的无功电流、线路损耗，提高电网的效率，可控性和供电质量。 1.2无功补偿的作用在电力供电系统中提高系统的负载功率因数和改善负载，减少输电线路上各种设备的功率损耗，稳定系统的传输电压，提高系统的供电电压质量。在长距离输电中，提高系统输电能力和稳定性，平衡电力系统各支路末端三相负载的有功和无功功率等。 2.无功补偿的分类无功补偿装置按照接入电网的形式可分为串联补偿和并联补偿。 2.1串联补偿串联补偿主要是串联电容器补偿，就是在系统中接入串联电容器，改变系统的等效阻抗，提高线路的输送能力。通过调节输电线路的阻抗可以控制输电线路中的输送功率，串联电容器补偿是提高长距离输电线路输电能力的有力措施。由P=V1V2sin/X可知，当串联电容器后，串联容抗与部分线路电感相抵消，线路的等效电感随之减小，电气距离得以缩短，增加了传输功率。在低电压等级的电网中，大部分线路压降是由于线路电感所致，串联补偿可根据负

风电场集中无功补偿装置选择-最新年精选文档

风电场集中无功补偿装置选择风电场的集中无功补偿应设置在风力发电场升压变电所主变低压母线上,以确保风电场升压变电所出口侧功率因数维持在1.0左右,利于电力系统稳定运行。风电场发电机组随风力变化出力变化较大,其集中无功补偿应采用动态无功补偿装置,才能满足出力变化系统稳定运行需求。目前,市场上针对风力发电场的特殊需求,开发了多种形式的无功补偿装置,下面对三种主要无功补偿装置进行分析、比选。 1 TCR (晶闸管控制电抗器)型SVC TCR型SVC主要由控制柜、可控硅阀组、相控电抗器、电容器及滤波电抗器组成。工作原理为根据检测将补偿电容设计成滤波支路形式全部投入,控制器通过光缆传输信号控制晶闸管的导通角,从而控制电抗器电感无功输出量抵消过补的电容无功, 以达到补偿目的。特点是反应迅速,能够达到对晶闸管的同时触发。能够分相调节,对于不对称负荷,利用steinmets理论实现分相调节,消除负序电流,平衡三相电网,节约能源,能平滑的控制无功负荷的允许波动,负荷稳定,可连续调整出力。不足是占地面积大,结构复杂,可控硅管对冷却要求严格、价格高,可控硅工作时本身要产生谐波,所以必须采取滤波措施,才能保证其可靠工作,即TCR和FC同时运行。可控硅管和电抗器处于同一相电压之下,电压高、功率大。同时对运行人员的技能要求高。

2 MCR (磁控电抗器)型SVC MCR型SVC采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调。相对于TCR型SVC,其可控硅元件的功率和工作电压仅为电抗器额定功率和电压的 0.5%左右。与普通双绕组变压器相似,因此,不需专门的冷却水,占地少,可靠性高,波形失真小,损耗少,其谐波水平、有功损耗、占地面积都要小,无故障时间长,维护简单,不要专门的维护人员,价格便宜。但调节响应时间要长,且其设备噪音较大。 3 SVG SVG的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实事高高率因数运行。上图为SVG原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。 SVG可以补偿基波无功电流，也可同时对谐波电流进行补偿，在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到广泛应用。

无功补偿类型和装置

无功补偿类型和装置 1.同步调相机同步调相机的作用原理和空载同步发电机基本相同，它是一种早期应用的变电站无功补偿装置。假如整个电力系统处于过励磁运行状态时，同步调相机可以被看作是一个供应无功功率的无功电源，使得系统电压维持在肯定范围内；假如电力系统处于欠励磁运行状态时，同步调相机就相当于一个消耗多余无功功率的负载设备，使得系统电压稳定。同步调相机安装一个自动励磁调整装置，就可以实现对系统的无极平滑调整，在肯定程度上大大降低了电压变化对无功功率安排的影响。同步调相机有诸如损耗量大，工作噪声大，设备体积大等特征，给系统运行和维护带来了不便，目前只在一些电网容量大的变电站场合中使用同步调相机。 2.电容器和滤波器应用安装并联电容器和LC无源滤波器是最早采纳的无功补偿方式，这种方式具有安装操作简便、设备简洁等特点，不仅可以补偿电网中的无功功率，还可以对谐波的产生进行有效抑制，因此这种方式在早期得到了较为广泛的应用。近年来，随着社会经济的快速进展，变电站的等级提升速度也随之加快，电网阻抗特性和系统运行状态对并联电容器和LC无源滤波器产生了巨大的影响，致使并联谐振状况在设备间频繁发生，增大了谐波电流，严峻威逼到电容的稳定性；此外，这种模式不能实现无极平滑调整，电网电压的不稳定会造成并联电容

的电流不稳定，从而使得补偿的无功功率不稳定，所以该种模式在固定频率或静态无功功率补偿应用较多。 3.静止补偿器目前电网中无功补偿的主要设备是静止补偿器，其可以分为静止无功补偿器和静止同步补偿器两大类。静止无功补偿器的核心部件是并联的电抗器和电容器，可控硅晶闸管是电抗器的掌握开关，可以调整无功功率的详细大小和方向，提高系统运行的速度，硅晶闸管本身的不足之处就是不能切实解决谐波振荡问题，甚至会引起整个系统的不稳定性。静止同步补偿器采纳的是新型晶体管，可以实现可控性开关，能够改善谐波振荡现象，提升系统的稳定性。

svg无功补偿装置原理

svg无功补偿装置原理 SVG（Static Var Generator）无功补偿装置是一种采用先进的功率电子技术实现电压和无功补偿的装置。它广泛应用于电力系统中，以提高电力质量、增加电网稳定性和降低能耗。本文将详细介绍SVG无功补偿装置的原理。一、引言 SVG无功补偿装置是一种通过控制电流流向来调节无功功率的设备，它能够在电网中快速、准确地调整无功功率，以实现电力系统的稳定运行。在传统的电力系统中，无功功率的调节大多通过电抗器和电容器来实现，但这种方式需要手动调节，且响应速度较慢。而SVG无功补偿装置则能够自动调节无功功率，具有更高的控制精度和快速响应能力。二、SVG无功补偿装置原理 SVG无功补偿装置主要由功率电子器件、控制系统和滤波器组成。其工作原理如下： 1. 功率电子器件 SVG无功补偿装置通过功率电子器件来实现对电流的控制。其中，采用较多的功率电子器件是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），它具有开关速度快、损耗小等优点。通过对IGBT的开关控制，SVG 无功补偿装置能够准确地改变电流的大小和相位，以实现对无功功率的调节。

2. 控制系统 SVG无功补偿装置的控制系统负责监测电网的电压和电流，并根据设定的控制策略计算所需的补偿电流。控制系统通常由微处理器或数字信号处理器组成，具有较强的算力和灵活性。它能够根据电网需求实时调整补偿电流的大小和相位，以保持电网的电压稳定和功率因数接近1。 3. 滤波器 SVG无功补偿装置中的滤波器用于抑制谐波和其他电磁干扰。在电力系统中，谐波会对变压器和电机等设备造成损坏，而电磁干扰会干扰其他电子设备的正常工作。通过在SVG无功补偿装置中引入滤波器，可以有效地抑制这些干扰，保护电力设备和其他电子设备的安全运行。三、SVG无功补偿装置的优势 SVG无功补偿装置相比传统的无功补偿方式具有以下优势： 1. 快速响应能力：SVG无功补偿装置能够在毫秒级的时间内响应电网的无功功率需求，提供快速、准确的补偿。 2. 宽工作范围：SVG无功补偿装置能够在大范围的电流、电压条件下工作，适用于不同规模的电力系统。 3. 高控制精度：采用先进的控制算法和精确的电流控制器，SVG无功补偿装置能够实现高精度的无功功率调节，提高电力质量。

矿用隔爆型动态无功补偿装置(SVG、TSC)的原理介绍及优缺点比较-1

矿用隔爆型动态无功补偿装置（SVG、TSC）原理介绍及优缺点比较一、原理简介 1、静止无功发生器SVG（Static Var Generator） SVG的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由全控型可关断的半导体器件IGBT组成。 BJS-500/1140型SVG原理简图工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实时高功率因数运行。

上图为SVG原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。表1 SVG的三种运行模式运行模式波形和相量图说明空载运行模式 UI = Us，IL = 0，SVG不吸发无功。容性运行模式UI > Us，IL为超前的电流，其幅值可以通过调节UI来连续控制，从而连续调节SVG发出的无功。

感性运行模式UI < Us，IL为滞后的电流。此时SVG吸收的无功可以连续控制。 SVG在中低压动态无功补偿与谐波治理领域得到越来越广泛的应用，其具有以下重要功用： ● SVG可以补偿基波无功电流，补偿后功率因数可达到0.95以上，使被补偿网络的线电流下降30%以上，大大减小线路损耗，提升移动变压器带载能力，节能效果明显。 ● SVG通过补偿基波无功电流，有效降低被补偿网络的无功突变，减小网络电压波动，抑制闪变，使供电电压更加平稳。 ● SVG同时也具有有源滤波功能（APF），可对谐波电流进行补偿，能有效抑制被补偿网络中的5、7、11次谐波。 2、晶闸管投切电容器TSC（Thyristor Switched Capacitor） TSC的基本原理是按照一定的寻优模式，设计多组某次或某几次滤波器，基波下各支路呈容性，分级改变补偿装置的无功出力；滤波器某次谐波下调谐，滤该次谐波。设备主要由隔离开关，投切装置，电力电容，串联电抗器组成，其中投切装置由开关型半导体器件晶闸管（晶体闸流管的简称，俗称可控硅）组成。某些老式设备采用接触器投切电容器（MSC），目前已逐步淘汰。

同步电机无功补偿器的控制策略研究

同步电机无功补偿器的控制策略研究同步电机作为一种常见的电机，具有高效率、稳态性能好等优点。然而，其在运行过程中会产生较大的无功功率，影响系统电能质量，因此需要进行无功补偿。本文将探讨同步电机无功补偿器的控制策略研究。一、同步电机无功补偿的原理同步电机在运行过程中，由于其定子绕组和转子绕组的磁场均不是纯正弦波，容易产生较大的无功功率。此时，为了避免系统电能质量的降低和电费的增加，需进行无功补偿。同步电机无功补偿的原理是利用同步电机的特性，通过在电网上串联无功电容或者电抗器，使系统视在功率不变的情况下，降低无功功率的流动，从而达到无功补偿的目的。二、同步电机无功补偿器的分类同步电机无功补偿器的分类常见的有静态无功补偿器和动态无功补偿器。静态无功补偿器主要包含串联电容器和并联电抗器两种，通过改变电容或者电抗器的参数，实现同步电机的无功补偿。动态无功补偿器则采用电子器件，通过控制电路的工作状态，对无功电能进行快速响应，实现无功补偿。其中，比较常见的动态无功补偿器有STATCOM和SVC等。

三、同步电机无功补偿器的控制策略同步电机无功补偿器的控制策略可分为传统控制策略和现代控制策略两种。 1. 传统控制策略传统控制策略主要包括电容补偿控制和电抗补偿控制两种方式。其中，电容补偿主要是通过串联电容，对系统的无功功率进行补偿，以降低系统无功功率。而电抗补偿则通过并联电抗，使系统的功率因数提高，从而达到无功补偿的目的。传统策略的优点是简单易实现，但其响应速度较慢，且不能满足对更高级的控制性能的要求。 2. 现代控制策略现代控制策略主要包括模型预测控制、自适应控制和神经网络控制等方式。其中，模型预测控制主要是通过构建同步电机的数学模型，预测未来的无功功率，并结合误差信号进行修正，最终达到无功补偿的目的。自适应控制则是利用系统控制器自身的特性，不断对同步电机的性能进行优化调节。神经网络控制则利用神经网络的学习能力，通过学习同步电机无功补偿的历史记录，优化补偿性能。四、同步电机无功补偿器控制策略的研究现状

无功补偿装置几种常见类型

无功补偿装置几种常见类型 ①调压式动态无功补偿装置调压式动态补偿装置原理是：在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据Q二2 nfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变无功输出容量来调节系统功率因数，目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢（约3~4s）,虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多；在调压过程中，电容器频繁充、放电，极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗，使得滤波效果差。虽然价格便宜，占地面积小，维护方便，一般年损耗在0、2%以下。② 磁控式（MCR型）动态无功补偿装置磁控式动态无功补偿装置原理是：在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调节电抗器的输出容量，利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消，可实现无功功率的柔性补偿。能够实现快速平滑调节，响应时间为100-300ms,补偿效果满足风场工况要求。磁控电抗器釆用低压晶闸管控制，其端电压仅为系统电压的％

〜2%,无需串、并联，不容易被击穿，安全可靠。设备自身谐波含量少，不会对系统产生二次污染。占地面积小，安装布置方便。装置投运后功率因数可达0、95以上，可消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。免维护，损耗较小，年损耗一般在0、8%左右。③相控式动态无功补偿装置（TCR）相控式动态无功补偿装置（TCR）原理是：在普通的电容器组上并联一套相控电抗器（相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成）。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图所示。通过对可控硅导通时间进行控制，控制角（相位角）为a , 电流基波分量随控制角a的增大而减小，控制角a可在0为0范围内变化。控制角a的变化，会导致流过相控电抗器的电流发生变化，从而改变电抗器输出的感性无功的容量。普通的电容器组提供固定的容性无功，感性无功和容性无功相抵消，从而实现总的输出无功的连续可调。优点：响应速度快，W40ms。适合于冶金行业。一般年损耗在0、5% 以下。缺点：晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下，容易被击穿，维护困难；晶闸管发热量大，一般情况采用纯水冷却，除了有一套水处理装置可靠的水源外，还需配监护维修人员。另外，其晶闸管产生的大量谐波电压污染电网，需配套滤波装置。整套装置占地面积很大，价格较贵。在风电工况下不予推荐使用。而且本工程位于海边滩涂，盐雾腐蚀较严重，相控式动态无功补偿装置有部