无功补偿几种补偿方式的优缺点
浅谈电力系统中的无功补偿
浅谈电力系统中的无功补偿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。
标签：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。
配电网四种无功补偿方式的比较
配电网四种无功补偿方式的比较电力系统中的电压与无功功率的状况密切相关，电力系统中的变化，特别是无功功率的变化，会使电力线路和变压器的电压损耗发生变化，并引起各节点电压的变化，随着电力系统装机容量的日益递增，而网络建设尤其是配电网的建设明显滞后，使10KV及以下配电网的损耗问题日益突出。
合理选择无功补偿方案和补偿容量，能有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发、输电设备的利用率，降低有功网损和减少发电费用。
标签：配电网；无功补偿；方式比较1配电及低压系统无功补偿种类无功补偿的补偿方式按照电压等级可分为高压补偿和低压补偿，其中高压补偿又分为一次侧补偿和二次侧补偿，低压补偿分为随机补偿、随器补偿和跟踪补偿。
按照投切方式可以分为静态补偿、动态补偿和动静相结合的补偿方式。
按照补偿地点划分可以分为四种，分别是：变电站高压补偿、线路分布补偿、变压器低压母线补偿和低压用户分散补偿。
每一种补偿方式都有自己的优势，必须结合农网的实际情况，进行综合对比。
按照“分层分区、就地补偿”这一原则，选用合理的无功补偿方案。
1.1变电站高压补偿变电站补偿是将电容器组连接在变电站的二次母线上，大多数采用静态补偿，也有投切方式的电容器组，但比较少。
开关设备主要选用断路器，对电容器组可实现较为完善的保护。
高压断路器的种类有油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器和磁吹断路器，目前国内大多采用六氟化硫断路器，因为它的性能好，体积小，而且造价低。
由于农村变电站容量较小，因此，电容器组的安装容量大都在10000kVar以下，布置方式可专设电容器室或室外布置。
变电站补偿对农网的降损作用很小，但在下级补偿不够完善的情况下，它是保证总受电端功率因数达到考核标准的不可缺少的一种补偿方式。
高压补偿是无功平衡的一个重要组成部分，很多企业，尤其是是大中型企业存在很多高压负载，比如高压电动机、变压器、电炉等。
高压补偿的特点是电压高、补偿容量大，是低压的几倍到几十倍之多。
无功补偿的多种方式及各自的优缺点有哪些
无功补偿的多种方式及各自的优缺点有哪些无功补偿是指通过投入无功功率来改善电力系统的功率因数和电压质量。
无功补偿的多种方式根据实现的方法和装置的种类，可以分为静态无功补偿和动态无功补偿。
下面将对这两种方式及其各自的优缺点进行详细说明。
静态无功补偿常见的方式有电容补偿、电抗补偿和混合补偿等。
电容补偿主要通过并联接入电容器的方式进行，它能够提高电力系统的功率因数，提高电源的容量利用效率，减小线路功率损耗，并改善电压的稳定性。
电容补偿的优点有：1.无需响应时间，能实现快速无功补偿；2.功率因数改善明显，系统稳定性较好；3.维护成本低，装置体积小；4.可靠性高，寿命长。
但电容补偿也存在一些缺点：1.稳态补偿效果受负荷变化的影响较大；2.补偿效果受谐波干扰的限制；3.对电源电压波动敏感，需配合电压调整设备。
电抗补偿主要通过串联电抗器的方式实现，它能够提高电力系统的电压质量，改善电网稳定性，减小潮流损耗，提高电能质量。
电抗补偿的优点有：1.对电源电压波动不敏感，较适合对电力系统进行长距离补偿；2.补偿稳态性能好，可适用于任意负荷；3.能抵抗系统谐波干扰。
电抗补偿的缺点是：1.响应速度较慢，不能实现快速的动态无功补偿；2.在低频部分容易产生谐振问题；3.需要较大的设备体积和投资成本。
混合补偿通常综合了电容补偿和电抗补偿的优点，通过同时串联接入电容器和并联接入电抗器的方式进行补偿。
混合补偿的优点有：1.能够综合利用电容补偿和电抗补偿的优点，使补偿效果更好；2.适用于各种负荷类型和负荷变化的场合；3.能够抑制谐波，提高电压质量；4.稳态和动态补偿效果均较好。
混合补偿的缺点是：1.需要更大的设备容量，增加了投资成本；2.响应时间相对较长。
动态无功补偿是指通过高速的开关装置来实现无功功率的补偿。
常见的动态无功补偿装置包括静态无功发生器(SVG)、静止补偿装置(SSC)和可变补偿器(VSC)等。
动态无功补偿的优点有：1.响应速度极快，可以实现毫秒级的无功补偿；2.能够实现连续调整补偿功率，适应负荷变化；3.能够抑制谐波，提高电压质量；4.对电源电压波动不敏感。
无功功率补偿的常见方式方法
无功功率补偿的常见方式方法
1、无功功率补偿的常见方法
（1）并联电容器组
电力电容器是一种静止的无功补偿设备。
它的主要作用是向电力系统供应无功功率，提高功率因数。
采纳就地无功补偿，可以削减输电线路输送电流，起到削减线路能量损耗和压降，改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
(2) 静止无功补偿器
静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器(固定或分组投切)并联使用。
电容器可发出无功功率(容性的)，可控电抗器可汲取无功功率(感性的)。
通过对电抗器进行调整，可以使整个装置平滑地从发出无功功率转变到汲取无功功率(或反向进行)，并且响应快速。
(3) 同步补偿
运行于电动机状态，不带机械负载也不带原动机，只向电力系统供应或汲取无功功率的同步电机。
用于改善电网功率因数，维持电网电压水平。
2、无功功率补偿的方式
(1)、集中补偿：装设在企业或地方总变电所6~35KV母线上，可削减高压线路的无功损耗，而且能提高本变电所的供电电压质量。
(2)、分散补偿：装设在功率因数较低的车间或村镇终端变、配电所的
高压或低压母线上。
这种方式与集中补偿有相同的优点，但无功容量较小，效果较明显。
(3)、就地补偿：装设在异步电动机或电感性用电设备四周，就地进行补偿。
这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数，又能转变用电设备的电压质量。
数据中心无功补偿方式比较
数据中心无功补偿方式比较随着我国大型数据中心日益增长的巨大耗电量，数据中心的节能受到极大重视，除了设备自身的节能增效外，降低供电线路中的损耗也是数据中心节能的有效措施，这就要求进行无功功率补偿、提高功率因数并达到供电部门的要求。
ΔP为线损，在有功功率P为定值的情况下，功率因数越接近1，线损越小。
无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
由于数据中心对供电可靠性、连续性要求高，而高压设备的维护和操作危险性高、难度大，因此一般不采用高压集中补偿，仅在有35kV及以上电压等级用户变电站规划的情况下需要考虑高压补偿。
另外若在高压侧补偿，功率因数达到供电公司要求，但仍然会有大量的无功电流流过线路和变压器，造成额外的损耗，虽然功率因数合格了，但未达到无功补偿节能降耗的目的。
低压个别补偿，补偿靠近设备，单机补偿容量小、补偿点多，投资多，可改善设备侧的无功功率，降低线损，节能。
低压集中补偿，在低压进线位置补偿，补偿容量大、补偿点少，投资少，主要解决功率因数不达标的问题，但是对设备侧的无功功率和线损无改善作用。
无功补偿设备及补偿方式的选择要充分考虑大型数据中心负荷用电特性：1．负荷等级高，大型数据中心的IT设备及支持IT运行的空调动力设备是数据中心核心负荷，为一级负荷，占全部负荷的80%以上；2．功率密度高，数据中心机柜由之前的2kW/台提高到5kW/台、8kW/台，刀片服务器机柜满配时，用电量可高达30 kW，相当15kW/㎡。
由于数据中心的功率密度较大，干式变压器最大为2500kVA，大型数据中心内有多台变压器，而IT设备抗干扰要求高，一般会设置专门的IT变压器和动力变压器，根据变压器负载的不同采用的补偿方式也不同。
IT负荷主要为服务器，带有大量电容元件，功率因数很高，低压侧可以不必设置集中的电容补偿装置。
对于动力变压器，需要设置集中电容补偿装置，补充容量要根据负载情况计算得到。
无功补偿的补偿方式优缺点
无功补偿的补偿方式优缺点无功功率补偿，简称无功补偿，在电力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特别紧要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的削减网络的损耗，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。
今日我带大家了解13种无功补偿方式，各自有什么优点和缺点。
（1）同步调相机基本原理：同步电动机无负荷运行，在过励时发出感性无功；在欠励时汲取感性无功；重要优点：既能发出感性无功，又能汲取感性无功；重要缺点：损耗大，噪音大响应速度慢，结构维护多而杂；适用场合：在发电厂尚有少量应用。
（2）就地补偿基本原理：一般将电容器直接与电动机变压器并联，二者共用1台开关柜；重要优点：末端补偿，能最大限度的降低线损；重要缺点：台数较多，投资量大；适用场合：水厂、水泥厂应用较多；（3）集中补偿基本原理：集中装设在系统母线上，一般设置单独的开关柜；重要优点：可对整个变电所进行补偿，投资相对较小；重要缺点：一般为固定补偿，在负载低时可能显现过补偿；适用场合：适用于负载波动小的系统；（4）自动补偿（机械开关投切电容器）基本原理：采纳机械开关（接触器、断路器）等依据功率因数掌控器的指令投切电容器；重要优点：能自动调整无功出力，使系统无功保持平衡，技术成熟，占地小、造价低；重要缺点：响应时间较慢，受电容器放电时间限制；适用场合：目前主流补偿方式，充足大多数行业用户需求；（5）晶闸管投切电容器基本原理：采纳晶闸管阀组依据功率因数掌控器的指令过零投切电容器；重要优点：响应速度快，无涌流，无冲击；重要缺点：占地面积大，造价高；适用场合：多用于港口等负荷变化快速的场合；（6）晶闸管掌控电抗器基本原理：一般由固定并联电容器和晶闸管掌控的并联电抗器并联构成，通过更改晶闸管导通角更改电感电流，从而掌控整套装置的无功输出；重要优点：响应速度快，无级调整，既能补偿容性无功，又能补偿感性无功；重要缺点：占地面积大，造价高，同时对大多企业用户而言，不需要感性无功；适用场合：多用于钢铁、电气化铁路和输变电系统；（7）磁控电抗器基本原理：通过可控硅掌控励磁电流的大小和铁芯饱和度更改电感电流，从而掌控整套装置的无功输出；重要优点：动态响应，无级调整，双向补偿，晶闸管耐压低，无须多级串联，产生谐波小；重要缺点：响应时间较TCR稍慢，噪声大；适用场合：在高压系统中占有优势；（8）串联补偿基本原理：串联电容器组用来补偿输电线路的电感，以提高线路的输电本领和稳定性。
低压电动机无功补偿初探
低压电动机无功补偿初探摘要:旨在讨论低压电动机无功补偿的原理及其优缺点，阐述了典型的无功补偿方式，结合实际，总结出了低压电动机应用无功补偿过程中所要注意的问题。
关键词:低压电动机无功补偿原理特点问题在工矿企业供电系统中，大部分负载为功率因数仅为0.7～0.85的中小型低压三相异步电动机，导致供电系统功率因数较低，使得电源设备的容量不能够得到充分利用，增大了输电线路的损耗。
为了降低供电系统的无功消耗，提高供电系统的供电能力与供电质量，往往采取对供电线路进行集中补偿或者同步补偿，但是，这只可以解决因企业外电网供电线路中传送的无功负荷所带来的问题，却没有改善企业内部供电线路的功率因数及线路损耗。
1、低压异步电动机就地无功补偿的原理由于在电感负载中产生的滞后无功电流和在电容负载中产生的超前无功电流能够进行相互补偿，因此在电动机电源终端并联一个适当容量的电容器就能使电动机所需大部分无功电流由并联的电容器供给，从而使输配电线路上的总电流得以减少，线路的损耗得到降低。
从异步电动机的等效电路中可知，异步电动机在运行时所需要的无功功率由励磁支路所需的无功功率与负荷支路所需的无功功率两部分组成。
对于异步电动机主要为励磁支路所需的无功功率，当负荷由零到满载时，其变化会很小，随着负荷的增加会略有下降；但是负荷支路所需的无功功率会随负荷的增加而增加，其值一般也会要比励磁支路所需的无功功率要小，通常情况下，异步电动机容量越小，其相对的比例也就越小。
在电动机正常工作时，设线路输送的有功功率P为恒定的，视在功率为S1，无功功率为Q1，功率因数为COSφ。
如果对该电动机的无功功率进行就地补偿，从而使其视在功率为S2，无功功率为Q2。
因此，在就地并联安装了一个Qc=(Q1-Q2)的无功电容量后，电动机从电源吸收的无功功率就会由原来的Q1减少到Q2，视在功率S2将会小于S1，从而使得功率因数得到提高。
因此，在无功功率机进行就地补偿后，就相当于减少了线路输送的视在功率。
无功补偿技术的比较研究
无功补偿技术的比较研究无功补偿技术是电力系统中常用的一种技术手段，广泛应用于电力传输和分配过程中。
本文将对当前常见的三种无功补偿技术进行比较研究，包括静态无功补偿、动态无功补偿和混合无功补偿技术。
一、静态无功补偿技术静态无功补偿技术是通过静止性电子器件实现的无功补偿。
常见的静态无功补偿技术包括静态无功补偿装置（SVC）和静态同步补偿装置（STATCOM）。
SVC通过可控硅器件来实现电容和电感的不同接入方式，并通过控制这些器件的导通使无功功率补偿装置进行补偿。
STATCOM则通过采集电网电压的信息，在电源侧通过控制逆变器输出的电流来补偿无功功率。
静态无功补偿技术具有调节速度快、无功补偿效果好的特点，尤其适合对系统电压稳定性要求较高的场合。
然而，静态无功补偿技术的造价较高、容量限制较大，因此在大型电力系统中应用较多。
二、动态无功补偿技术动态无功补偿技术是通过旋转机械设备实现的无功补偿。
常见的动态无功补偿技术包括同步电动机无功补偿装置（SVC）和风力发电机组无功补偿装置。
同步电动机无功补偿装置通过调节同步电动机的励磁电流来实现无功功率的补偿。
它具有快速响应、无功补偿效果好等特点，但是同步电动机的容量相对较大，造价较高。
风力发电机组无功补偿装置则通过调节风力发电机组的功率特性，实现无功功率的补偿。
它具有无需外部电源、容量可调节等优点，但在风电系统中的应用场景有限。
三、混合无功补偿技术混合无功补偿技术是将静态和动态无功补偿技术相结合的一种补偿方式。
常见的混合无功补偿技术包括STATCOM与风力发电机组的组合、SVC与同步电动机无功补偿装置的组合等。
混合无功补偿技术通过充分发挥静态和动态无功补偿技术的优势，提高了无功补偿的效果和灵活性。
它既能提供快速响应的能力，又能在容量限制方面更加灵活。
然而，混合无功补偿技术的内部机构复杂，控制难度较大。
总结：静态无功补偿技术、动态无功补偿技术和混合无功补偿技术各有其优缺点。
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无功补偿几种补偿方式的优缺点
无功功率补偿，简称无功补偿，在电力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。
今天就带大家了解13 种无功补偿方式，各自有什么优点和缺点。
（1 ）同步调相机
基本原理：同步电动机无负荷运行，在过励时发出感性无功；在
欠励时吸收感性无功；
主要优点：既能发出感性无功，又能吸收感性无功；
主要缺点：损耗大，噪音大响应速度慢，结构维护复杂；
适用场合：在发电厂尚有少量应用。
（3 ）就地补偿基本原理：一般将电容器直接与电动机变压器并联，二者共用
台开关柜；
主要优点：末端补偿，能最大限度的降低线损；
主要缺点：台数较多，投资量大；
适用场合：水厂、水泥厂应用较多；
3 ）集中补偿
基本原理：集中装设在系统母线上，一般设置单独的开关柜；主要优点：可对整个变电所进行补偿，投资相对较小；
主要缺点：一般为固定补偿，在负载低时可能出现过补偿；
适用场合：适用于负载波动小的系统
4 ）自动补偿（机械开关投切电容器）
基本原理：采用机械开关（接触器、断路器）等根据功率因数控制器的指令投切电容器；
主要优点：能自动调节无功出力，使系统无功保持平衡，技术成熟，占地小、造价低；
主要缺点：响应时间较慢，受电容器放电时间限制；
适用场合：目前主流补偿方式，满足大多数行业用户需求；
5 ）晶闸管投切电容器
基本原理：采用晶闸管阀组根据功率因数控制器的指令过零投切电容器；
主要优点：响应速度快，无涌流，无冲击；
主要缺点：占地面积大，造价高；
适用场合：多用于港口等负荷变化快速的场合；
（6 ）晶闸管控制电抗器
基本原理：一般由固定并联电容器和晶闸管控制的并联电抗器并
联组成，通过改变晶闸管导通角改变电感电流，从而控制整套装置的无功输出；
主要优点：响应速度快，无级调节，既能补偿容性无功，又能补偿感性无功；
主要缺点：占地面积大，造价高，同时对大多企业用户而言，不需要感性无功；
适用场合：多用于钢铁、电气化铁路和输变电系统；
（7 ）磁控电抗器
基本原理：通过可控硅控制励磁电流的大小和铁芯饱和度改变电感电流，从而控制整套装置的无功输出；
主要优点：动态响应，无级调节，双向补偿，晶闸管耐压低，无须多级串联，产生谐波小；
主要缺点：响应时间较TCR 稍慢，噪声大；
适用场合：在高压系统中占有优势；
8 ）串联补偿
基本原理：串联电容器组用来补偿输电线路的电感，以提高线路的输电能力和稳定性。
串联电容器还可以调整并联线路的负荷分配；
主要优点：能有效补偿线路压降，降低线路损耗；
主要缺点：固定补偿，容抗不能改变，有可能引起次同步谐振；适用场合：用于输电线路；
9 ）可控串补
基本原理：在串联电容补偿的两端并联一个晶闸管控制的电感支路，通过改变晶闸管的触发角来改变电感电流，从而控制LC 并联回路等效阻抗的变化；
主要优点：能有效补偿线路压降，降低线路损耗，同时能动态调整容抗，防止次同步谐振；
主要缺点：占地面积大，造价高；
适用场合：用于输电线路；
10 ）调压调容
基本原将并联电容器装置接在调压器二次侧，通过调整电容
器承受电压来改变整套装置的补偿容量；主要优点：无需分组，无需投切开关，补偿级数较多；主要缺点：增加变压器，需要设置变压器室；
（11 ）静止无功发生器
基本原采用IGBT 构成的自换相变流器，通过电压电源逆变
技术提供超前和滞后的无功电流，进行补偿；
主要优快速动态响应，无级调节，双向补偿，无须大容量电
容电抗，占地面积小；
控制及维护难度大，损耗大，成本高；
主要缺
点：
适用场
合：电力电子的无功补偿模式；
（12 ）有源滤波器
基本原理：控制PWM 变流器，将与检测出的谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入到供电系统中，实现滤除谐波、动态补偿无功；
主要优点：快速动态响应，无级调节，双向补偿，无须大容量电
容电抗，占地面积小；
主要缺点：控制及维护难度大，损耗大，成本高，容量小；
适用场合：低压铁路、纸厂、钢厂已有应用；
13 ）综合潮流控制器
基本原理：将一个由晶闸管换流器产生的交流电压串入并叠加在输电线相电压上，使其幅值和相角皆可连续变化，从而实现线路有功和无功功率的准确调节；
备注：尚处于物理模型研究阶段。