無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)的應(yīng)用綜述

李勇，程漢湘，方偉明，鐘榜

(廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，廣東 廣州510006)

無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)的應(yīng)用綜述

李勇，程漢湘，方偉明，鐘榜

(廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，廣東 廣州510006)

摘要：介紹了無功補(bǔ)償?shù)脑恚瑥墓ぷ鳡顟B(tài)的角度將無功補(bǔ)償裝置分為機(jī)械旋轉(zhuǎn)類、靜止類和復(fù)合類，并論述了這幾類裝置的控制結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用，最后總結(jié)了無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)越性以及無功補(bǔ)償?shù)淖钚逻M(jìn)展。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償裝置；無功功率；功率因數(shù)；控制器

無功功率的存在是眾多電氣設(shè)備正常工作的需要，但無功功率的分布和變化會影響電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，且它的存在擠占了電網(wǎng)給負(fù)載提供有功功率的資源，因此應(yīng)科學(xué)、合理地進(jìn)行無功補(bǔ)償。

1無功補(bǔ)償原理

無功補(bǔ)償?shù)谋举|(zhì)是利用無功補(bǔ)償器所發(fā)出的無功功率來抵消負(fù)載或潮流的無功部分，以減輕輸電線路的負(fù)擔(dān)。這種無功補(bǔ)償器可以給電網(wǎng)提供所需的無功功率，也可以根據(jù)電網(wǎng)需求從電網(wǎng)吸收無功功率。理論上無功電源本身是不產(chǎn)生也不消耗任何有功功率的，因此，它不需要原動(dòng)機(jī)，只需在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻提供或吸收所需大小的無功功率，即可完成無功補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)。從無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)原理來看，幾乎毫無例外地只有兩種機(jī)理：一種是電流補(bǔ)償型，以線路電壓作為參考矢量，通過節(jié)點(diǎn)注入無功電流，不僅使合成補(bǔ)償電流的幅值減小，而且使合成電流在垂直于線路電壓方向上的電流分量得到降低；另一種是電壓補(bǔ)償型，以線路電流作為參考矢量，在線路中串聯(lián)一種無損元件，使該器件上的電壓抵消線路電壓在垂直于線路電流方向上的無功分量，因而合成電壓的無功分量同樣得到有效降低。

對電網(wǎng)的無功功率進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，不僅能提高電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，而且能提高系統(tǒng)的功率因數(shù)和設(shè)備利用率，減小線損，增強(qiáng)輸電系統(tǒng)的輸電能力，平衡三相功率，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置分類及選擇

在實(shí)際應(yīng)用中，無功補(bǔ)償裝置可分為機(jī)械旋轉(zhuǎn)類、靜止類和復(fù)合類。

2.1機(jī)械旋轉(zhuǎn)類無功補(bǔ)償裝置

機(jī)械旋轉(zhuǎn)類無功補(bǔ)償裝置屬于最傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置，其顯著特點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電流來改變無功功率的輸出或吸收，在電力系統(tǒng)的發(fā)展初期曾經(jīng)發(fā)揮了極其重要的作用，即使在今天也仍然對電力系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)、靜態(tài)電壓穩(wěn)定起著積極的作用。

2.1.1同步調(diào)相機(jī)

同步調(diào)相機(jī)可以看成是一種不帶任何負(fù)載的同步電動(dòng)機(jī)。其補(bǔ)償特點(diǎn)是既能過勵(lì)磁運(yùn)行，發(fā)出感性無功功率使電壓升高，也能欠勵(lì)磁運(yùn)行吸收感性無功功率使電壓降低[1]。早期對功率因數(shù)補(bǔ)償要求較高的場合，通常采用這種方式。

同步調(diào)相機(jī)是一種基于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的補(bǔ)償設(shè)備，有一定的電機(jī)旋轉(zhuǎn)損耗，但它可以通過增加勵(lì)磁向電網(wǎng)發(fā)出無功功率。在過勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它向系統(tǒng)供給感性無功功率，此時(shí)其功能如同電容器；在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它從系統(tǒng)吸取感性無功功率，此時(shí)其功能相當(dāng)于一個(gè)電感。由于在大多數(shù)情況下電網(wǎng)需要通過同步調(diào)相機(jī)來提供感性無功功率，所以它主要在過勵(lì)磁狀態(tài)下運(yùn)行，即在電磁功率接近于零的方式下運(yùn)行。

由于實(shí)際運(yùn)行的需要和對穩(wěn)定性的要求，欠勵(lì)磁運(yùn)行方式的最大容量只有過勵(lì)磁容量的50%～60%，裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)的電壓等級要求平滑地改變輸出(或吸收)的無功功率，以實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。特別是在有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置的情況下，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能及時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜，在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)其產(chǎn)生的有功功率損耗為額定容量的1.5%～5%，容量越小，損耗所占比例越高。此外，小容量調(diào)相機(jī)的單位容量投資費(fèi)用也較高，故同步調(diào)相機(jī)的容量一般都比較大。同步調(diào)相機(jī)的響應(yīng)速度較慢，難以適應(yīng)高動(dòng)態(tài)無功控制的要求。

2.1.2同步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)是最早使用的無功補(bǔ)償設(shè)備之一，但在現(xiàn)代大電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境下，已不能稱為專門的無功補(bǔ)償設(shè)備了，只是在保證自身正常運(yùn)行的前提下為系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)臒o功功率，也是通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。勵(lì)磁調(diào)節(jié)不僅能改變發(fā)電機(jī)輸出電壓的幅值，還能改變輸出無功功率的大小。一般來講，通過發(fā)電機(jī)來調(diào)節(jié)無功功率的大小會受限于端電壓幅值的變化。由于發(fā)電機(jī)的體積小、容量大、絕緣距離短，當(dāng)其端電壓的幅值超過所允許的額定值較多，或幅值變化過于激烈時(shí)，會造成繞組匝間短路，或損害繞組對地絕緣，甚至嚴(yán)重降低發(fā)電機(jī)整體的絕緣水平和使用壽命。

從另一個(gè)角度看，即使發(fā)電機(jī)能有效地提供無功補(bǔ)償，但由于發(fā)電機(jī)所處位置遠(yuǎn)離需補(bǔ)償?shù)挠脩艚K端，考慮線路損耗的因素，實(shí)際到達(dá)用戶的無功功率也不會太多。即便是在環(huán)網(wǎng)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的地域，個(gè)別發(fā)電機(jī)(或發(fā)電廠)的無功補(bǔ)償作用也僅是對全網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)囊稽c(diǎn)補(bǔ)充。

2.1.3同步電動(dòng)機(jī)

與同步調(diào)相機(jī)相似，同步電動(dòng)機(jī)根據(jù)勵(lì)磁強(qiáng)度的不同，可以工作在感性或容性狀態(tài)。在傳輸線路較長、感性大負(fù)荷擾動(dòng)的情況下，大型旋轉(zhuǎn)型機(jī)械設(shè)備或遠(yuǎn)離電源中心的大型負(fù)荷會對電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊，此時(shí)若采用電源輸送無功功率的方法進(jìn)行無功補(bǔ)償，則會產(chǎn)生有功損耗。同步電動(dòng)機(jī)可較好地解決這種大型感性設(shè)備所產(chǎn)生的擾動(dòng)，此時(shí)只需調(diào)節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁，使之成為容性負(fù)載即可。在很多場合，同步電動(dòng)機(jī)是用來改善配電系統(tǒng)的功率因數(shù)的，根據(jù)需要進(jìn)行連續(xù)、平滑調(diào)節(jié)，也可向電網(wǎng)提供無功功率，使低轉(zhuǎn)速負(fù)載在穩(wěn)定條件下運(yùn)行，并具有較高的效率過載能力。但這種補(bǔ)償設(shè)備一次性投資較高，使用和維護(hù)比較麻煩。

2.2靜止類無功補(bǔ)償裝置

靜止類無功補(bǔ)償器是指補(bǔ)償設(shè)備在運(yùn)行時(shí)是固定不動(dòng)的[2]，即設(shè)備沒有旋轉(zhuǎn)部分，因而具有效率高、體積小、占地面積少、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短等特點(diǎn)，主要運(yùn)用了靈活交流輸電(flexible AC transmission system， FACTS)。

2.2.1固定電容(fixed capacitor，F(xiàn)C)

FC的工作原理是通過增加容性無功功率來補(bǔ)償負(fù)載側(cè)的感性無功功率需求，以提升負(fù)載電壓的穩(wěn)定性。這種早期的補(bǔ)償方式的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。由于并聯(lián)電容器的投切是通過接觸器來實(shí)現(xiàn)的，而投切時(shí)刻很難準(zhǔn)確把握，因此其致命缺點(diǎn)是：合閘涌流大，嚴(yán)重情況下可達(dá)到(50～100)Ir(Ir為補(bǔ)償電容器額定電流)；在斷開時(shí)會產(chǎn)生較大的弧光，運(yùn)行噪聲比較大，易造成補(bǔ)償電容器及接觸器損壞，不宜頻繁投切，否則會降低使用壽命，而且會對供電系統(tǒng)及周圍電氣設(shè)備造成干擾。由于電容器只能實(shí)現(xiàn)分級補(bǔ)償，因而其補(bǔ)償效果是有級的，補(bǔ)償精度差，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，很難適應(yīng)大型工業(yè)負(fù)荷的快速變化。受交流接觸器操作頻率、電容充放電時(shí)間及壽命的限制，F(xiàn)C一般設(shè)有投切延時(shí)功能，延遲時(shí)間為30 s，這對于快速變化的負(fù)載則起不到補(bǔ)償作用。以上特點(diǎn)決定了電容器補(bǔ)償?shù)姆桨竷H適用于無功負(fù)載比較恒定的工業(yè)領(lǐng)域。

2.2.2靜止無功補(bǔ)償器(static var compensator，SVC)

SVC一般是采用晶閘管作為開關(guān)器件，具有體積小、質(zhì)量輕、控制靈活等特點(diǎn)。根據(jù)國際電氣與電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)的定義，SVC為一種并聯(lián)連接的靜止無功發(fā)生器或吸收器，它的輸出電流可調(diào)節(jié)為容性或感性，以便保持或控制電力系統(tǒng)的一些特定參數(shù)。根據(jù)這一定義，SVC可以有多種，特別在配電系統(tǒng)中更是種類繁多，衍生出許多類型，本文僅介紹幾個(gè)重要的SVC。

2.2.2.1晶閘管投切電容(thyristor switching capacitor，TSC)

圖1　單相TSC原理結(jié)構(gòu)

單相TSC由電容器、雙向?qū)ňчl管和阻抗值很小的限流電抗器組成，其原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。限流電抗器的主要作用是限制晶閘管閥因誤操作引起的浪涌電流，同時(shí)限流電抗器與電容器通過參數(shù)搭配可以避免與交流電抗在某些特定頻率上發(fā)生諧振[3]。

TSC有2種工作狀態(tài)，即投入和斷開狀態(tài)。在投入狀態(tài)下，其中一個(gè)雙向晶閘管導(dǎo)通，電容起作用，TSC發(fā)出容性無功功率，即向系統(tǒng)補(bǔ)償無功功率；在斷開狀態(tài)下，雙向晶閘管均阻斷，TSC支路不起作用，不輸出無功功率。一般三相輸電線路TSC無功補(bǔ)償包含分補(bǔ)和共補(bǔ)2種，共補(bǔ)只能保證三相同時(shí)補(bǔ)償且補(bǔ)償?shù)臒o功功率大小相等，當(dāng)負(fù)載不平衡時(shí)則需要加上分補(bǔ)。

2.2.2.2晶閘管控制電抗器(thyristor controlled rector，TCR)

圖2　單相TCR　　　原理結(jié)構(gòu)

單相TCR由固定電抗器、雙向?qū)ňчl管串聯(lián)組成[4]，基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

雖然大部分的負(fù)載都是感性的，但在某些情況下也會出現(xiàn)FC過補(bǔ)或變壓器抽頭處于輸出電壓最高的位置的情況。在城市電網(wǎng)中，由于晚間負(fù)荷大量減少，造成用戶端電壓抬升，此時(shí)必須采用電抗性補(bǔ)償措施使電壓維持在正常水平，TCR就是這樣的一種感性無級補(bǔ)償器。這種補(bǔ)償器實(shí)際上就是一種并聯(lián)連接的晶閘管控制電感，以不斷改變晶閘管觸發(fā)角的方式來控制其有效電抗值，實(shí)現(xiàn)感性電抗的無級調(diào)節(jié)。TCR之所以能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，主要是由于電感電壓的突變不影響其正常工作?？紤]到應(yīng)用時(shí)TCR觸發(fā)角不為零，會產(chǎn)生一定的諧波，因此實(shí)際使用時(shí)一般將它拆分為若干個(gè)并聯(lián)連接的電感，除了其中一個(gè)電感能通過晶閘管控制外，其余的電感均工作在通斷狀態(tài)，這些電感是否投入系統(tǒng)由晶閘管決定，但這些晶閘管的觸發(fā)角為零，即要么全導(dǎo)通，要么完全不導(dǎo)通，這就是晶閘管投切電感(thyristor switching rector，TSR)。TSR的使用主要是為了得到系統(tǒng)無功功率消耗的階躍變化效果，并使調(diào)節(jié)部分的比例降低，從而保證整個(gè)補(bǔ)償支路輸出電流的諧波得到有效抑制。由于沒有觸發(fā)角的控制，因而TSR的成本和損耗都相應(yīng)降低，但它不能進(jìn)行連續(xù)控制。

2.2.2.3磁控電抗器(magnetic controlled rector，MCR)

圖3　單相MVCR原理結(jié)構(gòu)

MCR的形成方式有多種，現(xiàn)廣泛采用的是磁閥式可控電抗器(magnetic-valve controllable reactor，MVCR)，它是在傳統(tǒng)電抗器的基礎(chǔ)上將固定電抗器的氣隙用較小面積的鐵心柱來代替。在偏磁電流的作用下，這個(gè)較小面積鐵心部分的相對磁導(dǎo)率可在完全飽和與完全不飽和的電抗值之間變化。應(yīng)注意的是，在設(shè)計(jì)上應(yīng)保證當(dāng)小面積鐵心完全飽和時(shí)，磁路的其他部分都不出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。正是因?yàn)樾∶娣e部分鐵心飽和度的變化控制了磁路中磁阻的大小，從而改變了電抗的大小，因此，將這個(gè)小面積鐵心稱之為“磁閥”。圖3為單相MVCR的電路原理圖。若VT1、VT2不導(dǎo)通，則MVCR相當(dāng)于一臺空載變壓器。當(dāng)電源處于正半周時(shí)，晶閘管VT1承受正向電壓，VT2承受反向電壓，若VT1觸發(fā)導(dǎo)通，電源經(jīng)線圈向外電路提供直流控制電壓和電流。顯然，磁路的飽和度越高，晶閘管的控制角就越小。

基于MCR的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償系統(tǒng)的性價(jià)比和可靠性都比較高，諧波含量比較低，能簡單實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，因此在10 kV及以上電壓等級的無功監(jiān)測與控制裝置的產(chǎn)品競爭中具有明顯的優(yōu)勢。

2.2.3靜止同步補(bǔ)償器(static synchronous compensator，STATCOM)

STATCOM主要由主電路、控制系統(tǒng)[5]、保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成。STATCOM是基于全控型電力電子器件的智能型無功補(bǔ)償設(shè)備[6]，在電氣結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于三相逆變器的交流端子直接與電網(wǎng)相連，而逆變器的2個(gè)直流端子之間大多連接1個(gè)電容(電壓型)或1個(gè)電感(電流型)。由于逆變器是由全控型電力電子器件來控制的，因而它不僅能實(shí)現(xiàn)滯后無功電流的控制，還能實(shí)現(xiàn)超前無功電流的控制[7]；此外，它具有控制速度快、調(diào)節(jié)精度高、輸出諧波小、適用于諸多智能控制策略等特點(diǎn)。這類無功補(bǔ)償裝置并聯(lián)在系統(tǒng)上，能方便地控制輸出的容性或感性電流，且控制的輸出電流與系統(tǒng)電壓無關(guān)。

2.3復(fù)合類無功補(bǔ)償器

2.3.1FC+TCR

圖4　單相FC+TCR　原理結(jié)構(gòu)

FC補(bǔ)償?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是成本低，最大缺點(diǎn)是只能進(jìn)行分組投切，一般只能在人工干預(yù)下進(jìn)行，因而基本不具備自動(dòng)控制的功能。雖然現(xiàn)代的電容補(bǔ)償能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，但由于存在補(bǔ)償?shù)碾A躍幅值變化，會出現(xiàn)投入電容過補(bǔ)，不投入電容又欠補(bǔ)的情況，因而會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，一般通過改變變壓器抽頭位置來解決振蕩問題，但實(shí)時(shí)性無法得到保障。若將可調(diào)的TCR并聯(lián)在FC兩端，則形成FC+TCR的復(fù)合式補(bǔ)償系統(tǒng)，如圖4所示。TCR能使線路在過補(bǔ)條件下平衡過量的無功功率，由于TCR為無級調(diào)控設(shè)備，因而在整體上看這種復(fù)合補(bǔ)償系統(tǒng)具有無級可變電容的補(bǔ)償效果，且不會因頻繁投切電容而產(chǎn)生沖擊電流。

2.3.2FC+MCR

FC+MCR與FC+TCR的復(fù)合補(bǔ)償方式相似，只是用MCR代替了TCR。這兩種復(fù)合補(bǔ)償方式都能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，但在FC+TCR中，晶閘管需承受與線路電壓相同等級的電壓，而在FC+MCR中，晶閘管只需承受1%～3%的線路電壓。兩種可控電抗器都對電網(wǎng)注入一定的諧波，相比較而言，F(xiàn)C+MCR所產(chǎn)生的諧波要小一些。FC+TCR的響應(yīng)速度能控制在一個(gè)周期以內(nèi)，而FC+MCR則由于大電感的慣性作用使響應(yīng)速度受到很大的限制，一般需要10個(gè)周期左右的調(diào)節(jié)時(shí)間，若采用特殊強(qiáng)勵(lì)控制技術(shù)使磁閥部分快速飽和，此時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間會縮短至30 ms左右。當(dāng)電壓出現(xiàn)大幅度波動(dòng)時(shí)，采用FC+TCR的復(fù)合補(bǔ)償方式具有比較大的優(yōu)勢，但這種情況大多出現(xiàn)在配電系統(tǒng)中，輸電系統(tǒng)不太會出現(xiàn)這種情況，除非出現(xiàn)斷路或跳閘等意外情況，因此在500 kV、750 kV特高電壓輸電系統(tǒng)中，都采用FC+MCR的復(fù)合補(bǔ)償方式。

3無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)越性

3.1無功補(bǔ)償帶無源濾波

這類無功補(bǔ)償還能起到濾波的作用，其基本原理是利用并聯(lián)的LC串聯(lián)電路對某次諧波形成短路(即對諧波形成無阻通道)，而對基波則形成純電容或純電感的無功補(bǔ)償[8]。這類補(bǔ)償一般僅針對低次諧波，如5次、7次、11次、13次等。

3.2方便快捷的人機(jī)操作

補(bǔ)償裝置大都內(nèi)置高速微處理器，能實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、信號處理、分析計(jì)算、決策優(yōu)化、輸出控制等功能[9]，正式投入運(yùn)行前需進(jìn)行一些參數(shù)設(shè)置，方便的人機(jī)操作使控制系統(tǒng)的靈活性和準(zhǔn)確性得到很好的發(fā)揮，在某些情況下還可以利用鍵盤和顯示器調(diào)用歷史數(shù)據(jù)。

3.3控制參數(shù)的整定設(shè)置

現(xiàn)代的無功補(bǔ)償裝置智能化程度很高，如控制目標(biāo)可設(shè)定為電壓穩(wěn)定或功率因數(shù)補(bǔ)償、瞬時(shí)無功控制、專家系統(tǒng)或智能控制等[10]。為滿足通用性的要求，有些控制器還要求設(shè)置電流或電壓互感器變比、通信波特率、歷史數(shù)據(jù)查詢、故障或停電次數(shù)記錄等。

3.4靈活的網(wǎng)絡(luò)通信功能

所有的無功補(bǔ)償設(shè)備都具有遠(yuǎn)程通信功能，可以設(shè)置相應(yīng)的遠(yuǎn)程通信端口、通信協(xié)議和波特率[11]。一般有EIA-232、EIA485等串行信道。補(bǔ)償裝置可將現(xiàn)場采集到的所有數(shù)據(jù)通過串口與各種接收設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

4無功補(bǔ)償最新進(jìn)展

4.1多功能化

從電力系統(tǒng)構(gòu)成的角度來看，除了應(yīng)滿足上述共性要求外，大體上還有無功補(bǔ)償帶無源濾波、方便快捷的人機(jī)操作、控制參數(shù)的整定設(shè)置、靈活的網(wǎng)絡(luò)通信等附加功能，有的甚至還要求在電源合閘前先對負(fù)荷有無潛在故障點(diǎn)進(jìn)行檢測。

4.2集成化

控制器采用的集成芯片尺寸更小，功能更強(qiáng)；整體的硬件排列更緊湊，占用空間更少。

4.3綜合化

無功補(bǔ)償?shù)木C合性體現(xiàn)在硬件設(shè)備組成的復(fù)合形式、控制策略的多樣性兩方面。

4.4智能終端

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償可通過電網(wǎng)監(jiān)控中心發(fā)出的指令實(shí)施投切操作，這種操作指令均是通過有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)傳遞的。電網(wǎng)監(jiān)控中心通過從各遠(yuǎn)程終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，經(jīng)最優(yōu)控制、決策運(yùn)算后[12]，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸信道啟動(dòng)相關(guān)的無功補(bǔ)償設(shè)備，電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化中常采用這種形式。

5結(jié)束語

在無功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展歷史中，電力電子開關(guān)對無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展起到非常重要的推動(dòng)作用，它的應(yīng)用是無功補(bǔ)償發(fā)展歷史中的一個(gè)重要里程碑。電力電子開關(guān)不僅能保證快速、準(zhǔn)確地實(shí)施補(bǔ)償，還能夠?qū)⑾冗M(jìn)的智能控制技術(shù)引入到無功補(bǔ)償中，使無功補(bǔ)償具有高度的靈活性和實(shí)時(shí)性，更好地保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。如能保證在電容電壓過零瞬間使電容投入運(yùn)行，也能保證在電感電流過零瞬間切除電感運(yùn)行，因而能極大地增強(qiáng)無功補(bǔ)償系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。合理地選擇補(bǔ)償裝置，可以最大限度地減少網(wǎng)絡(luò)損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量得到有效提高；反之，如選擇或使用不當(dāng)，會造成供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)、電能質(zhì)量下降等諸多問題。

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Review on Application of Reactive Power Compensation Device in Power System

LI Yong, CHENG Hanxiang, FANG Weiming, ZHONG Bang

(Faculty of Automation, Guangdong University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510006, China)

Abstract：This paper introduces principles of reactive power compensation. From the point of working state, the reactive power compensation device is divided into three types including mechanical rotary type, static type and composite type. It also discusses control structure principles and application of these three types and summarizes advantages of reactive power compensation device in power system and its latest developments.

Key words：reactive power compensation device; reactive power; power factor; controller

收稿日期：2015-11-30修回日期：2016-01-20

doi:10.3969/j.issn.1007-290X.2016.05.014

中圖分類號：TM714.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1007-290X(2016)05-0077-05

作者簡介：

李勇(1991)，男，江西九江人。在讀碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)綜合自動(dòng)化。

程漢湘(1957)，男，湖北武漢人。教授，工學(xué)博士，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)綜合自動(dòng)化。

方偉明(1991)，男，福建莆田人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)綜合自動(dòng)化。

(編輯李麗娟)