无功补偿的基本原理

无功补偿的基本原理

　　无功功率补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿和高压集中补偿。
　　低压个别补偿
　　低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需求，将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接。它与用电设备共用一套断路器，通过控制、保护装置与电机同时投切，随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点：根据用电设备运行或者停运，无功补偿投入或者退出，不会造成无功倒送。具有投资少、体积小、安装容易、配置方便、操作灵活、维护简单、事故率低等优点。
　　低压集中补偿
　　低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压集中补偿的优点：配置容易、维护简单、平衡迅捷，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济价值，是目前无功补偿常用手段之一。
　　高压集中补偿
　　高压集中补偿是指将并联电容器组直接接在变电所6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于远离变电所或在供电线路末端的用户，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗，起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。高压集中补偿的优点：配置灵活、维护简单，补偿效益高等。

无功功率补偿的基本原理
　　在电力系统中，无功功率的动态补偿，可以实现如下诸多功能，比如：
　　①对动态无功负荷的功率因数校正；②调整电压；③提高电力系统的动态和静态稳定性；④降低过电压；⑤减少电压闪烁；⑥阻尼功率振荡；⑦阻尼次同步振荡；⑧减少电压和电流的不平衡。
　　虽然以上八种功能相互关联，然而，实际的静止无功补偿装置往往只能以其中的某一条或某几条为直接控制目标，尽可能的兼顾其它功能，并且，在控制策略和控制方式有所侧重。

　　，系统即实现了功率因数的完全补偿。
　　工程实际运用过程中，一般把负载包括在系统之内，进行总体等效，将系统和负载部分等效为系统虚框内的部分。忽略内部阻抗中的电阻，电抗XS。由于补偿器具有维持连续点电压恒定的作用，可以将其视为恒定电压源，电压值取为等效前连接点处未接补偿器且负载无功不变时的供电电压Urd。
为零时，补偿器具有所示的水平的理想补偿器特性，而实际的静止无功补偿装置不设计成具有水平的电压－电流特性，而是该图中所示的倾斜特性，倾斜的方向是电压随吸收的感性电流的增加而升高，这种倾斜特性还可以兼顾补偿器容量和电压稳定的要求，可以改善并联补偿器之间的电流分配，并有利于预留稳定要求的无功备用。
　　投入补偿器后，补偿器所吸收的无功功率为：

不为零，所以补偿器吸收的无功功率相对理想补偿情况而言是减小了。连接点电压也并不像理想补偿器时保持原正常值不变，而是变化了：

　　因此，在具有倾斜特性的无功功率特性中，实际补偿器所需容量比理想补偿器所需容量有较大幅度的减小。

时，能维持连接点电压变化为系统电源电压变化一半的补偿器，所需容量为理想补偿器的一半，这就是所谓的补偿器容量与电压调整之间折中的问题。

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