配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型課件

無(wú)功補(bǔ)償2015年9月鄧先芳無(wú)功補(bǔ)償2015年9月無(wú)功補(bǔ)償一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備和作用四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償五、補(bǔ)充無(wú)功補(bǔ)償一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀三、一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題1、電網(wǎng)的分類2、各類電網(wǎng)的特點(diǎn)3、電網(wǎng)無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題1、電網(wǎng)的分類2、各類電網(wǎng)的特點(diǎn)一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題

1、分類：

電網(wǎng)根據(jù)在電力系統(tǒng)中的作用分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。

輸電網(wǎng)是通過(guò)高壓、超高壓輸電線將發(fā)電廠與變電所、變電所與變電所連接起來(lái)，完成電能傳輸?shù)碾娏W(wǎng)絡(luò)，又稱為電網(wǎng)中的主網(wǎng)架。配電網(wǎng)是從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，通過(guò)配電設(shè)施就地或逐級(jí)分配給用戶的電力網(wǎng)絡(luò)。

輸電網(wǎng)中的特高壓輸電是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)。特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎(chǔ)上發(fā)展的，其目的是提高輸電能力，實(shí)現(xiàn)大功率的中、遠(yuǎn)距離輸電，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電力系統(tǒng)互聯(lián)，建成聯(lián)合電力系統(tǒng)。其顯著優(yōu)點(diǎn)有輸送容量大、送電距離長(zhǎng)、線路損耗低、占用土地少。

配電設(shè)施包括配電線路、配電所、配電變壓器等。配電網(wǎng)按照電壓等級(jí)可分為高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)；按照地域服務(wù)對(duì)象可分為城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng)；按照配電線路類型可分為架空配電網(wǎng)和電纜配電網(wǎng)。

一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題 1、分類：一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題

2、特點(diǎn)

配電網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及電氣參數(shù)上都有不同于輸電網(wǎng)的特點(diǎn)，下面介紹配電網(wǎng)的幾個(gè)重要特點(diǎn)： 1)配電網(wǎng)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行，一般呈輻射狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只有在倒換負(fù)荷或故障時(shí)才有可能出現(xiàn)暫時(shí)的閉環(huán)運(yùn)行情況； 2)配電網(wǎng)的電力線路一般比輸電網(wǎng)的細(xì)，導(dǎo)致線路電阻較輸電網(wǎng)的大，則支路參數(shù)比值較大，一般在1~3之間，不滿足R<<X； 3)配電網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)基本都是PQ節(jié)點(diǎn)； 4)配電網(wǎng)的三相負(fù)荷不對(duì)稱問(wèn)題比較突出，但在配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)可以不考慮三相不平衡問(wèn)題。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題 2、特點(diǎn)一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

無(wú)功：電網(wǎng)中電力設(shè)備大多是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，他們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等。電源能量在通過(guò)純電感或純電容電路時(shí)并沒(méi)有能量消耗，僅在負(fù)荷與電源之間往復(fù)交換，在三相之間流動(dòng)，由于這種交換功率不對(duì)外做功，因此稱為無(wú)功功率。

無(wú)功分類：

感性無(wú)功：電流矢量滯后于電壓矢量90°

容性無(wú)功：電流矢量超前于電壓矢量90°

基波無(wú)功：與電源頻率相等的無(wú)功（50HZ）

諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功

一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

從物理概念來(lái)解釋感性無(wú)功功率：由于電感線圈是貯藏磁場(chǎng)能量的元件，當(dāng)線圈加上交流電壓后，電壓交變時(shí)，相應(yīng)的磁場(chǎng)能量也隨著變化。當(dāng)電壓增大，電流及磁場(chǎng)能量也就相應(yīng)加強(qiáng)，此時(shí)線圈的磁場(chǎng)能量就將外電源供給的能量以磁場(chǎng)能量形式貯藏起來(lái)；當(dāng)電流減小和磁場(chǎng)能量減弱時(shí)，線圈把磁場(chǎng)能量釋放并輸回到外面電路中。交流電感電路不消耗功率，電路中僅是電源能量與磁場(chǎng)能量之間的往復(fù)轉(zhuǎn)換。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

從物理概念來(lái)解釋容性無(wú)功功率：由于電容器是貯藏電場(chǎng)能量的元件，當(dāng)電容器加上交流電壓后，電壓交變時(shí)，相應(yīng)的電場(chǎng)能量也隨著變化。當(dāng)電壓增大，電流及電場(chǎng)能量也就相應(yīng)加強(qiáng)，此時(shí)電容器的電場(chǎng)能量就將外電源供給的能量以電場(chǎng)能量形式貯藏起來(lái)；當(dāng)電壓減小和電場(chǎng)能量減弱時(shí)，電容器把電場(chǎng)能量釋放并輸回到外面電路中。交流電容電路不消耗功率，電路中僅是電源能量與電場(chǎng)能量之間的往復(fù)轉(zhuǎn)換。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

在電力系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器等設(shè)備要消耗大量的無(wú)功功率。這些無(wú)功功率如果不能及時(shí)地得到補(bǔ)償?shù)脑挘?/p>

會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響:

首先，無(wú)功功率的增加會(huì)導(dǎo)致電流的增大，這不僅使設(shè)備及線路的損耗增加，

而且還會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行；另外，電流和視在功率的增大也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量的增加，同時(shí)，電力用戶的啟動(dòng)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的尺寸和規(guī)格也要加大，

這使電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行大打折扣；另外，無(wú)功儲(chǔ)備的不足會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平的降低。如果是沖擊性的無(wú)功功率的負(fù)載，

還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)，

例如電弧爐、軋鋼機(jī)等大型設(shè)備會(huì)產(chǎn)生頻繁的無(wú)功功率沖擊，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量更加惡化。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

在電力系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器等設(shè)備要消耗大量的無(wú)功功率。這些無(wú)功功率如果不能及時(shí)地得到補(bǔ)償?shù)脑挘?/p>

會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響:

首先，無(wú)功功率的增加會(huì)導(dǎo)致電流的增大，這不僅使設(shè)備及線路的損耗增加，

而且還會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行；另外，電流和視在功率的增大也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量的增加，同時(shí)，電力用戶的啟動(dòng)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的尺寸和規(guī)格也要加大，

這使電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行大打折扣；另外，無(wú)功儲(chǔ)備的不足會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平的降低。如果是沖擊性的無(wú)功功率的負(fù)載，

還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)，

例如電弧爐、軋鋼機(jī)等大型設(shè)備會(huì)產(chǎn)生頻繁的無(wú)功功率沖擊，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量更加惡化。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題在電網(wǎng)中無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗:500kV線路R:X=1：10200kV線路R:X=1：31：5一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題線路損耗在電網(wǎng)中無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗:500kV線路R:X=變壓器中的無(wú)功功率損耗變壓器中的無(wú)功功率損耗分兩部分，即勵(lì)磁支路損耗和繞組漏抗中損耗。其中，勵(lì)磁支路損耗的百分值基本上等于空載電流I0的百分值，約為1％~2％；繞組漏抗中損耗；在變壓器滿載時(shí)，基本上等于短路電壓Uk的百分值，約為10％。但對(duì)多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)。變壓器中的無(wú)功功率損耗就相當(dāng)可觀。以一個(gè)五級(jí)變壓的網(wǎng)絡(luò)為例：RTjXTU1N.-jBTGT一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題變壓器中的無(wú)功功率損耗變壓器中的無(wú)功功率損耗分兩部分，即勵(lì)磁由此可見(jiàn)，系統(tǒng)中變壓器的無(wú)功功率損耗占相當(dāng)大比例，較有功功率損耗大得多。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題由此可見(jiàn)，系統(tǒng)中變壓器的無(wú)功功率損耗占相當(dāng)大比例，較一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題

鑒于以上所述種種危害，如何快速有效地補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷，是我們相關(guān)科研人員正在研究和亟待解決的問(wèn)題。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀

無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀主要有以下：

（1）以純電容器補(bǔ)償形式為主。

由于電容器是非常脆弱的部件，而現(xiàn)在電網(wǎng)中有大量的諧波存在，在采用純電容器形式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，諧波電流經(jīng)常被放大，造成用電設(shè)備、補(bǔ)償電容器、投切開(kāi)關(guān)及相關(guān)元件的損壞。

（2）以接觸器作為投切開(kāi)關(guān)的方式為主。

采用接觸器作為投切電容器的開(kāi)關(guān)時(shí)，響應(yīng)速度較慢，在用電設(shè)備無(wú)功變化較快且有沖擊性負(fù)載的系統(tǒng)中，不能實(shí)施有效地跟蹤補(bǔ)償；電容器投入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的涌流；電容器切除時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的過(guò)電壓；電容器再次投入之前需要充分地放電。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀 無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀主要有以下：二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀

（3）以等容循環(huán)投切的控制策略為主。

采用等容循環(huán)投切的控制策略時(shí)，分組較粗、補(bǔ)償精度較差；用電系統(tǒng)長(zhǎng)期處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，平均功率因數(shù)低。

（4）一般采用普通型控制器。

普通型控制器的抗干擾能力差，經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)作或死機(jī)現(xiàn)象，不適合或不能夠在有諧波的系統(tǒng)中工作；控制器的功能比較簡(jiǎn)單，不能滿足先進(jìn)的補(bǔ)償系統(tǒng)的控制要求。

（5）以三相共補(bǔ)的補(bǔ)償形式為主。

在三相不平衡的負(fù)載系統(tǒng)中，不能實(shí)施有效地分相補(bǔ)償。

（6）保護(hù)措施不完善或沒(méi)有。

在補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，不能實(shí)施有效的保護(hù)。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀 （3）以等容循環(huán)投切的控制策略為主。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀（7）柜體結(jié)構(gòu)。

成套裝置的制作一般采用分離元器件，柜體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝工藝難度大。（8）元器件整體質(zhì)量水平不高。

由于元器件分別在不同的生產(chǎn)廠家購(gòu)買，而元器件質(zhì)量水平參差不齊，各種元器件之間的參數(shù)配合不準(zhǔn)確或不合理，造成補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行不可靠，故障率高。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀（7）柜體結(jié)構(gòu)。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1、無(wú)功補(bǔ)償原理2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功功率電源3、補(bǔ)償作用4、安排方式5、無(wú)功功率的平衡三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1、無(wú)功1、無(wú)功補(bǔ)償原理

有功功率、無(wú)功功率和視在功率之間關(guān)系，如下圖所示： φ角為功率因數(shù)角，其余弦cosφ是有功功率與視在功率之比即cosφ＝P/S稱作功率因數(shù)。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1、無(wú)功補(bǔ)償原理三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功

由可以看出，在有功功率P一定的情況下，用電設(shè)備的功率因數(shù)cosφ越小，則系統(tǒng)所需的無(wú)功功率Q越大。如果無(wú)功功率不是由電容器提供，則必然消耗電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，供電線路的導(dǎo)線和變壓器的容量隨之增大。在用戶側(cè)無(wú)功補(bǔ)償能量不足的情況下，不僅增加供電投資、降低設(shè)備利用率，同時(shí)也將增加線路的損耗。

為此，《供用電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：無(wú)功電力應(yīng)就地平衡，用戶應(yīng)在提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和裝置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動(dòng)及時(shí)投入或切除，防止無(wú)功倒送?！豆┯秒姞I(yíng)業(yè)規(guī)則》中還規(guī)定用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，否則供電部門可以拒絕供電。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡 由可以看出，在有功功率P一定的情況下，用電設(shè)備的功率

因此，無(wú)論對(duì)供電部門還是用電企業(yè)，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，防止無(wú)功倒送，從而節(jié)約電能，提高運(yùn)行質(zhì)量都具有非常重要的意義。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接入同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡 因此，無(wú)論對(duì)供電部門還是用電企業(yè)，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功功率電源照明、電熱，消耗感性無(wú)功QL小。同步電動(dòng)機(jī)，有勵(lì)磁繞組，通過(guò)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)其輸出無(wú)功的大小。過(guò)激運(yùn)行，發(fā)QL；欠激運(yùn)行，吸收QL

。在綜合負(fù)荷中比例小。異步電動(dòng)機(jī)，消耗QL，在綜合負(fù)荷中比例很大。綜合負(fù)荷功率因素，0.6～0.9，滯后（感性無(wú)功）三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功功率電源三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排線路變壓器感性無(wú)功1~2%10%單個(gè)7%額定負(fù)載五級(jí)變壓50%多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)，變壓器的無(wú)功損耗很大，遠(yuǎn)大于有功損耗三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡線路變壓器感性無(wú)功1~2%10%單個(gè)7%額定負(fù)載五級(jí)變壓50無(wú)功功率電源——發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器發(fā)電機(jī)：

通過(guò)改變勵(lì)磁電流，可連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功，且可吸可發(fā)感性無(wú)功，不需額外投資。

PSNQNPNQ<0,吸QLQ>0,發(fā)QL并聯(lián)電容器：

QC＝BCU2

，輸出無(wú)功與電壓有關(guān)，電壓越高，輸出無(wú)功越大，不利于無(wú)功調(diào)節(jié)；只發(fā)感性無(wú)功，投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源——發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器發(fā)電機(jī)：

通過(guò)改變勵(lì)磁電流無(wú)功功率電源——并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)并聯(lián)電抗器：

輸出無(wú)功與電壓有關(guān)，只發(fā)容性無(wú)功，用于超高壓、長(zhǎng)距離、輕載線路。投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。

三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源——并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)并聯(lián)電抗器：

輸出無(wú)功與電調(diào)相機(jī)：

調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是只能發(fā)無(wú)功功率的發(fā)電機(jī)。過(guò)激運(yùn)行，發(fā)感性無(wú)功；欠激運(yùn)行，吸收感性無(wú)功。輸出無(wú)功與U無(wú)關(guān)，可連續(xù)調(diào)節(jié)，但投資大，運(yùn)行維護(hù)困難。小容量的調(diào)相機(jī)每kVA容量的投資費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡調(diào)相機(jī)：

調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是只能發(fā)無(wú)功功率的發(fā)電機(jī)。過(guò)激運(yùn)行，發(fā)調(diào)相機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：調(diào)相機(jī)不帶負(fù)荷即E<2U時(shí)，調(diào)相機(jī)的感性無(wú)功功率將隨其端電壓的下降而增加，而E<2U的條件則一般都可滿足。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡調(diào)相機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：調(diào)相機(jī)不帶負(fù)荷即E<2U時(shí)，調(diào)相機(jī)的感性無(wú)無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的類型

靜止補(bǔ)償器由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，兩者結(jié)合起來(lái)，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無(wú)功功率。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的類型靜止補(bǔ)償器無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的等值電路CLfC（a）TCR型（b）TSC型CLfCSRCSC（b）SR型不可控，限制電壓波動(dòng)晶閘管代替機(jī)械開(kāi)關(guān)濾波器三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的等值電路CLf無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的伏安特性TCRUminILmax0ICmaxCUI0ICUn=1n=2n=3ILSRUminIL0ICCUISR+CSCTSCTCRSR三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的伏安特性TCRU無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)輸出無(wú)功仍然與電壓有關(guān)，但可連續(xù)快速調(diào)節(jié)，可作為動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。TCR：通過(guò)TCR

中晶閘管開(kāi)關(guān)的控制，連續(xù)調(diào)節(jié)其吸收的IL；結(jié)合電容器，可吸可發(fā)IL。投資大，主要用于500kV電網(wǎng)，以提供動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。TSC：通過(guò)晶閘管開(kāi)關(guān)的切換，調(diào)節(jié)其吸收的IC（即輸出IL

），可頻繁投切；只能輸出IL。用得很少。SR：根據(jù)SR的伏安特性，自動(dòng)調(diào)節(jié)其吸收的IL。結(jié)合電容器，可吸可發(fā)IL。用得很少。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)輸出無(wú)功仍然與無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)無(wú)論何種形式的靜止補(bǔ)償器，它們之所以能作為無(wú)功功率電源產(chǎn)生感性無(wú)功功率，依靠的仍是其中的電容器。而電容器所能產(chǎn)生的感性無(wú)功功率則與其端電壓的平方成正比。因此，當(dāng)系統(tǒng)電壓水平過(guò)于地下，迫切需要補(bǔ)償器增加其感性無(wú)功功率輸出時(shí)，補(bǔ)償器往往無(wú)法增加，如上圖中電壓低于伏安特性拐點(diǎn)時(shí)。這是作為無(wú)源元件的靜止補(bǔ)償器所無(wú)法克服的缺陷。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)無(wú)論何種形式的無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的等值電路k：1逆變器CAak：1以電容器為電壓源，借可關(guān)斷晶閘管GTO和二極管D組成的換流器控制其交流側(cè)電壓Ua,使之與系統(tǒng)電壓Ua同相位。輸出Q與U無(wú)關(guān)，可快速連續(xù)調(diào)節(jié)感性或容性無(wú)功；投資大，技術(shù)不成熟。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的等值電路k：1逆變器CAak：無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)原理跟蹤接入點(diǎn)電壓相位，調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓幅值，實(shí)現(xiàn)感性或容性無(wú)功調(diào)節(jié)。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)原理跟蹤接入點(diǎn)電壓相位3、無(wú)功補(bǔ)償作用

無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡3、無(wú)功補(bǔ)償作用三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功1)提高電壓質(zhì)量

把線路中電流分為有功電流Ia和無(wú)功電流Ir，則線路中的電壓損失:

式中：P—有功功率，KW Q—無(wú)功功率，Kvar U—額定電壓，KVR—線路總電阻，Ω Xl—線路感抗，Ω

因此，提高功率因數(shù)后可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若保持有功功率不變，而R、Xl均為定值，無(wú)功功率Q越小，電壓損失越小，從而提高了電壓質(zhì)量。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1)提高電壓質(zhì)量三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)2)提高變壓器的利用率，減少投資

功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2，提高變壓器利用率為：

由此可見(jiàn)，補(bǔ)償后變壓器的利用率比補(bǔ)償前提高ΔS%，可以帶更多的負(fù)荷，減少了輸變電設(shè)備的投資。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡2)提高變壓器的利用率，減少投資三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作3)減少用戶電費(fèi)支出

可避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰；可減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無(wú)功功率造成的有功功率損耗，電費(fèi)可相應(yīng)降低。4)提高電力網(wǎng)傳輸能力有功功率與視在功率的關(guān)系式為：

P=Scosφ

可見(jiàn)，在傳輸一定有功功率的條件下，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)傳輸?shù)墓β试叫?。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡3)減少用戶電費(fèi)支出三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式4、無(wú)功補(bǔ)償安排方式 1)集中補(bǔ)償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所6~35KV母線上，可減少高壓線路的無(wú)功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

2)分散補(bǔ)償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補(bǔ)償有相同的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)功容量較小，效果較明顯。 3)就地補(bǔ)償：裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能只是降低了補(bǔ)償點(diǎn)至發(fā)電機(jī)之間的供電損耗，所以高壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償不能減少低壓網(wǎng)側(cè)的損耗，也不能使低壓供電變壓器的利用率提高。根據(jù)最佳補(bǔ)償理論，就地補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果最為顯著。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡4、無(wú)功補(bǔ)償安排方式三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功功率平衡無(wú)功功率電源：QGC＝QG∑＋QC∑

QG∑

：發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率；

QC∑

：無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的無(wú)功功率。無(wú)功功率損耗：QL＝QLT∑＋ΔQL∑＋ΔQB∑QLT∑

：變壓器的無(wú)功功率損耗

ΔQL∑：線路電抗的無(wú)功功率損耗

ΔQB∑

：線路電納的無(wú)功功率損耗。

5、無(wú)功功率的平衡

三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率平衡無(wú)功功率電源：QGC＝QG∑＋QC∑5、無(wú)功功率總之，無(wú)功平衡是一個(gè)比有功平衡更復(fù)雜的問(wèn)題。一方面，不僅要考慮總的無(wú)功功率平衡還要考慮分地區(qū)的無(wú)功平衡，還要計(jì)及超高壓線路充電功率、網(wǎng)損、線路改造、投運(yùn)、新變壓器投運(yùn)及大用戶各種對(duì)無(wú)功平衡的影響。

一般無(wú)功功率按照就地平衡的原則進(jìn)行補(bǔ)償容量的分配。小容量的、分散的無(wú)功補(bǔ)償可采用靜電電容器；大容量的配置在系統(tǒng)中樞點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償則宜采用同步調(diào)相機(jī)或SVC。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡總之，無(wú)功平衡是一個(gè)比有功平衡更復(fù)雜的問(wèn)題。一方面，不僅要三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償1、背景2、串聯(lián)補(bǔ)償原理3、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型4、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化算法5、串聯(lián)電容補(bǔ)償作用四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償1、背景2、串聯(lián)補(bǔ)償原理3、配電網(wǎng)串聯(lián)1、背景

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用電量不斷增長(zhǎng)。通過(guò)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造，配電網(wǎng)建設(shè)較以往有了較大的提高，但仍有一些配電網(wǎng)存在末端電壓偏低的問(wèn)題。這一現(xiàn)象在農(nóng)村電網(wǎng)中尤為突出，因此農(nóng)村配網(wǎng)末端電壓偏低問(wèn)題是新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程中迫切需要解決的問(wèn)題。

傳統(tǒng)改善配網(wǎng)電壓質(zhì)量的措施有改變變壓器分接頭、更換大線徑導(dǎo)線和采用分散式并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償。其中，第一種方法最為常用，但該方法可調(diào)范圍小，不能解決整條長(zhǎng)線路的電壓?jiǎn)栴}；第二種方法的投資費(fèi)用高且回收效益低，不適合解決配網(wǎng)低電壓這一普遍性的問(wèn)題；第三種方法采用的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償裝置往往數(shù)量多，維護(hù)量大，開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻繁，噪聲大，響應(yīng)速度慢，而且往往會(huì)引起“重載時(shí)電壓低、輕載時(shí)電壓高”的問(wèn)題。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償1、背景四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

串聯(lián)電容補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中應(yīng)用于提高高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定中，對(duì)電壓調(diào)整也有較好的效果較，但存在使系統(tǒng)可能發(fā)生次同步諧振問(wèn)題。對(duì)于中低壓配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于配電網(wǎng)與火電廠的電氣距離非常遠(yuǎn)，補(bǔ)償容量相對(duì)發(fā)電機(jī)容量來(lái)說(shuō)也非常小，因此，串聯(lián)電容補(bǔ)償引起的次同步振蕩問(wèn)題一般不是配電網(wǎng)的主要問(wèn)題，故串聯(lián)補(bǔ)償在配電網(wǎng)中的應(yīng)用是可行的。

串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓在配網(wǎng)中的運(yùn)用能有效改善輻射狀配電線路沿線的電壓分布和減小電壓跌落，并具有負(fù)荷“自適應(yīng)”電壓調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)響應(yīng)的特點(diǎn)。串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)和控制相對(duì)簡(jiǎn)單，尤其適用于偏遠(yuǎn)的山村用電，以及某些末端帶有大型電動(dòng)機(jī)負(fù)荷（如鋸木廠、礦山、破碎機(jī)、軋制機(jī)）的線路，這正是國(guó)內(nèi)配網(wǎng)所需要的。此外，配電網(wǎng)串聯(lián)電容器固有的負(fù)荷“自適應(yīng)”電壓調(diào)節(jié)特點(diǎn)，配網(wǎng)的串聯(lián)電容補(bǔ)償一般不需要采用可控式而是固定式電容器，而且配網(wǎng)固定串聯(lián)電容器相比可控串聯(lián)電容器更具經(jīng)濟(jì)性。因此，如何有效利用固定串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)減少配電網(wǎng)電壓損耗，提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量的相關(guān)研究受到了重視。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償串聯(lián)電容補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中應(yīng)用于提高高壓系統(tǒng)的 2、串聯(lián)補(bǔ)償原理

如下圖所示，采用一個(gè)簡(jiǎn)單的雙機(jī)電力系統(tǒng)模型來(lái)分析串聯(lián)補(bǔ)償?shù)幕驹?，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)通過(guò)一條經(jīng)串聯(lián)補(bǔ)償?shù)木€路聯(lián)網(wǎng)。該機(jī)端電壓有效值分別為Us和Ur，補(bǔ)償前的線路電抗為X，串聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的等效容抗為Xc，忽略線路電阻補(bǔ)償后線路的等效電抗Xeff=X－Xc。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償 2、串聯(lián)補(bǔ)償原理四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

定義線路的補(bǔ)償度為 k=Xc/X，0≤k<1 (1)

從而有 Xeff=(1－k)X (2)

不難得到，聯(lián)絡(luò)線上傳輸?shù)挠泄β蕿?/p>

(3)

串聯(lián)補(bǔ)償裝置提供的無(wú)功功率為 (4)

式中，δ為機(jī)組端電壓之間的相角差。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償 定義線路的補(bǔ)償度為四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

左圖為不同補(bǔ)償度的k值下，有功潮流P和串聯(lián)補(bǔ)償裝置提供的無(wú)功功率Qc與端電壓相角差δ的Matlab仿真關(guān)系曲線。由圖可見(jiàn)，隨著補(bǔ)償曲度的增加，線路的傳輸能力增加，串聯(lián)補(bǔ)償提供的無(wú)功功率也迅速增加。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償左圖為不同補(bǔ)償度的k值下，有功潮流P和串

式(3)表明，串聯(lián)補(bǔ)償能有效提高線路的傳輸容量?？梢越忉尀?，串聯(lián)容抗抵消了一部分線路電感的作用，相當(dāng)于減少了線路的等效電感，使線路的電氣距離縮短，因而能使傳輸?shù)墓β试黾印?/p>

其中的物理機(jī)理是，為了增加實(shí)際線路中串聯(lián)阻容中的電流以增加線路傳輸功率，必須增大加在該阻抗上的電壓；在線路兩端電壓的幅值和相位不變的條件下，采用串聯(lián)補(bǔ)償裝置，譬如串聯(lián)電容，能產(chǎn)生與線路電感壓降相反的電壓，相當(dāng)于提供了一個(gè)正向的補(bǔ)償電壓源，因而增大線路中的電流，即提高傳輸容量。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償 式(3)表明，串聯(lián)補(bǔ)償能有效提高線路的傳輸容量?？梢越?、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型

配電網(wǎng)串聯(lián)補(bǔ)償優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型包括目標(biāo)函數(shù)、等式和不等式約束條件。傳統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化模型如下：（1）目標(biāo)函數(shù)

無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)可采用系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償費(fèi)用和網(wǎng)損費(fèi)用之和的總費(fèi)用最小，即式中，αi為節(jié)點(diǎn)i無(wú)功補(bǔ)償年費(fèi)用系數(shù)；NC為補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)總數(shù)；QCi為節(jié)點(diǎn)i無(wú)功補(bǔ)償容量；β為電價(jià)；PL為系統(tǒng)有功損耗；τmax為最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償3、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償（2）約束條件

優(yōu)化模型中的約束條件包括節(jié)點(diǎn)有功和無(wú)功功率平衡約束、無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)容量約束、電源點(diǎn)注入無(wú)功功率約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束以及線路容量約束等。具體公式如下式中：Ps(Qs)分別為節(jié)點(diǎn)注入有功(無(wú)功)功率給定值向量；P(Q)分別為節(jié)點(diǎn)注入有功(無(wú)功)功率向量；UG為電源節(jié)點(diǎn)電壓；QC和QCmax分別為補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償容量及上限向量；QG、QGmax(QGmin)分別為電源節(jié)點(diǎn)注入無(wú)功功率及上(下)限；UＤ、UDmax(UDmin)分別為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓及上(下)限；Sb和Sbmax分別為支路潮流和支路載流容量限值向量。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

（2）約束條件四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

在上述傳統(tǒng)的電容補(bǔ)償無(wú)功優(yōu)化模型中，目標(biāo)函數(shù)還可以包含電壓偏差，以便對(duì)電壓進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。

由于串聯(lián)電容補(bǔ)償在配電網(wǎng)的應(yīng)用還較少，配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功-電壓優(yōu)化模型的研究并不深入，因此配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型可以借鑒傳統(tǒng)的并聯(lián)電容補(bǔ)償無(wú)功優(yōu)化模型，在此基礎(chǔ)上從技術(shù)性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面進(jìn)行配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償優(yōu)化模型的進(jìn)一步研究。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償在上述傳統(tǒng)的電容補(bǔ)償無(wú)功優(yōu)化模型中，目標(biāo)函數(shù)4、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化算法

配電網(wǎng)無(wú)論采用并聯(lián)電容補(bǔ)償還是串聯(lián)電容補(bǔ)償，其無(wú)功-電壓優(yōu)化模型都是一個(gè)非線性規(guī)劃模型，因此需要采用非線性規(guī)劃方法求解該優(yōu)化模型。由于該模型中還存在離散變量，因此確定有效的算法是值得研究的問(wèn)題之一。配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化常用的算法簡(jiǎn)述如下：（1）數(shù)學(xué)規(guī)劃方法

配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題本身是一個(gè)非線性的問(wèn)題，但可以把目標(biāo)函數(shù)和約束條件用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)忽略高次項(xiàng)，從而使非線性模型線性化，然后求解。線性規(guī)劃理論完整，方法成熟，有著計(jì)算迅速，收斂可靠，便于處理各種約束條件等優(yōu)點(diǎn)，但用線性規(guī)劃方法處理往往會(huì)帶來(lái)較大的誤差，在配電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化的應(yīng)用中存在局限。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償4、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化算法四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

采用非線性規(guī)劃方法可以克服線性規(guī)劃方法的缺點(diǎn)。配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化的非線性規(guī)劃方法的基本思想是，對(duì)約束條件進(jìn)行適當(dāng)處理后，把有約束的非線性規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束的非線性規(guī)劃問(wèn)題求解。其中，最具代表性的有簡(jiǎn)化梯度法、牛頓法、二次規(guī)劃法等。非線性規(guī)劃法的數(shù)學(xué)模型比較精確地反映了配電系統(tǒng)的實(shí)際情況，計(jì)算精度較高，但其方法本身需要大量的求導(dǎo)、求逆運(yùn)算，占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存多，解題規(guī)模受到限制。

此外，由于數(shù)學(xué)規(guī)劃算法基于導(dǎo)數(shù)理論，要求目標(biāo)函數(shù)可導(dǎo)和變量連續(xù)，而在配電系統(tǒng)無(wú)功-電壓優(yōu)化模型中存在如電容器組投切容量等離散變量，因此不能很好地處理。非線性規(guī)劃法對(duì)目標(biāo)函數(shù)和約束條件的要求較高，往往很難求得最優(yōu)解。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償采用非線性規(guī)劃方法可以克服線性規(guī)劃方法的缺點(diǎn)（2）智能算法

針對(duì)非線性規(guī)劃方法求解配電網(wǎng)無(wú)功-電壓優(yōu)化模型的不足，人們提出了采用人工智能算法解決配電網(wǎng)無(wú)功-電壓優(yōu)化問(wèn)題。

人工智能算法是以人們?cè)诮鉀Q全局優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，往往采用迭代逼近的方法處理獲得的數(shù)據(jù)，逐步實(shí)現(xiàn)所求的目標(biāo)這一原理為基礎(chǔ)提出的。人工智能算法適于求解組合優(yōu)化問(wèn)題或者目標(biāo)函數(shù)與一些約束條件不可微的優(yōu)化問(wèn)題。常見(jiàn)的智能算法主要有粒子群算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、人工魚(yú)群算法等。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償（2）智能算法四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償粒子群算法

粒子群算法最早源于對(duì)鳥(niǎo)群覓食行為的研究，算法中每個(gè)粒子就是解空間的一個(gè)解，它根據(jù)自己的飛行經(jīng)驗(yàn)和同伴的飛行經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整自己的飛行，每個(gè)粒子在飛行過(guò)程所經(jīng)歷的最好位置，就是粒子本身找到的最優(yōu)解。整個(gè)群體所經(jīng)歷過(guò)的最好位置，就是整個(gè)群體目前找到的最優(yōu)解。該算法收斂速度快，參數(shù)簡(jiǎn)單容易控制。但是在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，粒子群算法同其他算法一樣容易出現(xiàn)粒子聚集，應(yīng)用到無(wú)功優(yōu)化中容易陷入早熟收斂，全局收斂性差，對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果不理想；另外，一些控制參數(shù)如慣性因子選取比較困難。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償粒子群算法四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由神經(jīng)元以一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和連接關(guān)系組成的信息表現(xiàn)、存儲(chǔ)、變換系統(tǒng)。以人工模擬的神經(jīng)元構(gòu)成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它是對(duì)自然界中生物體神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行抽象和改造，并模擬生物體神經(jīng)系統(tǒng)功能的產(chǎn)物。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有記憶和學(xué)習(xí)能力，經(jīng)過(guò)一定的訓(xùn)練之后，能夠?qū)o定的輸入做出相應(yīng)處理。有學(xué)者提出了一種基于非線性規(guī)劃人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的無(wú)功電源最優(yōu)分布方法。該方法運(yùn)用改進(jìn)的HoPfield連續(xù)模型，直接利用有功損耗的非線性表達(dá)式，因而保證了計(jì)算精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法收斂特性好，但不足之處是如果缺乏十分有效的學(xué)習(xí)方法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練過(guò)程中很容易陷入局部極值。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償遺傳算法

遺傳算法（GeneticAlgorithm）是模擬達(dá)爾文生物進(jìn)化論的自然選擇和遺傳學(xué)機(jī)理的生物進(jìn)化過(guò)程的計(jì)算模型，是一種通過(guò)模擬自然進(jìn)化過(guò)程搜索最優(yōu)解的方法。其主要特點(diǎn)是直接對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)象進(jìn)行操作，不存在求導(dǎo)和函數(shù)連續(xù)性的限定；具有內(nèi)在的隱并行性和更好的全局尋優(yōu)能力；采用概率化的尋優(yōu)方法，能自動(dòng)獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間，自適應(yīng)地調(diào)整搜索方向，不需要確定的規(guī)則。遺傳算法的這些性質(zhì)，已被人們廣泛地應(yīng)用于組合優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、信號(hào)處理、自適應(yīng)控制和人工生命等領(lǐng)域。它是現(xiàn)代有關(guān)智能計(jì)算中的關(guān)鍵技術(shù)。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償遺傳算法四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

遺傳算法對(duì)所求解的優(yōu)化問(wèn)題沒(méi)有太多的數(shù)學(xué)要求，由于它的進(jìn)化特性，搜素過(guò)程中不需要問(wèn)題的內(nèi)在性質(zhì)，對(duì)于任意形式的目標(biāo)函數(shù)和約束，無(wú)論是線性的還是非線性的，離散的還是連續(xù)的都可處理。此外，遺傳算法對(duì)于各種特殊問(wèn)題可以提供極大的靈活性來(lái)混合構(gòu)造領(lǐng)域獨(dú)立的啟發(fā)式，從而保證算法的有效性。

然而，遺傳算法也有許多不足之處。如：編碼不規(guī)范及編碼存在表示的不準(zhǔn)確性、過(guò)早收斂等問(wèn)題。遺傳算法對(duì)算法的精度、可行度、計(jì)算復(fù)雜性等方面，還沒(méi)有有效的定量分析方法。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償遺傳算法對(duì)所求解的優(yōu)化問(wèn)題沒(méi)有太多的數(shù)學(xué)要求人工魚(yú)群算法

人工魚(yú)群算法通過(guò)構(gòu)造人工魚(yú)來(lái)模仿魚(yú)群的覓食、聚群及追尾行為，從而實(shí)現(xiàn)尋優(yōu)。該算法具有較快的收斂速度，可以用于解決有實(shí)時(shí)性要求的問(wèn)題；對(duì)于一些精度要求不高的場(chǎng)合，可以用它快速的得到一個(gè)可行解。因而在多級(jí)梯階物流中轉(zhuǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化、電力系統(tǒng)規(guī)劃等領(lǐng)域有很多的應(yīng)用。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償人工魚(yú)群算法四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

綜上所述，智能算法在解決全局最優(yōu)解的問(wèn)題上有著獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，其共同特點(diǎn)是模擬了自然過(guò)程。粒子群算法模擬鳥(niǎo)類覓食行為，遺傳算法借鑒了自然界優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化思想，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更是直接模擬了人腦。這些智能算法之間的聯(lián)系也非常緊密，把它們有機(jī)地綜合在一起，取長(zhǎng)補(bǔ)短，性能將更加優(yōu)良。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償綜上所述，智能算法在解決全局最優(yōu)解的問(wèn)題上有5、串聯(lián)電容補(bǔ)償作用（1）改善電壓調(diào)節(jié)

網(wǎng)絡(luò)元件的電壓降落是指元件首末端兩點(diǎn)電壓的相量差，在不考慮輸電線的對(duì)地電容時(shí)，從節(jié)點(diǎn)A輸送到節(jié)點(diǎn)B的功率為四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償5、串聯(lián)電容補(bǔ)償作用四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償由等值電路圖1可得節(jié)點(diǎn)電壓間的關(guān)系：圖1

簡(jiǎn)單配電線路如圖1，線路首段末端的電壓向量關(guān)系為：四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償由等值電路圖1可得節(jié)點(diǎn)電壓間的關(guān)系：四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償未加入串聯(lián)補(bǔ)償前對(duì)應(yīng)的相量圖如圖2所示：

圖2

電壓降落的向量圖未加入串聯(lián)補(bǔ)償之前，電壓降落近似為：四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償未加入串聯(lián)補(bǔ)償前對(duì)應(yīng)的相量圖如圖2所示：四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)

在加入串聯(lián)補(bǔ)償電容C之后，線路阻抗變?yōu)镽+j(XL-XC)

，電壓降落的橫分量為：顯然ΔV1后<ΔV1前，由此可見(jiàn)，增設(shè)電容串聯(lián)補(bǔ)償之后，能夠減輕配電線路的電壓損耗，從而提高對(duì)線路末端用戶的供電質(zhì)量。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償在加入串聯(lián)補(bǔ)償電容C之后，線路阻抗變?yōu)镽+j(（2）實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)潮流控制

串聯(lián)補(bǔ)償相當(dāng)于在線路上串入1個(gè)可變阻抗或可控電壓源，串聯(lián)補(bǔ)償后線路上傳輸?shù)挠泄β矢淖?，通過(guò)改變串補(bǔ)電容的大小，可以調(diào)節(jié)線路上的功率，即可以實(shí)現(xiàn)控制線路上潮流的目的。

復(fù)雜電網(wǎng)中，在各節(jié)點(diǎn)注入功率一定的條件下，網(wǎng)絡(luò)上的潮流分布主要決定于節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，特別是節(jié)點(diǎn)間的互導(dǎo)納。而串聯(lián)補(bǔ)償能夠等效改變節(jié)點(diǎn)間的互導(dǎo)納，從而能調(diào)節(jié)復(fù)雜電網(wǎng)中潮流的分布，而且這種調(diào)節(jié)不像傳統(tǒng)的機(jī)械式控制，可以是動(dòng)態(tài)的快速的，為改善配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能提供了強(qiáng)有力的手段。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償（2）實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)潮流控制四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償（3）提高功率輸送能力

串聯(lián)容抗抵消了一部分線路電感的作用，相當(dāng)于減少了線路的等效電感，使線路的電氣距離縮短，因而能使傳輸?shù)墓β试黾印Ｆ渲械奈锢頇C(jī)理是，為了增加實(shí)際線路中串聯(lián)阻容中的電流以增加線路傳輸功率，必須增大加在該阻抗上的電壓；在線路兩端電壓的幅值和相位不變的條件下，采用串聯(lián)補(bǔ)償裝置，譬如串聯(lián)電容，能產(chǎn)生與線路電感壓降相反的電壓，相當(dāng)于提供了一個(gè)正向的補(bǔ)償電壓源，因而增大線路中的電流，即提高傳輸容量。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償（3）提高功率輸送能力四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償五、補(bǔ)充

1、手算潮流建模注意事項(xiàng)2、變壓器的分接頭3、考試提醒五、補(bǔ)充 1、手算潮流建模注意事項(xiàng)2、變壓器的分接頭五、補(bǔ)充

1、手算潮流建立模型時(shí)的注意事項(xiàng)： 1)在計(jì)算電力線路數(shù)學(xué)模型的參數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意題目中文字所隱含的意思，如： a)題中說(shuō)的是雙回線路，則相當(dāng)于兩條線路并聯(lián)，計(jì)算參數(shù)時(shí)支路阻抗需要乘以1/2，對(duì)地導(dǎo)納需乘以2。 b)在線路等值電路中線路兩端的對(duì)地支路為Y/2。

2)變壓器的勵(lì)磁支路為YT=GT-jBT，電納BT前的符號(hào)為負(fù)號(hào)，而線路的等值電路中對(duì)地支路呈容性，對(duì)電網(wǎng)輸出感性無(wú)功，其導(dǎo)納可表示為YL=GL+jBL，中間為加號(hào)，這與變壓器的勵(lì)磁支路相反。 3)建立電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路時(shí)，可以采用有名制，也可以采用標(biāo)么制；變壓器等值電路可以采用Г型模型，也可以采用Π型模型。通常，手算潮流時(shí)采用變壓器Г型模型（有名制/標(biāo)么制）。

五、補(bǔ)充 1、手算潮流建立模型時(shí)的注意事項(xiàng)： 4)當(dāng)變壓器采用Г型模型時(shí)，不論是有名值電路還是標(biāo)么值電路，都必須指明等值電路所在的電壓等級(jí)，即必須對(duì)電路進(jìn)行電壓等級(jí)歸算；當(dāng)變壓器采用等值變壓器模型時(shí)，不論是有名值電路還是標(biāo)么值電路，都不需進(jìn)行電壓等級(jí)歸算。

5)變壓器的阻抗、導(dǎo)納參數(shù)與線路參數(shù)不同，它總是一個(gè)歸算參數(shù)，因此必須明確它歸算至哪個(gè)電壓等級(jí)或者以什么電壓為基準(zhǔn)。 6)勵(lì)磁支路有多種接法，如可以放置在雙繞組變壓器的高壓側(cè)或低壓側(cè)，三繞組變的高、中、低壓側(cè)或中性點(diǎn)四個(gè)位置。位置不同意味著等值電路和潮流計(jì)算結(jié)果不同。（一般放置在上頁(yè)P(yáng)PT圖中所示位置） 7)計(jì)算變壓器參數(shù)時(shí)應(yīng)注意：

a)公式中取UN＝U1N，所得為歸算到一次側(cè)的參數(shù)；取UN＝U2N，所得為歸算到二次側(cè)的參數(shù)。

五、補(bǔ)充 4)當(dāng)變壓器采用Г型模型時(shí)，不論是有名值電路還是標(biāo)么值

b)公式中各參數(shù)采用實(shí)用單位,即公式中個(gè)參數(shù)的單位是確定的，電壓的單位必須化為kV，電流的單位必須化為kA，有功功率的單位必須化為kW，視在功率的單位必須化為MWA。五、補(bǔ)充 b)公式中各參數(shù)采用實(shí)用單位,即公式中個(gè)參數(shù)的單位是確

2、變壓器的分接頭

部分同學(xué)對(duì)變壓器的分接頭與變比的關(guān)系有些疑問(wèn)，現(xiàn)在將如何計(jì)算變壓器各分接頭的變比說(shuō)明如下：

變壓器的高壓繞組或中壓繞組往往有若干個(gè)接頭可供選擇，稱為變壓器的分接頭，其中UN對(duì)應(yīng)的接頭稱為主接頭。用變壓器分接頭電壓表示變比的方法為U1N±n×d%/U2N，例如某三繞組變壓器的變比為110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/11。變壓器的某一個(gè)分接頭對(duì)應(yīng)的變比為k=Ut/U2N，例如，某雙繞組變壓器+2檔分接頭對(duì)應(yīng)的變比為110+2×1.25%×110/11=112.75/11。

五、補(bǔ)充 2、變壓器的分接頭五、補(bǔ)充下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，大家可以自己對(duì)照做一下！五、補(bǔ)充下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，大家可以自己對(duì)照做一下！五、補(bǔ)充3、考試提醒1)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院每年有三次考試，分別在4月、9月和12月份舉行，同學(xué)們應(yīng)關(guān)注學(xué)院網(wǎng)頁(yè)的通知，以便能及時(shí)地提前報(bào)名參加考試。2)考試的內(nèi)容主要在平時(shí)論壇和作業(yè)中有所體現(xiàn)，尤其是三次作業(yè)，大家一定要自己認(rèn)真做，并理解吸收。把作業(yè)搞懂，考試就問(wèn)題不大了。學(xué)習(xí)中有什么不懂的問(wèn)題，可以來(lái)交流園地發(fā)帖進(jìn)行交流。3)同時(shí)，歡迎大家多來(lái)論壇看帖回帖，最終成績(jī)中平時(shí)成績(jī)30分中的其中10分，主要就是考核同學(xué)們來(lái)論壇看帖、回帖、發(fā)帖等學(xué)習(xí)情況。五、補(bǔ)充3、考試提醒五、補(bǔ)充謝謝！謝謝！謝謝！謝謝！無(wú)功補(bǔ)償2015年9月鄧先芳無(wú)功補(bǔ)償2015年9月無(wú)功補(bǔ)償一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備和作用四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償五、補(bǔ)充無(wú)功補(bǔ)償一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀三、一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題1、電網(wǎng)的分類2、各類電網(wǎng)的特點(diǎn)3、電網(wǎng)無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題1、電網(wǎng)的分類2、各類電網(wǎng)的特點(diǎn)一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題

1、分類：

電網(wǎng)根據(jù)在電力系統(tǒng)中的作用分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。

輸電網(wǎng)是通過(guò)高壓、超高壓輸電線將發(fā)電廠與變電所、變電所與變電所連接起來(lái)，完成電能傳輸?shù)碾娏W(wǎng)絡(luò)，又稱為電網(wǎng)中的主網(wǎng)架。配電網(wǎng)是從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，通過(guò)配電設(shè)施就地或逐級(jí)分配給用戶的電力網(wǎng)絡(luò)。

輸電網(wǎng)中的特高壓輸電是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)。特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎(chǔ)上發(fā)展的，其目的是提高輸電能力，實(shí)現(xiàn)大功率的中、遠(yuǎn)距離輸電，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電力系統(tǒng)互聯(lián)，建成聯(lián)合電力系統(tǒng)。其顯著優(yōu)點(diǎn)有輸送容量大、送電距離長(zhǎng)、線路損耗低、占用土地少。

配電設(shè)施包括配電線路、配電所、配電變壓器等。配電網(wǎng)按照電壓等級(jí)可分為高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)；按照地域服務(wù)對(duì)象可分為城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng)；按照配電線路類型可分為架空配電網(wǎng)和電纜配電網(wǎng)。

一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題 1、分類：一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題

2、特點(diǎn)

配電網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及電氣參數(shù)上都有不同于輸電網(wǎng)的特點(diǎn)，下面介紹配電網(wǎng)的幾個(gè)重要特點(diǎn)： 1)配電網(wǎng)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行，一般呈輻射狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只有在倒換負(fù)荷或故障時(shí)才有可能出現(xiàn)暫時(shí)的閉環(huán)運(yùn)行情況； 2)配電網(wǎng)的電力線路一般比輸電網(wǎng)的細(xì)，導(dǎo)致線路電阻較輸電網(wǎng)的大，則支路參數(shù)比值較大，一般在1~3之間，不滿足R<<X； 3)配電網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)基本都是PQ節(jié)點(diǎn)； 4)配電網(wǎng)的三相負(fù)荷不對(duì)稱問(wèn)題比較突出，但在配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)可以不考慮三相不平衡問(wèn)題。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題 2、特點(diǎn)一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

無(wú)功：電網(wǎng)中電力設(shè)備大多是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，他們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等。電源能量在通過(guò)純電感或純電容電路時(shí)并沒(méi)有能量消耗，僅在負(fù)荷與電源之間往復(fù)交換，在三相之間流動(dòng)，由于這種交換功率不對(duì)外做功，因此稱為無(wú)功功率。

無(wú)功分類：

感性無(wú)功：電流矢量滯后于電壓矢量90°

容性無(wú)功：電流矢量超前于電壓矢量90°

基波無(wú)功：與電源頻率相等的無(wú)功（50HZ）

諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功

一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

從物理概念來(lái)解釋感性無(wú)功功率：由于電感線圈是貯藏磁場(chǎng)能量的元件，當(dāng)線圈加上交流電壓后，電壓交變時(shí)，相應(yīng)的磁場(chǎng)能量也隨著變化。當(dāng)電壓增大，電流及磁場(chǎng)能量也就相應(yīng)加強(qiáng)，此時(shí)線圈的磁場(chǎng)能量就將外電源供給的能量以磁場(chǎng)能量形式貯藏起來(lái)；當(dāng)電流減小和磁場(chǎng)能量減弱時(shí)，線圈把磁場(chǎng)能量釋放并輸回到外面電路中。交流電感電路不消耗功率，電路中僅是電源能量與磁場(chǎng)能量之間的往復(fù)轉(zhuǎn)換。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

從物理概念來(lái)解釋容性無(wú)功功率：由于電容器是貯藏電場(chǎng)能量的元件，當(dāng)電容器加上交流電壓后，電壓交變時(shí)，相應(yīng)的電場(chǎng)能量也隨著變化。當(dāng)電壓增大，電流及電場(chǎng)能量也就相應(yīng)加強(qiáng)，此時(shí)電容器的電場(chǎng)能量就將外電源供給的能量以電場(chǎng)能量形式貯藏起來(lái)；當(dāng)電壓減小和電場(chǎng)能量減弱時(shí)，電容器把電場(chǎng)能量釋放并輸回到外面電路中。交流電容電路不消耗功率，電路中僅是電源能量與電場(chǎng)能量之間的往復(fù)轉(zhuǎn)換。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

在電力系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器等設(shè)備要消耗大量的無(wú)功功率。這些無(wú)功功率如果不能及時(shí)地得到補(bǔ)償?shù)脑挘?/p>

會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響:

首先，無(wú)功功率的增加會(huì)導(dǎo)致電流的增大，這不僅使設(shè)備及線路的損耗增加，

而且還會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行；另外，電流和視在功率的增大也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量的增加，同時(shí)，電力用戶的啟動(dòng)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的尺寸和規(guī)格也要加大，

這使電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行大打折扣；另外，無(wú)功儲(chǔ)備的不足會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平的降低。如果是沖擊性的無(wú)功功率的負(fù)載，

還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)，

例如電弧爐、軋鋼機(jī)等大型設(shè)備會(huì)產(chǎn)生頻繁的無(wú)功功率沖擊，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量更加惡化。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題

在電力系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器等設(shè)備要消耗大量的無(wú)功功率。這些無(wú)功功率如果不能及時(shí)地得到補(bǔ)償?shù)脑挘?/p>

會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響:

首先，無(wú)功功率的增加會(huì)導(dǎo)致電流的增大，這不僅使設(shè)備及線路的損耗增加，

而且還會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行；另外，電流和視在功率的增大也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量的增加，同時(shí)，電力用戶的啟動(dòng)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的尺寸和規(guī)格也要加大，

這使電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行大打折扣；另外，無(wú)功儲(chǔ)備的不足會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平的降低。如果是沖擊性的無(wú)功功率的負(fù)載，

還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)，

例如電弧爐、軋鋼機(jī)等大型設(shè)備會(huì)產(chǎn)生頻繁的無(wú)功功率沖擊，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量更加惡化。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題3、無(wú)功問(wèn)題在電網(wǎng)中無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗:500kV線路R:X=1：10200kV線路R:X=1：31：5一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題線路損耗在電網(wǎng)中無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗:500kV線路R:X=變壓器中的無(wú)功功率損耗變壓器中的無(wú)功功率損耗分兩部分，即勵(lì)磁支路損耗和繞組漏抗中損耗。其中，勵(lì)磁支路損耗的百分值基本上等于空載電流I0的百分值，約為1％~2％；繞組漏抗中損耗；在變壓器滿載時(shí)，基本上等于短路電壓Uk的百分值，約為10％。但對(duì)多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)。變壓器中的無(wú)功功率損耗就相當(dāng)可觀。以一個(gè)五級(jí)變壓的網(wǎng)絡(luò)為例：RTjXTU1N.-jBTGT一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題變壓器中的無(wú)功功率損耗變壓器中的無(wú)功功率損耗分兩部分，即勵(lì)磁由此可見(jiàn)，系統(tǒng)中變壓器的無(wú)功功率損耗占相當(dāng)大比例，較有功功率損耗大得多。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題由此可見(jiàn)，系統(tǒng)中變壓器的無(wú)功功率損耗占相當(dāng)大比例，較一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題

鑒于以上所述種種危害，如何快速有效地補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷，是我們相關(guān)科研人員正在研究和亟待解決的問(wèn)題。一、電網(wǎng)分類、特點(diǎn)和無(wú)功問(wèn)題二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀

無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀主要有以下：

（1）以純電容器補(bǔ)償形式為主。

由于電容器是非常脆弱的部件，而現(xiàn)在電網(wǎng)中有大量的諧波存在，在采用純電容器形式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，諧波電流經(jīng)常被放大，造成用電設(shè)備、補(bǔ)償電容器、投切開(kāi)關(guān)及相關(guān)元件的損壞。

（2）以接觸器作為投切開(kāi)關(guān)的方式為主。

采用接觸器作為投切電容器的開(kāi)關(guān)時(shí)，響應(yīng)速度較慢，在用電設(shè)備無(wú)功變化較快且有沖擊性負(fù)載的系統(tǒng)中，不能實(shí)施有效地跟蹤補(bǔ)償；電容器投入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的涌流；電容器切除時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的過(guò)電壓；電容器再次投入之前需要充分地放電。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀 無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀主要有以下：二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀

（3）以等容循環(huán)投切的控制策略為主。

采用等容循環(huán)投切的控制策略時(shí)，分組較粗、補(bǔ)償精度較差；用電系統(tǒng)長(zhǎng)期處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，平均功率因數(shù)低。

（4）一般采用普通型控制器。

普通型控制器的抗干擾能力差，經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)作或死機(jī)現(xiàn)象，不適合或不能夠在有諧波的系統(tǒng)中工作；控制器的功能比較簡(jiǎn)單，不能滿足先進(jìn)的補(bǔ)償系統(tǒng)的控制要求。

（5）以三相共補(bǔ)的補(bǔ)償形式為主。

在三相不平衡的負(fù)載系統(tǒng)中，不能實(shí)施有效地分相補(bǔ)償。

（6）保護(hù)措施不完善或沒(méi)有。

在補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，不能實(shí)施有效的保護(hù)。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀 （3）以等容循環(huán)投切的控制策略為主。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀（7）柜體結(jié)構(gòu)。

成套裝置的制作一般采用分離元器件，柜體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝工藝難度大。（8）元器件整體質(zhì)量水平不高。

由于元器件分別在不同的生產(chǎn)廠家購(gòu)買，而元器件質(zhì)量水平參差不齊，各種元器件之間的參數(shù)配合不準(zhǔn)確或不合理，造成補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行不可靠，故障率高。二、無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀（7）柜體結(jié)構(gòu)。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1、無(wú)功補(bǔ)償原理2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功功率電源3、補(bǔ)償作用4、安排方式5、無(wú)功功率的平衡三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1、無(wú)功1、無(wú)功補(bǔ)償原理

有功功率、無(wú)功功率和視在功率之間關(guān)系，如下圖所示： φ角為功率因數(shù)角，其余弦cosφ是有功功率與視在功率之比即cosφ＝P/S稱作功率因數(shù)。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1、無(wú)功補(bǔ)償原理三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功

由可以看出，在有功功率P一定的情況下，用電設(shè)備的功率因數(shù)cosφ越小，則系統(tǒng)所需的無(wú)功功率Q越大。如果無(wú)功功率不是由電容器提供，則必然消耗電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，供電線路的導(dǎo)線和變壓器的容量隨之增大。在用戶側(cè)無(wú)功補(bǔ)償能量不足的情況下，不僅增加供電投資、降低設(shè)備利用率，同時(shí)也將增加線路的損耗。

為此，《供用電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：無(wú)功電力應(yīng)就地平衡，用戶應(yīng)在提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和裝置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動(dòng)及時(shí)投入或切除，防止無(wú)功倒送。《供用電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中還規(guī)定用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，否則供電部門可以拒絕供電。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡 由可以看出，在有功功率P一定的情況下，用電設(shè)備的功率

因此，無(wú)論對(duì)供電部門還是用電企業(yè)，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，防止無(wú)功倒送，從而節(jié)約電能，提高運(yùn)行質(zhì)量都具有非常重要的意義。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接入同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡 因此，無(wú)論對(duì)供電部門還是用電企業(yè)，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功功率電源照明、電熱，消耗感性無(wú)功QL小。同步電動(dòng)機(jī)，有勵(lì)磁繞組，通過(guò)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)其輸出無(wú)功的大小。過(guò)激運(yùn)行，發(fā)QL；欠激運(yùn)行，吸收QL

。在綜合負(fù)荷中比例小。異步電動(dòng)機(jī)，消耗QL，在綜合負(fù)荷中比例很大。綜合負(fù)荷功率因素，0.6～0.9，滯后（感性無(wú)功）三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功功率電源三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排線路變壓器感性無(wú)功1~2%10%單個(gè)7%額定負(fù)載五級(jí)變壓50%多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)，變壓器的無(wú)功損耗很大，遠(yuǎn)大于有功損耗三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡線路變壓器感性無(wú)功1~2%10%單個(gè)7%額定負(fù)載五級(jí)變壓50無(wú)功功率電源——發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器發(fā)電機(jī)：

通過(guò)改變勵(lì)磁電流，可連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功，且可吸可發(fā)感性無(wú)功，不需額外投資。

PSNQNPNQ<0,吸QLQ>0,發(fā)QL并聯(lián)電容器：

QC＝BCU2

，輸出無(wú)功與電壓有關(guān)，電壓越高，輸出無(wú)功越大，不利于無(wú)功調(diào)節(jié)；只發(fā)感性無(wú)功，投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源——發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器發(fā)電機(jī)：

通過(guò)改變勵(lì)磁電流無(wú)功功率電源——并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)并聯(lián)電抗器：

輸出無(wú)功與電壓有關(guān)，只發(fā)容性無(wú)功，用于超高壓、長(zhǎng)距離、輕載線路。投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。

三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源——并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)并聯(lián)電抗器：

輸出無(wú)功與電調(diào)相機(jī)：

調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是只能發(fā)無(wú)功功率的發(fā)電機(jī)。過(guò)激運(yùn)行，發(fā)感性無(wú)功；欠激運(yùn)行，吸收感性無(wú)功。輸出無(wú)功與U無(wú)關(guān)，可連續(xù)調(diào)節(jié)，但投資大，運(yùn)行維護(hù)困難。小容量的調(diào)相機(jī)每kVA容量的投資費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡調(diào)相機(jī)：

調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是只能發(fā)無(wú)功功率的發(fā)電機(jī)。過(guò)激運(yùn)行，發(fā)調(diào)相機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：調(diào)相機(jī)不帶負(fù)荷即E<2U時(shí)，調(diào)相機(jī)的感性無(wú)功功率將隨其端電壓的下降而增加，而E<2U的條件則一般都可滿足。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡調(diào)相機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：調(diào)相機(jī)不帶負(fù)荷即E<2U時(shí)，調(diào)相機(jī)的感性無(wú)無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的類型

靜止補(bǔ)償器由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，兩者結(jié)合起來(lái)，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無(wú)功功率。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的類型靜止補(bǔ)償器無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的等值電路CLfC（a）TCR型（b）TSC型CLfCSRCSC（b）SR型不可控，限制電壓波動(dòng)晶閘管代替機(jī)械開(kāi)關(guān)濾波器三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的等值電路CLf無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的伏安特性TCRUminILmax0ICmaxCUI0ICUn=1n=2n=3ILSRUminIL0ICCUISR+CSCTSCTCRSR三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的伏安特性TCRU無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)輸出無(wú)功仍然與電壓有關(guān)，但可連續(xù)快速調(diào)節(jié)，可作為動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。TCR：通過(guò)TCR

中晶閘管開(kāi)關(guān)的控制，連續(xù)調(diào)節(jié)其吸收的IL；結(jié)合電容器，可吸可發(fā)IL。投資大，主要用于500kV電網(wǎng)，以提供動(dòng)態(tài)無(wú)功電源。TSC：通過(guò)晶閘管開(kāi)關(guān)的切換，調(diào)節(jié)其吸收的IC（即輸出IL

），可頻繁投切；只能輸出IL。用得很少。SR：根據(jù)SR的伏安特性，自動(dòng)調(diào)節(jié)其吸收的IL。結(jié)合電容器，可吸可發(fā)IL。用得很少。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)輸出無(wú)功仍然與無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)無(wú)論何種形式的靜止補(bǔ)償器，它們之所以能作為無(wú)功功率電源產(chǎn)生感性無(wú)功功率，依靠的仍是其中的電容器。而電容器所能產(chǎn)生的感性無(wú)功功率則與其端電壓的平方成正比。因此，當(dāng)系統(tǒng)電壓水平過(guò)于地下，迫切需要補(bǔ)償器增加其感性無(wú)功功率輸出時(shí)，補(bǔ)償器往往無(wú)法增加，如上圖中電壓低于伏安特性拐點(diǎn)時(shí)。這是作為無(wú)源元件的靜止補(bǔ)償器所無(wú)法克服的缺陷。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）特點(diǎn)無(wú)論何種形式的無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的等值電路k：1逆變器CAak：1以電容器為電壓源，借可關(guān)斷晶閘管GTO和二極管D組成的換流器控制其交流側(cè)電壓Ua,使之與系統(tǒng)電壓Ua同相位。輸出Q與U無(wú)關(guān)，可快速連續(xù)調(diào)節(jié)感性或容性無(wú)功；投資大，技術(shù)不成熟。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的等值電路k：1逆變器CAak：無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)原理跟蹤接入點(diǎn)電壓相位，調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓幅值，實(shí)現(xiàn)感性或容性無(wú)功調(diào)節(jié)。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率電源

——靜止調(diào)相機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)原理跟蹤接入點(diǎn)電壓相位3、無(wú)功補(bǔ)償作用

無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡3、無(wú)功補(bǔ)償作用三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功1)提高電壓質(zhì)量

把線路中電流分為有功電流Ia和無(wú)功電流Ir，則線路中的電壓損失:

式中：P—有功功率，KW Q—無(wú)功功率，Kvar U—額定電壓，KVR—線路總電阻，Ω Xl—線路感抗，Ω

因此，提高功率因數(shù)后可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若保持有功功率不變，而R、Xl均為定值，無(wú)功功率Q越小，電壓損失越小，從而提高了電壓質(zhì)量。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡1)提高電壓質(zhì)量三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)2)提高變壓器的利用率，減少投資

功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2，提高變壓器利用率為：

由此可見(jiàn)，補(bǔ)償后變壓器的利用率比補(bǔ)償前提高ΔS%，可以帶更多的負(fù)荷，減少了輸變電設(shè)備的投資。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡2)提高變壓器的利用率，減少投資三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作3)減少用戶電費(fèi)支出

可避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰；可減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無(wú)功功率造成的有功功率損耗，電費(fèi)可相應(yīng)降低。4)提高電力網(wǎng)傳輸能力有功功率與視在功率的關(guān)系式為：

P=Scosφ

可見(jiàn)，在傳輸一定有功功率的條件下，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)傳輸?shù)墓β试叫?。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡3)減少用戶電費(fèi)支出三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式4、無(wú)功補(bǔ)償安排方式 1)集中補(bǔ)償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所6~35KV母線上，可減少高壓線路的無(wú)功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

2)分散補(bǔ)償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補(bǔ)償有相同的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)功容量較小，效果較明顯。 3)就地補(bǔ)償：裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能只是降低了補(bǔ)償點(diǎn)至發(fā)電機(jī)之間的供電損耗，所以高壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償不能減少低壓網(wǎng)側(cè)的損耗，也不能使低壓供電變壓器的利用率提高。根據(jù)最佳補(bǔ)償理論，就地補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果最為顯著。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡4、無(wú)功補(bǔ)償安排方式三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功功率平衡無(wú)功功率電源：QGC＝QG∑＋QC∑

QG∑

：發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率；

QC∑

：無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的無(wú)功功率。無(wú)功功率損耗：QL＝QLT∑＋ΔQL∑＋ΔQB∑QLT∑

：變壓器的無(wú)功功率損耗

ΔQL∑：線路電抗的無(wú)功功率損耗

ΔQB∑

：線路電納的無(wú)功功率損耗。

5、無(wú)功功率的平衡

三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡無(wú)功功率平衡無(wú)功功率電源：QGC＝QG∑＋QC∑5、無(wú)功功率總之，無(wú)功平衡是一個(gè)比有功平衡更復(fù)雜的問(wèn)題。一方面，不僅要考慮總的無(wú)功功率平衡還要考慮分地區(qū)的無(wú)功平衡，還要計(jì)及超高壓線路充電功率、網(wǎng)損、線路改造、投運(yùn)、新變壓器投運(yùn)及大用戶各種對(duì)無(wú)功平衡的影響。

一般無(wú)功功率按照就地平衡的原則進(jìn)行補(bǔ)償容量的分配。小容量的、分散的無(wú)功補(bǔ)償可采用靜電電容器；大容量的配置在系統(tǒng)中樞點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償則宜采用同步調(diào)相機(jī)或SVC。三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡總之，無(wú)功平衡是一個(gè)比有功平衡更復(fù)雜的問(wèn)題。一方面，不僅要三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡三、無(wú)功補(bǔ)償原理、設(shè)備、作用、安排方式和無(wú)功平功率衡四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償1、背景2、串聯(lián)補(bǔ)償原理3、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型4、配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化算法5、串聯(lián)電容補(bǔ)償作用四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償1、背景2、串聯(lián)補(bǔ)償原理3、配電網(wǎng)串聯(lián)1、背景

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用電量不斷增長(zhǎng)。通過(guò)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造，配電網(wǎng)建設(shè)較以往有了較大的提高，但仍有一些配電網(wǎng)存在末端電壓偏低的問(wèn)題。這一現(xiàn)象在農(nóng)村電網(wǎng)中尤為突出，因此農(nóng)村配網(wǎng)末端電壓偏低問(wèn)題是新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程中迫切需要解決的問(wèn)題。

傳統(tǒng)改善配網(wǎng)電壓質(zhì)量的措施有改變變壓器分接頭、更換大線徑導(dǎo)線和采用分散式并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償。其中，第一種方法最為常用，但該方法可調(diào)范圍小，不能解決整條長(zhǎng)線路的電壓?jiǎn)栴}；第二種方法的投資費(fèi)用高且回收效益低，不適合解決配網(wǎng)低電壓這一普遍性的問(wèn)題；第三種方法采用的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償裝置往往數(shù)量多，維護(hù)量大，開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻繁，噪聲大，響應(yīng)速度慢，而且往往會(huì)引起“重載時(shí)電壓低、輕載時(shí)電壓高”的問(wèn)題。四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償1、背景四、配電網(wǎng)中的無(wú)功補(bǔ)償

串聯(lián)電容補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中應(yīng)用于提高高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定中，對(duì)電壓調(diào)整也有較好的效果較，但存在使系統(tǒng)可能發(fā)生次同步諧振問(wèn)題。對(duì)于中低壓配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于配電網(wǎng)與火電廠的電氣距離非常遠(yuǎn)，補(bǔ)償容量相對(duì)發(fā)電機(jī)容量