基于几何算法的无功补偿方法的分析

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1、华北电力大学硕士学位论文力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。2）增加供电设备及线路损耗。无功功率的增加，使总电流增大，必然使得设备及线路的损耗增加。设线路总电流为I%=+IjI，线路电阻为R，则线路损pq耗∆P为22222PQ+∆=PIRIIR%=+()=Rpq2U22式中，()QUR这一部分损耗就是由无功功率引起的。通过无功补偿降低线路中Q可以减少有功损耗∆P，从而节约能源，降低设备的发热，提高设备寿命。3）降低供电设备的传输能力，使得设备的利用率降低。对于正在电力系统22中运行的设备，其额定实在功率S一定，

2、由PSQ=−知，过多的无功功率Q影响设备所承载的有功功率P。通过无功补偿，降低线路中的无功，可以实现增加设备传送有功功率的目的，提高设备利用率，减少额外投资。4）增加了输电网络中的电压损耗。压降与有功和无功满足RPXQ+SS∆≈UU在一般的公用电网中，R比X小得多，因此无功功率对压降的影响是很大SS的。所以，如果线路末端的电压很低，通过无功补偿减少线路中流动的无功，可以提高线路末端电压。5）无功变化对电网电压波动产生影响。如果是冲击性无功功率负载，例如电弧炉、轧钢机等，会造成供电电压剧烈波动，严重影响供电网的质量。通过一些可连续

3、调节的，响应快的无功补偿装置，跟随电网无功的变化进行补偿，可以有效的抑制电压波动，提高供电电压质量。无功补偿能够改善无功功率对电力系统带来的影响；另外，适当的无功补偿还可以平衡三相的有功及无功负载，减小电力系统负荷不对称状况。1.2无功补偿技术的发展及现状近一个世纪以来，人们对无功补偿各方面的研究有了长足的发展，尤其是近些年，电力电子器件的不断更新促进了无功补偿技术的快速进步。要提高无功补偿的效果，一方面可以改进补偿装置，这倚仗于其他技术的发展；另一方面可以对补偿方法进行研究与改进，这在本文的第二章中会有详细的介绍和分析。从补偿

4、方式的发展历程来看，早期无功功率补偿经历了从固定补偿到可变补-2-华北电力大学硕士学位论文偿，从动态补偿到静止补偿的发展过程。目前常见的主要有LC无源电力滤波器、[2-3]静止无功补偿装置、有源电力滤波器。无源电力滤波器是目前应用最广泛的无功补偿设备，兼具调压功能。该方式具有结构简单、效率高、投资少、运行可靠及维护方便等优点，为了适应负荷某些变化的需要，可以做成分组投切方式。在低压系统利用由正反并联晶闸管对构成的晶闸管开关实现投切是较好的方式，在国内外已得到较广泛的应用。20世纪70年代发展起来的静止无功补偿器（StaticVa

5、rCompensator-SVC）[4]是CusPow技术的一种，近年来获得了很大发展，已被广泛用于电力系统，包括晶闸管控制电抗器（ThyristorControlledReactor-TCR）和晶闸管投切电容器（ThyristorSwitchedCapacitor-TSC），以及这两者的混合装置（TCR+TSC），或者TCR与固定电容器（FixedCapacitor-FC）或机械投切电容器（MechanicallySwitchedCapacitor-MSC）混合使用的装置（即TCR+FC、TCR+MSC）等。世界[5]上已投运

6、或即将投运的SVC数目已达上千台。后期又出现静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator-STATCOM）和静止无功发生器（StaticVar[5-7]Generator-SVG），也有人称其为高级静止无功补偿器（AdvancedStaticVarCompensator-ASVC）。我国对SVC的研究与应用始于20世纪70年代末，至今已积累了较多的SVC运行经验，其制造技术也已相当成熟。[8-9]随着电力电子技术和PWM控制技术的发展，有源电力滤波器（ActivePowerFilter-APF）成为电

7、力电子技术领域研究的热点之一。APF是一种新型的抑制谐波与补偿无功功率的电力电子装置，可以对频率和幅值时变的谐波分量和无功分量进行跟踪补偿，具有高度可控性和快速响应性。有源电力滤波器具有以[1]下优点：1）实现了动态补偿。有源电力滤波器可对频率和幅值都变化的谐波，以及变化的无功进行快速补偿；2）可连续调节且响应速度快；3）无功补偿时不需要大容量的储能元件，补偿谐波时所需储能元件容量也不大；4）受电网阻抗的影响较小，不容易与电网阻抗发生谐振；5）能跟踪谐波频率的变化，补偿性能不受谐波频率的影响；6）既可对特定的谐波源和需要无功补偿

8、的负载进行补偿，也可对多个谐波源和需要无功的负载进行补偿。有源滤波技术的思想最早出现在国外，国外有源电力滤波器的研究以日本为代表，已进入大量实用化阶段，现在有源电力滤波系统实际应用在日本及欧美国家越来越多。由于并联型APF研究相对比较早，也比较成熟，所以并联型A