無功補償研究發展概況的國內外文獻綜述1.1無功補償裝置的現狀在電力系統中，傳統的無功功率控制裝置主要包括：同步發電機；同步電機；同步調相機；并聯電容器；靜態無功功率補償裝置；由于無功功率主要是由系統中各種電容和無功功率電感所導致的，因此采用無源補償的方法。并聯電容器仍然被認為是主要補償電容器的方式，但控制器不斷更新。同步補償相機是一種采用同步補償器設計的同步電機，其中具有相位調制的優點，但動態響應速度慢，配電單元有功無功損耗大，運行維護復雜，不適合各種非線性負荷的快速變化。靜止無功補償裝置(staticvarcompensator，簡稱為SVC)。1967年在英國成立后，它因提供無功補償(感應無功功率)而受到世界各國的關注，并且在補償無功，調節電壓，提高功率因數，限制電壓系統，改善運行狀況等方面操作簡單。后來，一種主要用于采用自動化偽裝瞬時無功開關補償功率轉換器控制電路的新型靜止自動無損有功開關補償自動開關控制裝置，俗稱靜止無功發生器，采用了基于瞬時無功功率的設計概念和無功補償工作原理的一種用于綜合自動控制無功開關補償裝置。組合式自相信號轉換器，伴隨小容量儲能元件組成的瞬時無功補償切割，由清華大學和河南電業局提供，近年來針對商業市場初期開發的20MVar的SVG，系統無功補償主要采用靜態補償器和電容器。目前，電力和微波能源技術的應用發展迅速，在我國上個世紀80年代，美國正式提出了一種被稱為柔性交流傳輸技術的概念。這個概念提出后，隨著電網開發的需求，出現了一種將晶閘管作為基礎的補償器，這個補償器就是后來應用比較廣泛的FACTS補償器。用于轉換和高壓交流傳輸技術的新型快速控制器裝置，為高壓電網供應提供了無功補償，基于PE轉換器，主要零部件有：靜態同步組件控制系列上限電容器補償器(sssc)和同一個電流控制器(upfc)。FACTS補償器無功補償的技術可以有效地提高電源和線路的傳輸性能，快速地調整整個系統的無功功率，因為它具備了這些優勢，它在國際上有著廣闊的應用前景。但是由于系統控制困難，制造和安裝維護不方便，成本高，等等一系列的問題的存在，導致它很難在我國得到廣泛使用。用于無功補償和消除諧波的主要裝置有：自動無源恒功電力電流濾波器，它同時還可以具有自動無源恒功電流補償和自動調壓等多種功能。它的位置選擇主要目的是根據每個諧波安裝來源的各個參數，和在每個諧波安裝目的地點時，該點的一些電氣特點;(2)靜止無功補償裝置(SVC)裝置，該裝置主要的功能是調整電壓波動和電壓閃變的情況。使電壓平衡；(3)有源電力濾波器(APF)，該濾波器是目前市場上最新研制的濾波器，有著比較強大的功能。目前在低壓配電網中應用比較廣泛。主要作用功能之一的那就是有效抑制電磁諧波，補償功能無功。它們所指的僅僅是一種民用電力和其他電子通訊設備。其中無效成功有效補償驅動技術的基本形成和應用發展主要過程是先后經歷了由驅動同步式可調相機→驅動開關靜止投切固定補償電容→開關靜止驅動無效成功有效補償器(svc)→引人注目的開關靜止驅動無效有功補償發生器再到svg(statcom)的幾個不同基本形成技術階段。隨著人們的生活水平提高，人們越來越多地開始關注和十分重視如何使用現代電能，如今，電能在我們的生活中無處不在，小到用電器的使用，大到國家電網對各地用電設備的供電，在這個過程中，電能的質量就有很大的要求，電能質量和電壓穩定性的提升也應該是電網工作的重要方向。就目前的情況來看，電能在使用過程中，要遵循可持續發展的原則。即我們盡可能的避免造成電能的浪費。并在研發過程中堅持環保和可持續發展原則，正因為這些需求，我們就需要一個更高質量的無功補償設備。這些無功補償設備，主要要兼備耗能少，易操作，補償特性優良。所以，在今后的研發補償設備的路上，任重而道遠。從以上我們就是對集中式無功補償裝置技術發展現狀進行分析，經過這一分析我們可以清楚地看出無功補償裝置在技術上的重要性，同樣無功補償也正處在不斷地技術改進中，特別是svg裝置的發展后，與svc裝置相比，無功補償裝置的技術性能也正在不斷地得到提高。且svg裝置所用元件的容量和體積都要遠小于svc裝置，有效地節約了無功補償器設備的成本。svg的概念和工作原理是基于瞬時無功補償的概念，采用的自開關交流均為全控開關元件，小容量儲能元件組成無功補償裝置；瞬間。目前，國內外還在研制和開發較為先進的靜止無功補償裝置(SVG)，雖然還處于開發和調試階段，但尚未實現商業化。但靜止無功補償裝置，因為它自身優良的特性，在我國的使用率越來越高。1.2無功補償設備的特點(1)同步調相機和固定補償電容器響應速度慢，噪音大，損耗多，技術陳舊，屬于一種被淘汰的技術。隨著世界經濟和社會主義電氣化的不斷深入，對于電氣設備的無功補償要求也越來愈凸顯，最早期開始采用的一種無功補償裝置還是一種同步可變調相機和固定式補償電容器。兩者進行比較，固定補償電容器在成本、安裝難易程度、補償容量上都有比較明顯的優點，但同步調相機能夠實現連續調節，同時也不容易出現與系統諧振的情況。(2)靜止型動態無功補償裝置(SVC)SVC主要由兩個部分并聯而成，其中一個為可控的支路，另一個則為固定或可變的電容器。SVC有TCR型、TSC型、SR型、TCT型這幾種基本模型。TCR型：TCR由一個提供感性無功的部件與一個提供容性無功的部件并聯而成。感性無功部件通過晶閘管相位控制實現電感連續可調，容性無功部分則為固定電容和串聯而成，總體呈現出容性，且具有一定的諧波濾波功能。TSC型：晶閘管投切電容器(TSC)是由反向并聯晶閘管再分別與電容器以及電抗器串聯構成。SR型：飽和電抗器一般而言，其具備了如下幾種類型的電抗器:自飽和電抗器和可控飽和電抗器，在此基礎上又設計了有大致兩類的無功補償器。以前者為技術基礎的無功補償器件主要是依賴于電抗器本身所具有的特性而達到穩定電壓的目標，主要是依賴于鐵心對無功功率的發出或吸收量進行控制。而后者則不同，它主要是通過對繞組內部電流的大小進行影響，從而實現對鐵心飽和度的控制，以此就使得我們能夠直接達到改變工作狀態中對繞組的感抗大小的目標，就使得我們能夠直接影響和控制無功電流的大小。此類裝置組成的靜止無功補償裝置早在1967年就由英國的公司首先研制成功，而后再由美國通用電氣公司生產制造并投入工業生產。TCT型：TCT型的主要結構和TCR的主要結構相近，區別則是在于TCT型設備中配備了一個高阻抗變壓器，制造較為復雜，工作時也需要注意防火。TCT型價格較貴，沒有廣泛應用。（3）SVG（靜止無功發生器）靜止自動無損有功信號發生器(svg)，靜止自動可變微調自動相機(statcon)和新型號的靜止自動無損有功自動補償器(asvc)均應歸屬于新型靜止自動同步無功補償器。靜態高壓同步電流補償器的主要功能工作電路原理:所述兩種交流橋式自動電流穩壓電路首先進行直接并聯或者通過并聯電抗器，然后與直流電網電路進行直接并聯，改變兩種交流橋式自動換流穩壓電路并聯中的橋式交流電壓測量側的輸入交流電壓的輸出相位和電流幅值或直接并聯改變兩種橋式交流側的輸入電流。與前的svc系列相比，STATCOM具有動作快，工作范圍寬，控制范圍寬，元件容量小，諧波產生低等5個優點。1.3無功補償裝置的發展趨勢近年來，國內無功補償市場的發展速度非常快，產品的生產質量和數量相比前些年的無功補償市場都有了很大的提高。在此期間，許多優勢企業進入國際市場，并且在國際市場中，取得了可觀的業績，據國家統計局對此業績做了精確的統計，根據數據顯示，在2011年的時候，中國無功補償制造業實現了工業總值335.61億元。與之前相比，增長了11.99%。利潤總額達到了19億元，較之前相比，增長了7%從我國的進口狀況分析來看，2010年，行業對外貿易的進口規模為40.13億美元，比較上一年同期增長26.75%。起中我國進口額21.53億美元，出口額18.06億美元，實現對外貿易順差2.93億美元。從svc的國際市場角度看，svc的國際市場基本上已經被瑞士abb，德國西門子，日本東芝，意大利安薩爾多等6-7家國際企業所占據。其中abb，西門子，阿爾斯通等公司專門為國內大型電網企業提供一種較為高效的svc，而svc技術則是在實現超大功率的電力系統中占據第一個優勢，并且已經占據了國內大型電力企業市場90%左右的份額。國內企業主要包括中國電力研究院電力電子公司及西正公司，占國內市場份額80%以上。然而，由于國外svc產品的高價格仿冒，使得svc在國內電力系統領域中的廣泛應用范圍受到很大的限制，導致svc在國內領域的應用市場潛力很大，但需求卻受到抑制。以榮信，中國電力研究院電力電子公司，西正公司等為主要代表的國內大型電力企業都正積極探索和開拓這部分市場。從實際應用的市場情況來看，無功補償器驅動裝置的行業在國內外都很好地發展，已經逐漸滲透至電能的研發，輸送，配電及其應用的每一個方面。廣泛應用于現代化的工業系統，電力系統，交通運輸系統，通訊系統，計算機系統，新一代能源體系和人們的日常生活中，它也是所有其他行業綜合利用電能的重要核心技術。與此同時，國家大力扶持先進制造業，促進了我國無功調速補償設備產業快速發展。在當前我們推動的節能低碳減排與安全可靠地生產的宏觀經濟形勢背景下，產品的市場需求正不斷擴張，市場空間也正在逐漸擴大，給這一行業的運營與發展帶來更良好的市場契機和廣闊空間。所以從上述情況來看，可以對無功補償進一步深入研究。首先，無功補償可以有效地提高電力能源系統的用電量，降低損耗。因此，必須加強對無功性能補償的研究，不斷完善無功性能補償技術，開發新型無功性能補償機構，從而使無功補償系統能更精確地被機器控制，具有更好的補償特性和更低的能耗。其次，控制器和測試儀一體化。城市電網改造時，運行單位往往要在配電網低壓側安裝無功補償調節器和綜合配電檢驗。因此，建議將無功性能補償調節器和配電綜合測試儀集成一體在一起。加大了監控系統的效率和準確度。快速準確地自動檢測電容器系統的各種無功特點和性能參數，提高電容器的動態反應時間，快速切換電容器以滿足惡劣工況(例如沖擊較大負載或者電容器負荷波動頻繁等)。隨著數字控制管理技術和智能ai控制理論的應用而發展，一些緊跟時代的控制方法。第三，在高壓電力系統領域可以使用一種補償電流和無功功率的方式。如今，無功補償技術也主要應用于中低壓變電站，由于晶閘管等級的強度有所限制，例如鐵路電氣化變電站，高壓系統則通過一個變壓器進行連接。第三，重要的問題就是如何建立一種可以用來建立一個動態的無功補償反應器在高壓下進行的反應性能和動態無功補償機制，而這個關鍵問題則是如何解決一些諸如無功補償反應器系統中柵極和二極管耐久性之類的問題。多晶閘流管串聯且均勻地平衡電壓，觸發控制同步等。從一個補償無功功率，到濾波和諧波抑制功能。隨著互聯網和信息技術的進步與發展以及將更多的電子產品導入到一個電源系統或者一個負載中，出現了許多諧波。研制出一種具有補償和消諧雙重性能優點的晶閘管濾波器，成為了降低功率因數比較、抑制大功耗諧波振動、穩定整個系統的電壓、提高整個壓流性能和質量的有效方法。1.4動態無功補償裝置控制系統應該解決的重要問題根據對目前市場上常見的動態無功裝置進行總結，得出以下動態無功補償裝置系統在設計時應注意的問題(1)負載特性會隨時間發生變化，無功補償需要實現實時檢測，動態補償；(2)電容器的投切與電感的調節兩部分需要協同作用，最終實現動態無功補償效果；(3)模塊之間應該選擇適當的通信協議，以確保信息準確無誤。參考文獻唐山.對電力系統無功功率補償技術的探討.科技資訊.2006，NO.19:29-30.2005，S2:129-131.任艷杰，趙玉林.低壓無功補償電容投切開關的研究．東北農業大學學報.2008，39(4):39-42.2009，3:48-49張翠哲，李文華，駱燕燕，王立業無功補償裝置中智能型復合開關的研究低壓電器2007，957-59楊曉萍，王筱東，秦 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