电网基础电网无功补偿和电压调节-第4页-北极星售电网

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串联电容器提升的末端电压的数值QXC/V(即调压效果)随无功负荷增大而增大、无功负荷的减小而减小，恰与调压的要求一致。这是串联电容器调压的一个显著优点。但对负荷功率因数高(cosφ>0.95)或导线截面小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。

在高压系统中采用串联补偿，也有一些困难。一是补偿站本身的复杂性，要求能在故障切除后即时再投入串联电容和对串联电容器本身的保护。近年来开发的氧化锌非线性电阻保护系统，有助于解决这方面的困难，其次是增加了继电保护的困难，传统的距离保护用在串联补偿线路上遇到一些特殊的问题;第三，要解决汽轮发电机组配出串联补偿线路可能产生的次同步谐振问题(这块是一个独立课题，出现过不少事故)。

7)同步调相机：同步调相机是最早采用的一种无功补偿设备，现在基本不采用。但为了适应电网稳定以及直流输电的需要，在一些情况下仍然具有它的特定作用。

8)静止补偿器SVC：静止补偿器有电力电容器和可调电抗并联组成。电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，根据调压需要，通过可调电抗器吸收电容器组中的无功功率，来调节静止补偿其输出的无功功率的大小和方向。静止补偿器能快速平滑的调节无功功率，以满足无功补偿装置的要求。这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能作负荷且不能连续调节的缺点。但其也不适用于一个受端系统很弱的电网中，因为其容量将随母线电压下降而成平方地降低。

从本质上来说静止补偿器主要是一种反应迅速的无功功率调节手段。和同步调相机比较，虽然造价相当，但静止补偿器的调节远为快速，’这是一个突出的优点。而为了能发挥它在需要时的无功功率快速调节能力，至于因正常负荷变动引起的电压变化，过程比较缓慢，用一般的便宜得多的电容器与电抗器投切等，完全可以满足要求，没有必要选用这种高性能的设备。所以一般用于负荷冲击大的节点、电压枢纽节点、功率容易波动的联络线两侧以及事故紧急备用节点。

至于更为先进的TCSC、STATCOM等设备放在以后的柔性电力系统里面提及。

三、系统无功设计

1)系统各点允许的最高长期运行电压，受接入电力设备绝缘水平和变压器饱和的限制。例如在我国，规定500kV电网的最高长期运行电压为550kV，变压器的最高运行电压不得超过相应电压分接头额定值的105%等。

2)系统各点的最低运行电压，决定于电力系统稳定运行需要和变压器带负荷电压分接头的调正范围的要求，对于发电厂，还受厂用电要求的制约。

3)国外大多数电力系统考虑，允许的电压波动范围都在额定值的±5%-±10%的范围(正常和N-1方式)

在设计电力系统的无功功率时，还需要考虑如下的一些基本要素：

不使超高压长距离线路的甩负荷过电压超过一定允许值(稳态工频过电压值)

保证电网的送电稳定性。这是对电网最低电压水平的限制。为了在各种可能的正常运行和规定事件后的电网运行方式下，保持运行中的所有输电线路都有一定的稳定裕度因而要求各枢纽变电所电压能保持高于一定的最低水平。事故一般考虑N-1，也有的考虑严重些N-2。世界上发生了不止一次因电压问题引起的系统大事故，这点会在以后电网大停电部分提及，电力系统稳定部分也会涉及。

直流输电的需要。直流输电的换流装置无论以整流器方式或逆变器方式运行时，都将从交流侧吸收无功功率，这一部分无功需求相当大，也是直流输电系统需要重点考虑的内容。

解放发电机和同步调相机的无功功率能力，使之留作事件后的紧急补偿需要。如并联电容器作为正常时的无功功率补偿，完成正常运行时校正电压的任务，而把发电机之类的旋转无功容量空出来作为事故备用。这也是国外系统的一种普遍做法。

原标题：电网基础电网无功补偿和电压调节

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