关键词：低压 无功功率 无功补偿 技术
随着全球能源的日趋减少，节能损耗已经成为了各国发展的长期战略方针。而电能作为一种被广泛使用的能源，是我国节能损耗方针的重要保护领域。其中的无功功率补偿技术则是电能节约损耗措施中的重中之重，此技术不但可以减少电力系统的电压损耗，还可以降低电压波动，从而有效的改善电能质量，降低电能损耗。本文就低压无功补偿技术的发展进行简要论述。
一、概念界定
所谓无功功率补偿，是指在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。在长距离输电的前提下，如果选择合适的地点设置此技术装置，可以提高电网的稳定性，从而大大增加输电能力。如果在配置无功补偿技术装置时，选择在受电端侧，则不但可以减少设备储存的容量，提高用电可承受负荷的系数，还可以有效提高供电能力，最终达到节能损耗的目的。
二、低压无功补偿原理的发展
相对于现代的无功补偿技术的设备来说，传统的无功补偿设备的装置主要有调相机、并联电容器以及同步发电机等。但是由于传统的这些设备中，例如并联电容器不能很好的跟踪无功功率的具体变化，且调相机和同步发电机等技术设备无论是损耗能源量还是噪音都会产生较大的浪费或者影响。并且传统的无功补偿设备在选择电压时也十分挑剔，因此随着电力系统的大发展，这些传统的无功功率补偿技术设备已经不能适应需要。
随着对于无功功率补偿技术研究的进一步深入，20世纪70年代以来出现了一种被称为静止无功补偿的技术。可以说从20世纪70年代到如今，静止无功补偿技术经过几十年的发展，经历了一个不断创新和完善的过程。值得指出的是，现今所指的静止无功补偿装置一般专指无功补偿设备中使用晶闸管的设备，主要有以下三大类型：第一类是简称为SR的具有饱和电抗器的静止无功补偿装置；第二类是简称TCR的晶闸管控制电抗器与简称TSC的晶闸管投切电容器，这两种装置并称为SVC；第三类是简称为ASVG的静止无功补偿装置，其是采用自换相变流技术的高级静止无功发生器。以下笔者对这三类静止无功补偿装置进行简要介绍。
（1）具有饱和电抗器的静止无功补偿技术装置（简称SR）
由于饱和电抗器具体可以分为自饱和电抗器和可控饱和电抗器，由此静止无功补偿技术装置也相应的分为两种类型。首先，根据自饱和电抗器分出的无功补偿装置。此技术装置可以说是依靠电抗器自身的性能用以稳定电压的。换句话说，铁心的饱和特性所具有的电抗器的固有特性使得无功功率的高低大小被控制。而对于可控饱和电抗器来说，这种类型的静止无功补偿技术设置则通过改变工作电流的饱和程度，这种工作电流是攒在于控制绕组中的固有电流，通过此种方式来改变无功电流的大小。英国于1967年就制成了此种装置。随后，美国的通用电气公司，简称GE，也同样做出了此种静止无功补偿技术设备。但是，随着时代的发展，这种设备渐渐包露出造价高，并且电抗器的可负载能力偏低导致铁心损耗极大，设备的震动和噪音也是让研究人员难以忽略的问题。因此，此种静止无功补偿设备的目前应用仍然不多，一般只出现于高压输电线路的应用上。
（2）晶闸管控制电抗器（TCR）
为了达到调整无功功率的效果，可以将两个反并联的晶闸管与一个电抗器相串联，链接成三角形，在电网中并入这样的电路相当于交流调压器电路接电感性负载。当延迟角 时，晶闸管全导通，导通角 ，此时电抗器吸收的无功电流最大。在实际的工程中，通常将降压变压器设计成具有很大漏抗的电抗变压器，这样就不需要单独接一个变压器，也可以不装设断路器。好的调速电路有RC阻容吸收网络，解决可控硅导通与截止对电网的干扰。电抗变压器的一次绕组直接与高压线路连接，二次绕组经过较小的电抗器与可控硅阀连接。如果在电抗变压器的第三绕组选择适当的回路，例如加装滤波器，可以进一步降低无功补偿产生的谐波。需要指出的是，滤波器一个支路，只能滤除一次谐波成份，要滤除多次谐波，就要做多个滤波支路。
（3）晶闸管投切电容器（简称TSC）
晶闸管投切电容器，是在解决晶闸管控制电抗器的弊端基础上产生的。晶闸管投切电容器技术最为关键的一环是对于投切电容器时间的选取。经过相关研究人员多年的深入研究，认为投切电容器的最佳时间是电源电压与电容器两端电压相等的时刻。因为这个时间投切电容器，电路的冲击电流为零，可以减少风险。但是这种技术设备在运用时，要先对电容器进行充电，然后才可投入电容器，目的是方便更好的投切电容器，进而实现节能损耗。晶闸管投切电容器的另一项优势是对于无功功率的补偿可以达到很好的效果，甚至可以实现无级调节。一些晶闸管投切电容器的运行实践证明此装置还具有轻便、反应快速等优势，并且对三组不平衡的负荷可以依次进行补偿，操作过程中减少了风险，产生危险电压的系数基本为零。但晶闸管投切电容器的弊端的存在我们也不能忽视，晶闸管投切电容器对于电压闪变，尤其是抑制冲击负荷引起的电压闪变的调节还是不够的。所以晶闸管投切电容器装置一般与电感并联，以达到改善此弊端的作用。
（4）新型静止无功发生器（简称ASVG）
L.Gyugyi提出无功补偿的理论之后，世界各国科学家对于无功补偿技术的研究愈发的深入，静止补偿器的出现就是其中的一项成果，这种静止补偿器是利用变流技术进行动态无功补偿的。根据采用电容和电感两种不同的储能元件，新型静止无功发生器可以分为电压和电流两种类型。电流型的新型静止无功发生器是在将电抗器代替直流侧的电容器基础上，再用并联电容代替交流侧的串联电感由此制成。但是要注意的是，无论是电压还是电流型的无论是电压型新型静止无功发生器，所作用于他们的动态补偿原理相同的。
参考文献：
[1]任丕德，刘发友，周胜军.动态无功补偿技术的应用现状.电网技术，2004.28（23）：81～83
关键词：电气；自动化；无功补偿技术
一、无功补偿技术概述
电气自动化中的无功功率补偿，是通过对无功功率的调节控制来实现整个电力系统综合性能的提高。无功补偿技术主要涉及了系统需求和用户需求两个方面的内容，利用无功补偿技术能够对系统中的电能质量存在的一些问题实现调节、缓解或者解决。无功补偿技术主要包含两大部分：电压支撑和负载补偿。电压支撑的主要作用是尽量减少电网系统中输电线路上存在的电压波动，利用无功补偿技术能够提高电网输电系统中有功功率的最大传输能力，进而提高整个电力系统的电压稳定性。负载补偿的主要作用是提高电子供电系统中的电网功率因数，平衡交流供电系统中产生的有功功率，电网系统中利用无功补偿技术能够有效的降低整个电网系统的电损耗，对电网的供电环境完成改善。自动化技术的发展，使得无功补偿设备成为了电力供电系统的必须设施，合理的无功补偿装置的利用能够最大化的减少电网的损耗，提高电网的供电质量。
电网系统在进行电能输出的时候会产生无功功率和有功功率。电能通过纯电阻会转换成其他形式的能，例如热能，当电能通过纯感性负载或者纯容性负载时，由于发生能量转换，电能实际上并没有做功，即未造成电能损耗，所以产生的是无功功率。电能完成能量转换之后为电气设备做功创造了很好的条件，并且这种能量转换具有一定的周期性。然而，实际的电气系统中并不存在纯感性或者纯容性的负载元件，当对这些负载通过电流的过程中就会不可避免的出现部分电能的做功，此时产生的是有功功率。
由于在同一个电路中的电感电流与电容电流总是以相反的方向工作，当工作的电路中并联上着具有感性负载和容性负载的时候，能量就会在两种负载之间相互转换，即容性负载能够吸收感性负载释放的能量，反之亦然。在一个电路之中，在原有电磁元件的基础之上在有比例的添加若干电容性元件，就会实现感性电流与容性电流之间的抵消，这在一定程度上促进了电能做功的能力，其实质就是电容负载提高了系统的无功功率，这也就是无功补偿技术的基本技术原理。
二、电气自动化中无功补偿技术的意义
我国的机电专业发展已经实现了一体化的形式，电气自动化更是成为了电力系统的主要发展方向。由于发展的刺激，电气自动化的无功补偿技术的应用已经逐步深入到了电力系统的各个领域之中，成为了电气产业的重要支柱，有着远大的发展意义。
电气自动化的无功补偿技术能够处理低压电网和高压电网之间流动电压不稳的问题，在一定程度上实现了电气自动化系统的稳定性，保证了整个电网系统的安全，同时电网作业的工作质量也随着安全性的提高而提高。根据具体的作业条件，在电网系统上配置适当的电压调压器，通过无功补偿技术的应用使得电网输电能力得到提升，也增强了系统的抗干扰性。
电气自动化系统利用无功补偿技术不仅能够提高整个电网系统的功率因数，同时也能够提高负载的功率因数，这就能够最大化地降低电气设备所消耗的电容量，减少了经济损失。
三、电气自动化系统中无功补偿技术的应用
电能质量是整个电力系统的性能指标，而电压因素是衡量电能质量的重要标准，通过无功补偿技术可以控制整个电力系统的电压稳定性，正是由于这一优点的存在使得无功补偿技术广泛应用于电气自动化系统中。
下面列举几个电气自动化系统中的无功补偿应用。
无功补偿技术应用在真空断路器投切电容器中，这种技术一般不需要专有的放电装置，其放电过程是通过电压互感器的一次绕组放电。由于电压互感器工作在高压母线上，为了防止高压对电容器造成击穿，电容器组中会配有一些熔断器作为系统的保护电路。由于电容器组的合闸过程会生成冲击涌波，串联适当的电抗器可以实现对电力系统的无功功率进行补偿，有效提高了系统的电力功率因数。这中应用的最大优点是投资少经济效果好，其主要缺点就是合闸过程瞬间出现的涌流或者高压可能造成设备的损坏。
无功补偿技术应用在有源滤波器和无源滤波器中，无功补偿技术在有源滤波器中主要通过电流互感器完成对直流线路上电流的采集工作，将采集所得的信号进行谐波分离处理后，便得到了能够作为调制信号的谐波参考信号，根据技术原理完成信号处理就会生成谐波电流，并且能够产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来完成谐波电流抵消工作，实现了自动化系统中的动态跟踪补偿功能。无源滤波器主要是利用了感性元件和容性元件的组合原理，通过为谐波电流提供旁路通道，具有滤除某一次或者多次谐波的作用。有源滤波器的相对工作效果优于无源滤波器，在滤除多次及高次谐波的同时并不引起谐波振荡，其最大缺点是价位较高。这两种滤波器在电气自动化产业中具有很好的可控性和灵活性，其缺点是尚未得到深入的开发与推广，我国自动化设备的非线性因素不断增强和电力牵引负荷的不断复杂化对这种应用提出了更高的技术要求。
无功补偿技术应用在变电站和配电线路中，变电站主要是利用不同等级的配电线路完成电力的供应，其电力分配原则是“分级”、“平衡”。配电线路在整个电网中的数量较多，对其采用无功补偿技术能够降低配电线路的功率损耗。配电线路在作业过程中应该满足无功功率的平衡状态，为了避免影响变电站的无功输出，利用无功补偿技术能够实现系统负载输出端的无功损耗。
由于无功补偿技术产品的性价比问题，目前广泛应用于电气自动化系统中的仍然是静止补偿器。无功补偿在电气自动化系统中仍然需要向着智能化的方向发展与推广。大功率的电子元件的发展趋势势必提高未来功率器件的性能容量，通过有源滤波器进行谐波控制、应用交流输电系统进行无功补偿，在电气自动化领域有着广泛的发展
方向。
参考文献
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[3]吴时孔.略谈电气自动化中的无功补偿技术 科协论坛（下半月）2013
[4]马勇.电气自动化中的无功补偿技术 电源技术应用 2012
关键词：无功补偿；产学研；实践环节；电气专业
作者简介：仉志华（1977-），男，山东夏津人，中国石油大学（华东）信息与控制工程学院电气工程系，副教授；冯兴田（1978-），男，山东广饶人，中国石油大学（华东）信息与控制工程学院电气工程系，讲师。（山东 青岛 266580）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0111-02
无功功率的基本概念以及无功补偿的基本原理是电气专业学生必须掌握的知识点，在相关课程中都有所涉及，但许多学生对此没有系统性认识。本文紧密围绕中国石油大学（华东）（以下简称“我校”）电气专业学生的培养目标，将油田配电网无功补偿技术与专业实践教学内容相结合，实现了理论教学与实际应用的紧密结合；将专业教师的科研成果与体会带入课堂教学，实现了产、学、研三者的有机结合；将原有课程中讲述的零散知识点融汇成知识面，实现了知识点之间的内在融合。该方法经两届学生的暑期实践证明效果非常明显，不仅系统地补充和完善了我校电气专业综合实践教学内容，更为电气专业乃至其他学科进一步探索“产学研相结合”的教学模式积累了宝贵经验。
一、实践环节设计的立足点
1.体现学生培养的目标
我校作为石油、石化高层次人才培养的重要基地，专业课程设置均围绕石油石化行业背景展开，无功补偿技术在工业现场及石油石化生产实际中应用广泛，而且伴随着国家“节能减排”政策的大力推广，该技术在石油石化生产中的应用前景更为广阔。无功补偿基本原理是电气工程专业学生必须掌握的知识点，但该内容较为抽象，将此作为实践内容不仅能促进学生对该知识点的理解，也便于学生了解油田现场的生产实际。
2.兼顾电气专业两个方向
我校电气专业主要有供电和拖动两个方向，专业课程设置及培养侧重点有所不同，而无功补偿相关知识作为重要的基础内容，两个专业方向学生都必须掌握，因此将此作为实践内容能够结合两个方向专业课程知识的交叉点，兼顾电气专业两个方向的所有学生，避免了部分传统实践环节设计内容的片面性，从根本上保证了实践教学效果。
3.良好的产学研基础
我校电气专业教师已结合油田生产实际从事无功补偿方面的研究多年，承担过多项相关科研项目，发表相关研究论文多篇，对油田无功补偿技术的现状、存在问题及解决方案具有系统认识与深入体会，通过设置实践环节将科研体会带入课堂教学，将理论与实际有机结合，不仅激发学生的学习兴趣，也将教师的科研成果融入教学，体现了产学研相结合的思想。
4.无功补偿技术的特点
经过多年的发展，无功补偿技术已形成专门的理论体系，涉及内容较多。无功补偿的相关知识在多门理论课程中均有所涉及，但往往仅涉及部分知识点，缺乏系统性。通过设置实践教学环节，将无功补偿零散的知识点融汇成系统的知识面，便于学生深入理解和掌握。[1-3]而且无功补偿技术理论与实际应用结合紧密，强弱电相结合、软硬件兼顾，将其作为实践环节能够加强对学生实际动手能力、分析及解决实际问题能力的培养，真正达到实践环节的锻炼效果。
二、电气专业综合实践环节的设计
为保证该实践环节的实施效果，主要针对两个方面进行了研究：无功补偿综合实践平台的设计和无功补偿综合实践内容的设计。前者是结合油田生产实际，以现场广泛采用的游梁式抽油机为原始模型，设计了综合实践平台，作为开展实践教学环节的基础；后者结合相关课程中无功补偿技术的教学内容，将零散的知识点进行系统融合并科学划分，以“模块化实践教学思想”为基本出发点优化设计了综合实践内容。
1.无功补偿综合实践平台的设计
基于实验室现有设备条件，以油田广泛采用的不同功率的游梁式抽油机电机为基础模型，结合无功补偿相关知识点的内在联系，设计出无功补偿综合实践平台。该平台总体结构如图1所示，主要由以下四个环节组成：
（1）系统阻抗模拟环节。在实际的电力系统中，大量无功功率流动是造成电压偏移的主要因素之一，严重时会带来电压稳定问题，这是电力系统电压无功控制的理论依据。该知识点在“电力工程基础”、“电力系统分析”、“电力电子技术在电力系统中的应用”等课程中均作为重点内容讲解。该知识点由串联电抗器模拟实现，主要用于测量、分析无功功率流动引起电压偏移量，能够直观对比无功补偿前后系统的电压变化情况，并利用实测数据验证电压偏移公式。
（2）功率测量环节。该环节用于理解三表法与两表法测量有功功率与无功功率的理论依据及实现方法，通过理论推导，重点采用两表法即采用90度接线方法直接测量无功功率的方法，该环节由有功功率表、电压表、电流表、功率因数表等组成。同时为实现功率的微机测量，设计了电压、电流变换与调理模块，实现了强弱电信号隔离。
（3）无功补偿控制环节。该环节分为两部分：其一为手动控制环节，主要采用实验室现有的电气控制实验平台，搭建基于常规继电器的交流接触器控制回路，根据模拟仪表测量结果实现电容器的手动投切控制。另一环节为自动测量与控制环节，为保证实践实施进度，课题组专门基于51单片机开发了无功补偿智能控制硬件电路，只需接入调理后的电压电流信号，软件编程即可实现。为保证动手能力强、学有余力的学生进一步了解硬件电路知识，也可基于实验室现有的51单片机实验箱，根据参考电路图重新搭建硬件驱动电路，并软件编程实现无功自动测量与补偿控制。此环节在有效控制实施进度的基础上有利于因材施教。
（4）可调负载模拟环节。此环节主要由调压器、异步电动机、发电机及灯箱负载组成，模拟可变的有功与无功负载：通过调压器改变电动机的端电压，调节其主磁通，从而改变无功功率的大小；通过改变励磁电压或者灯箱负载的大小可改变系统有功功率的大小。该环节通过灵活连续调整有功功率大小，模拟现场抽油机上下冲程电机的输出有功功率变化；通过调整电机端电压，模拟不同功率电机所需的无功功率变化情况。二者结合即可完整模拟不同型号抽油机工作过程中的有功功率、无功功率以及功率因数变化规律，为实施无功补偿奠定基础。
2.无功补偿模块化实践内容的设计
将无功补偿技术所涉及的知识点进行融合，结合理论教学与实际应用关键技术点，把零散的知识点贯穿在一起形成系统的知识面，并基于“模块化实践教学”的设计思想，结合实践环节大纲规定时间，对实践内容进行了模块化综合优化设计。实践内容主要采取集中讲解与分散操作相结合的方式进行，按照两周时间安排，内容分为七个部分，[4]如图2所示。
3.实践效果
在2008年、2009年两次暑假实习中已进行了改革尝试，学生普遍反映效果良好，通过强弱电调试、软硬件编程锻炼了综合分析问题及实际动手能力，对于无功补偿原理及相关技术有了全面而深入的理解，并对无功补偿技术的现场应用有了全新的认识。
三、无功补偿综合实践环节特点
与国内同类院校电气专业实践环节涉及内容对比分析可知，无功补偿综合实践环节主要特色如下：
将无功补偿理论体系、油田生产实际应用、教师的科研体会三者有机结合，主动融入实践平台设计与实践内容设置，充分体现了产学研相结合的思想，为日后电气专业乃至全校开展产学研教学模式进行了有益尝试，积累了宝贵经验。
紧密结合我校学生的培养目标，立足油田生产实际需要，将广泛应用的无功补偿理论体系有机分解，结合相关课程讲述内容与学生原有的知识结构体系，模块化设置实践环节内容。并通过集中讲解、分组操作、交流反馈等多种手段保证了实践效果。
电气专业多门课程涉及到无功补偿的相关基础知识，但只是零散的知识点，均不够系统。该成果将多门专业课程讲述内容进行融合，把无功功率基本概念、测量方法、补偿原理、效果评价等分散的知识点融汇成系统的知识面，并根据各知识点之间的内在联系，合理安排实践内容；同时兼顾微机控制、单片机、电气控制等软、硬件设计内容，强弱电结合、软硬件兼顾，有利于对学生综合分析能力与实际动手能力的培养。
为充分发挥部分优秀学生的主观能动性，灵活优化调整实践内容，在保证实践进度的前提下，适当增加深层次内容，在实践过程中有利于因材施教。而且该实践环节在一定程度上能够兼顾电类和部分非电类专业学生的实践要求，具有一定的推广价值。
四、总结
本文基于产学研相结合模式下的电气专业学生的综合实践环节进行了系统研究。紧密结合我校学生培养目标，从无功补偿理论体系、油田生产实际需要、产学研基础等多方面论证了将该内容作为实践环节的合理性；紧密结合理论体系、现场应用与科研体会，优化设计了无功补偿综合实践平台与模块化实践内容，不仅系统地补充和完善了我校电气专业实践教学内容，更为重要的是将专业教师的科研成果、体会进行凝练与总结，主动融入到实践课堂教学中，实现了产、学、研三者的有机结合，为电气专业乃至全校进一步探索“产学研相结合”的教学模式积累了宝贵经验。该成果获得2010年校级教学成果二等奖。
参考文献：
[1]陈衍.电力系统稳态分析[M].第二版.北京：中国电力出版社，
2000.
[2]黄纯华.工厂供电[M].第二版.天津：天津大学出版社，2005.
关键词：无功功率，谐波，有源滤波，DSP
0.前言
随着电力电子装置的广泛应用,电网中的谐波污染也日益严重。另外,许多电力电子装置的功率因数很低,给电网带来额外负担并影响供电质量。可见消除谐波污染并提高功率因数,已成为电力电子技术中的一个重要的研究领域。解决电力电子装置的谐波污染和低功率因数问题的基本思路有两条: (1)装设补偿装置,以补偿其谐波和无功功率; (2)对电力电子装置本身进行改进,使其不产生谐波,且不消耗无功功率,或根据需要对其功率因数进行控制。
1.无功与谐波自动补偿装置的原理
1.1有源电力滤波器的原理
电力滤波器主要包括有源滤波器和无源滤波器,或两者的混合,即混合滤波器。
有源电力滤波器(APF)根据其与补偿对象连接的方式不同,分为并联型和串联型两种,而并联型滤波器在实际中应用较广。下面以并联型有源滤波器为例,介绍其工作原理。论文参考。HPF(High Pass Filter)是由无源元件RLC组成的高通滤波器,其主要作用是滤除逆变器高频开关动作和非线性负载所产生的高频分量;负载为谐波源,它产生谐波并消耗无功功率。有源电力滤波器主要由两部分组成,即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(PWM信号发生电路、驱动电路和逆变主电路)。指令电流运算电路的作用是检测出被补偿对象中的谐波和无功电流分量,补偿电流发生电路的作用是根据指令电流发出补偿电流的指令信号,控制逆变主电路发出补偿电流。
作为主电路的PWM变流器,在产生补偿电流时,主要作为逆变器工作。为了维持直流侧电压基本恒定,需要从电网吸收有功电流,对直流侧电容充电时,此时作为整流器工作。它既可以工作在逆变状态,又可以工作在整流状态,而这两种状态无法严格区分。
有源滤波器的基本工作原理是:通过电压和电流传感器检测补偿对象(非线性负载)的电压和电流信号,然后经指令电流运算单元计算出补偿电流的指令信号,再经PWM控制信号单元将其转换为PWM指令,控制逆变器输出与负载中所产生的谐波或无功电流大小相等、相位相反的补偿电流,最终得到期望的电源电流。
1.2无功与谐波自动补偿装置的原理
为适应滤波器要求容量大这一特点,我们采用了有源电力滤波器与无源LC滤波器并联使用的方式。其基本思想是利用LC滤波器来分担有源电力滤波器的部分补偿任务。由于LC滤波器与有源电力滤波器相比,其优点在于结构简单、易实现且成本低,而有源电力滤波器的优点是补偿性能好。两者结合同时使用,既可克服有源电力滤波器成本高的缺点,又可使整个系统获得良好的滤波效果。
在这种方式中,LC滤波器包括多组单调谐滤波器和高通滤波器,承担了补偿大部分谐波和无功的任务,而有源滤波器的作用是改善滤波系统的整体性能,所需要的容量与单独使用方式相比可大幅度降低。
从理论上讲,凡使用LC滤波器均存在与电网阻抗发生谐振的可能,因此在有源电力滤波器与LC滤波器并联使用方式中,需对有源电力滤波器进行有效控制,以抑制无源滤波器与系统阻抗之间发生谐振。论文参考。
2.无功与谐波自动补偿装置控制系统设计
2.1系统技术指标
(1)适用电源电压等级: 220 V(AC) , 380V(AC)
(2)有源滤波器补偿容量: 50kVA(基波无功);150A(最大瞬时补偿电流)
(3)可以控制的无源补偿网络的功率等级: 500kVA。
(4)在无源补偿网络容量范围内,补偿后的电源电流:功率因数高于0. 9,总谐波畸变系数(THD) <5%,三相负载电流的不对称系数<3%。
(5)可适用的运行环境:室内;温度-20~
55℃;相对湿度<90%。
2.2有源滤波器控制系统的设计
双DSP芯片分别采用浮点芯片TMS320VC33和定点芯片TMS320LF2407,以下简称为VC33和F2407。对VC33来讲,其运算能力很强,主频最高为75MHz,但片内资源和对外I/O端口较少,逻辑处理能力也较弱,主要用于浮点计算和数据处理;而F2407正好相反,其片外接口资源丰富,I/O端口使用方便,但其精度和速度有一定限制。所以用于数据采集和过程控制。
中央控制器由F2407实现,主要用于①主电路电压、电流的采集;②四象限变流器的控制;③无源补偿控制指令的;④显示、按键控制;⑤与上位机的通讯。两个DSP芯片通过双端口RAM完成数据交换。通过这两个DSP芯片的互补结合,可充分发挥各自的优点,使控制系统达到最佳组合。各相无源补偿网络的控制及电流检测由各自的控制器完成。各控制器通过光电隔离的RS-485通讯总线与F2407相连。
3.结论
3.1提出了一种新的电力系统谐波与无功功率的综合动态补偿方式,对无功与谐波自动补偿装置主电路和控制系统工作原理进行了分析。
3.2由于电源系统的谐波对应于一个连续的频谱,投入有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振。有源滤波器的控制系统采用了基于双DSP结构的全数字化控制平台。论文参考。
3.3在此项目的实践中,电力系统的功率因数提高到0.9以上,完全符合此项目合同的技术性能指标。同时使供电网的谐波得到了有效抑制。通过仪器检测5次、7次等谐波电流几乎为零值。
【参考文献】
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论文摘要:目前，国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。就地补偿技术主要适用于负荷稳定，不可逆且容量较大的异步电动机补偿(如风机、水泵等)，其它各种场合仍主要采用集中补偿技术。本文简述我国电力系统无功补偿技术的现状及目前电力系统无功补偿存在的问题，提出今后我国无功补偿技术发展的方向:无功功率动态自动无级调节，谐波抑制。
无功功率补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，提高供电质量。在长距离输电中，提高系统输电稳定性和输电能力，平衡三相负载的有功和无功功率等。
一、无功功率补偿的作用
1、改善功率因数及相应地减少电费
根据国家水电部，物价局颁布的“功率因数调整电费办法”规定三种功率因数标准值，相应减少电费:
(1)高压供电的用电单位，功率因数为0.9以上。
(2)低压供电的用电单位，功率因数为0.85以上。
(3)低压供电的农业用户，功率因数为0.8以上。
2、降低系统的能耗
功率因数的提高，能减少线路损耗及变压器的铜耗。
设R为线路电阻，ΔP1为原线路损耗，ΔP2为功率因数提高后线路损耗，则线损减少
ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)
比原来损失减少的百分数为
(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)
式中，I1=P/(3 U1cosφ1)，I2=P/(3 U2cosφ2)补偿后，由于功率因数提高，U2>U1，为分析方便，可认为U2≈U1，则
θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)
当功率因数从0.8提高至0.9时，通过上式计算，可求得有功损耗降低21%左右。在输送功率P= 3UIcosφ不变情况下，cosφ提高，I相对降低，设I1为补偿前变压器的电流，I2为补偿后变压器的电流，铜耗分别为ΔP1，ΔP2;铜耗与电流的平方成正比，即
ΔP1/ΔP2=I22/I12
由于P1=P2，认为U2≈U1时，即
I2/I1=cosφ1/cosφ2
可知，功率因数从0.8提高至0.9时，铜耗相当于原来的80%。
3、减少了线路的压降
由于线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减小，有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压上升过高)，有利于大电机起动。
二、我国电力系统无功补偿的现状
近年来，随着国民经济的跨越式发展，电力行业也得到快速发展，特别是电网建设，负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升，也使电网中无功功率不平衡，导致无功功率大量的存在。目前，我国电力系统无功功率补偿主要采用以下几种方式:
1.同步调相机:同步调相机属于早期无功补偿装置的典型代表，它虽能进行动态补偿，但响应慢，运行维护复杂，多为高压侧集中补偿，目前很少使用。
2.并补装置:并联电容器是无功补偿领域中应用最广泛的无功补偿装置，但电容补偿只能补偿固定的无功，尽管采用电容分组投切相比固定电容器补偿方式能更有效适应负载无功的动态变化，但是电容器补偿方式仍然属于一种有级的无功调节，不能实现无功的平滑无级的调节。
3.并联电抗器:目前所用电抗器的容量是固定的，除吸收系统容性负荷外，用以抑制过电压。
以上几种补偿方式在运行中取得一定的效果，但在实际的无功补偿工作中也存在一些问题:
1.补偿方式问题:目前很多电力部门对无功补偿的出发点就地补偿，不向系统倒送无功，即只注意补偿功率因素，不是立足于降低系统网的损耗。
2.谐波问题:电容器具有一定的抗谐波能力，但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏;并且由于电容器对谐波有放大作用，因而使系统的谐波干扰更严重。
3.无功倒送问题:无功倒送在电力系统中是不允许的，特别是在负荷低谷时，无功倒送造成电压偏高。
4.电压调节方式的补偿设备带来的问题:有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的，线路电压的波动主要由无功量变化引起的，但线路的电压水平是由系统情况决定的，这就可能出现无功过补或欠补。
三、无功功率补偿技术的发展趋势
根据上述我国无功功率补偿的情况及出现的问题，今后我国的无功功率补偿的发展方向是:无功功率动态自动无级调节，谐波抑制。
1.基于智能控制策略的晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置
将微处理器用于TSC，可以完成复杂的检测和控制任务，从而使动态补偿无功功率成为可能。基于智能控制策略的TSC补偿装置的核心部件是控制器，由它完成无功功率(功率因数)的测量及分析，进而控制无触点开关的投切，同时还可完成过压、欠压、功率因数等参数的存贮和显示。TSC补偿装置操作无涌流，跟踪响应快，并具有各种保护功能，值得大力推广。
2.静止无功发生器(SVG)
静止无功发生器(SVG)又称静止同步补偿器(STATCOM)，是采用GTO构成的自换相变流器，通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功，进行无功补偿，若控制方法得当，SVG在补偿无功功率的同时还可以对谐波电流进行补偿。其调节速度更快且不需要大容量的电容、电感等储能元件，谐波含量小，同容量占地面积小，在系统欠压条件下无功调节能力强，是新一代无功补偿装置的代表，有很大的发展前途。
3.电力有源滤波器
电力有源滤波器是运用瞬时滤波形成技术，对包含谐波和无功分量的非正弦波进行“矫正”。因此，电力有源滤波器有很快的响应速度，对变化的谐波和无功功率都能实施动态补偿，并且其补偿特性受电网阻抗参数影响较小。
电力有源滤波器的交流电路分为电压型和电流型。目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看，电力有源滤波器可分为并联型和串联型。并联型中有单独使用、LC滤波器混合使用及注入电路方式，目前并联型占实用装置的大多数。
4.综合潮流控制器
关键词 电力自动化；智能；无功补偿技术
中图分类号 TM714 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）101-0118-01
1 电力自动化和智能化概述
伴随城乡电网逐步改造计划的进行，近些年来自动化智能无功补偿技术广泛应用于各个地区的低压配电网络的公用配变，它以计算机网络技术发展为基础，将发电厂、变电站、输配电网络、用户四者相结合，通过统一的系统技术将其有效融合于一体，使之从电力生产到电力供应全线工程的自动化检测与控制，使整个供电过程达到高效节能。具体来讲，则是电力系统从发电到供电一直到变电使用的过程中，把一些设备有效结合，通过计算机与可控电子元件，完成线路的切断与接通、电压的调整或改变从而控制电力流动，实现自动化供电。
自动化电力系统主要有子系统：电网调度与发电厂的自动化、电力系统信息传送、电力系统自动化故障处理、供电系统和网络自动化管理等。建立整个体系的目的意在实现从电力生产到传输直到使用整个过程都采取自动化无障碍控制，使电力供应达到高效、低耗、安全。
理应注意的是，电力自动化与智能监控管理密不可分，因为实现自动化就是完成电力系统智能化管理，利用网络自动化实现系统每一环节动作运行的自动化，并能够根据实际供电实现智能化调整与切换，达到电力网络运行过程中“无人值守”的标准，如此既能够保证人员人身安全，亦能避免人为误动造成损失。可以预见实现自动化智能网络控制系统是电力网络自动化的最终目标。
2 传统低压无功补偿技术
自动化技术在电力系统中的应用有效减少了变电站工作人员的劳动强度，增加了电力运行的安全性，电力系统运行过程中亦变得不可或缺。传统低压无功补偿技术有以下几个主要部分：
1）收集单一信号，使用三相电容器，实现三相共补。此类补偿方式主要应用在三相负载（电动机）的场合，但是如果目前所负载的主要是居民用户，那么三相负荷极有可能无法达到平衡，各相无功需量亦不同，运用此种补偿方式在很大程度上会发生过补或欠补，因为自动化技术无法到位，导致电网补偿矫枉过正，无法对电网线损实现补偿的有效性。此种方法并没有详细考虑电压系统中的各种平衡关系以及区域内无功优化。
2）投切开关大多使用交流接触器。交流接触器是最早适应的一种低压电容器投切开关，才投切方法比较传统，因为三相交流电呈现120°相位，在进行投切控制的时候，理论操作上并没有一个最佳相位点，导致其在使用过程中，切换的时候需要一个过渡过程，其响应的速度很慢，若电路发生故障无法及时得到控制，投切时易对电网生成冲击涌流，导致其寿命较短，甚至爆炸，谐波有很大的污染，使用过程中维护所花费成本较高，而且不能够操作频繁，影响到电路线路补偿。
3）无功控制策略。控制物理量的因素有电压、电流、功率因数，投切方式分为循环与编码投切。此种策略并没有涉及到电压平衡和区域无功的进一步优化，此类控制方式相对工程较大，所需控制的物理量很多，从而使得整个电力系统进行无功补偿的成本增加，也导致工作繁复，增加了技术实施中错误的发生率。
4）一般没有配电监测的能力。因为电路中很容易发生故障，但是却无法进行详细的检测，并进行合适的控制和修复，所以这类补偿技术欠缺和自动化相匹配的设施，无法很好自动化控制电路。
3 电力系统无功补偿技术要点
3.1 确定补偿容量
补偿容量作为确定补偿的关键性指标参数，亦是完成智能补偿的基础性数据，此数据
的确定过程较为复杂，根据各自的供电及其使用用户来确定计算的，只有确定了补偿容量方可实现系统运转正常。首先确定合适的补偿点，使用最优化结果选择合适的计算方法确定最需补偿节点的最佳补偿，选取最合适的补偿容量，在电力系统中有着较为实际的可行性和实用性。
3.2 常规补偿方式的选择
补偿方式一般分为三项共补、分相补偿、综合补偿（共补与分补共用）。一般供电系统，需要的补偿容量>60 kvar使用综合补偿。选择合适的无功补偿方式，能够保障电压水平保持合格及稳定性，提高电网有效运行，降低整个电网的网损失程度。
3.3 系统补偿级数的选择
级数越多，补偿精度越高，但相对增加了装置成本和设备体积，所以级数选择时需综合考虑。根据整个电网系统的运行情况，使用合理的方法选择对应的补偿级数，使其达到最合理的状态，经济成本以及运行都要进行有效的考虑。
3.4 系统投切方式
使用此种方法的时候，需要尽可能减小装置体积，将结构简化，增加可靠性，即将电容器安装一定容量比分组，根据自动化软件选择组合投切。
在选择投切方式的时候，与补偿级数的确定进行有效的结合，是整个系统保持平衡，达到最优化。
4 智能无功补偿技术分析
用电量与电力设备持续增加，电网无功需求量亦随之增长，安装无功补偿装置是电力系统满足电力需求增加的主要手段，电力电子和智能化系统技术的持续发展为使用无功补偿技术提供了有效保障。
4.1 选择补偿方式
第一种：固定补偿和动态补偿有效结合。伴随社会经济技术发展，负载类型相对复杂，电网的无功需求越来越高，所以单纯固定补偿无法满足要求，而新动态补偿技术可以更好地适应负载变化。第二种：三相共补和分相补偿有效结合。新设备特别是大量电力电子、照明家居设备等，需要两相供电，所以电网出现的三相不平衡状况逐渐增加，三相共补同投同切方法已不能解除三相不平衡问题，如全部使用单相补偿导致投资较大。使用按照负载情况考虑其经济性共分结合方式才能充分应用于新经济条件下。第三种：稳态补偿和快速跟踪补偿相结合。此类补偿方法是未来发展趋势。主要针对大型钢铁冶金企业，其有较为复杂的工艺、电量需求大、负载变化较快且波动大，若无功补偿充分有效，能够提高功率因数、降低损耗节能，充分挖掘设备工作容量，发挥设备能力，增加工作效率及产量和质量，提高经济效益。
4.2 选择投切开关
当前使用投切开关有以下几类：过零触发固态继电器。特点为动态响应很快，投切时不会对电网形成冲击、没有涌流，寿命长，有一定功耗和谐波污染，目前较为普遍使用。机电一体化智能复合开关。该开关是交流接触器及固态继电器并联运行，结合两种开关优点，实现快速投切，降低功耗。主要由于成本和可靠性原因较少应用。机电一体化智能型真空开关。此开关使用低压真空灭弧室和永磁操作机构，使电容实现过零投切，而且适应电容器串联电抗器回路的投切，寿命较长，有较高可靠性，目前正在进行商品化。使用智能型无功控制策略。根据三相电压、电流信号，跟踪系统中无功变化，无功功率作为控制物理量，用户所设功率因数作为投切参考限量，根据模糊控制理论智能选择电容器组合，智能投切针对星-角结合情况。电容投切控制使用智能控制理论，自动及时地投切电容补偿，补偿无功功率容量。依据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选取电容器组合，根据“取平补齐”方式投入电网，实现电容器投切的智能控制，提高补偿精度。主要措施有：电压限制条件较为科学。智能系统曾设定欠电压保护值，能够设置禁投、禁切电压值，可以缺相保护功能，用功功率进行投切限值设定。设置投切延时时间具有调性。同组电容投切动作所需时间间隔能够设置，快速跟踪补偿设置能够为零。
4.3 计算功率因数
选定具有代表性的时间段，依据变电站所计算的出线单位时间的线路有功电量与线路无功电量，计算分析线路功率因数，即：
5 总结
伴随科技进步发展，高科技企业逐步增加，信息技术与电力部门相融合已成为趋势，电力系统自动化的进步发展，使电力部门为能够公众提供更好的服务，使之更便捷、高效。在满足用户需求同时，电力企业还应该加强用户电网的治理和监控，结合各种新技术与设备，使之能够更快速的发展，无功补偿技术也会因此而更经济有效。而电力从产出到运输然后直到使用都需要精密的计算和安全指导，才可以更好的应用于各种经济生活当中。
参考文献
[1]张恒艳.浅谈智能无功补偿技术在低压配电网中的应用[J].职业，2008，09.
[2]黄冰，黄留欣.调压型实时无功自动补偿装置的应用[J].电网技术，2008，S1.
关键词：电力行业 节能降损 农村公用台区
引 言
相比西方发达国家，我国电力行业能效水平还比较低，电力发、输、配、用环节的损耗依然较高。因此，我国电力行业依然要继续推动节能减排相关工作。
电网损耗有其自身的规律和特点，只有从本质上掌握目标配网的损耗机理，才能提出有效的降损策略。与此同时，要实现对配网损耗的准确描述和定量评估，必须掌握线损计算的工具。在此，本文对当前在这一领域的研究现状及成果进行综述，以作为进一步研究的参考和依据。
一、理论线损计算概述
在农村用电管理工作中，低压配电网理论线损的计算和实际线损的考核是一个薄弱环节。笔者低压线路理论线损的构成推荐一种简单实用的计算方法，以供广大城乡电工参考。
1、线路的理论线损率
低压线路本身的电能损耗、低压接户线的电能损耗、用户电能表的电能损耗、用户电动机的电能损耗和用户其他用电设备的电能损耗，构成了所有供电设备的电能损耗之和，其线损电量与线路供电量之比百分数，即为线路的理论线损率。
需要说明的是，在实际线损计算中，只计算到用户电能表，用户的用电设备不再参与实际线损计算。但在理论计算中，凡连接在低压线路上的用电设备的电能损耗，均应计算在内。
2、低压线路理论线损计算通用公式
A=N × K 2× I 2 pj × R dz ×t×10 －3
式中： N——配电变压器低压侧出口电网结构系数；
K——负荷曲线形状系数；
t——线路月供电时间，h；
R dz ——线路导线等值电阻，Ω。
等值电阻可按下式计算：
R dz =ΣN K I 2 zd × k R k /N×I 2 zd
式中： I zd ——配电变压器低压出口实测最大电流，A；
k ——低压线路各分段实测最大电流，A；
R K ——低压线路各分段电阻：R K =r ok 。 I k ，Ω；
N——配电变压器低压出口结构常数（如前）；
N K ——低压线路各分段结构常数，取值与N相同；
I pj ——线路首端负荷电流的月平均值，A。
3、低压接户线的理论线损计算
从低压线路至用户电能表，从电能表到用电器具的连接线称接户线 （或下户线），其理论线损电量可按每10m月损耗为0.05kW.h计算，当接户线长度为L时，月损耗电量为：ΔA=0.05L/10kW / h。
4、电动机的电能损耗计算
电动机的额定输入功率与额定输出功率的差值即为其损失功率 （包括铁损、铜损等），乘以当月运行小时数即为其电量损失，其计算公式为：
式中： U n ——电动机的额定运行电压，kV；
I n ——电动机的额定电流，A；
cosφ n ——电动机的额定功率因数；
P n ——电动机的额定功率，kW；
t——电动机的月运行时间，h。
二、配网无功补偿的方式和配置选择
目前0.4KV低压补偿，根据投入方式可分为固定补偿和自动补偿，根据补偿安装地点可分为变电站0.4kv母线集中补偿、低压分组补偿方式、配电台区低压集中补偿和用电设备点补偿等。
1、变电站母线集中补偿
主要依据母线的电压高低和功率因数的高低来确定投切时间。为了防止送电时电压超过10%，产生断路器动作，在电容柜保护上加装延时继电器，整定值为1s。电容柜主要保护有过压、过流、功率因数、谐振，作用于速断、过流、过压、谐振继电器。
2、低压分组补偿方式
变电站高压集中补偿可以减少变电站以上输电线路传输的无功电能，降低出线网络的无功损耗，但它不能降低低压配电网络的无功损耗，解决不了配电网络的降损问题。高压线路补偿也仅能补偿补偿点以前的无功功率，对补偿点以后的线路和负荷的无功起不到补偿作用，所以低压分组补偿可直接补偿到配电线路和负载的无功功率，且补偿的效果更为理想。
3、配变分相式补偿方式
配变分相式补偿主要是在台区低压配电屏上加装400V并联补偿电容器。由于农村用电季节性强，灯峰和后夜负荷变化大，而且在三夏、秋收、抗旱等农忙季节用电负荷较高，平时负荷低。从整体上来看、配网60%的无功功率均被台区配变这些用电设施消耗，所以进行低压台区分相补偿有着重要的意义。
三、农村配电网终端配电单元配电变压器的选择
由于做好了配电变压器的节能降损，既能从根本上解决无功流动范围，又能最大程度的降低损耗。所以必须合理的选择配电变压器的容量。非晶合金变压器具有很优点。
值得注意的是：非晶合金变压器在负载率低于60%及以下时，其效率η大于99%。而农村配电网中居民用电的年负荷率较低，年8760h中，年Tmax=2216.7h，年最高负荷达到90%以上仅为40天左右，平均负载率在10%-40%间，农村配变的负载率也只有21%左右，部分地区仅为5%，针对这类配变情况，笔者认为采用非晶合金的变压器经济运行更为显著。
1、农村配电网0.4kV线路无功补偿容量的确定
目前通常的0.4kV线路无功补偿装置均安装在变压器的低压侧首端，如普通无功补偿装置的安装图：
0.4kV低压补偿方式有静态补偿和动态补偿两种，由于篇幅有限，其控制方式和无功性能补偿比较情况不在这里赘述
根据补偿电容器离负荷越近补偿效果越好的原则，考虑到农村配电网线路负荷的分散性、不稳定性和用电负荷不定期性以及低压配电网分支出线较多的状况，笔者认为，在变压器低压侧安装配电网监测仪检测，电容器分散安装在低压电网各个出线分支的2／3处或线路无功最佳补偿点，通过载波通信将监测仪实时检测到的电流、电压信号传输到补偿电容控制器，通过控制电容器投切来实现低压支路无功补偿的目的，与传统无功补偿装置相比，最大的技术突破就是补偿了一段线路上的无功损耗。如下图所示：
该方法改变了以往采用取A相电流和BC线电压为参考信号的控制方式，采用参考信号为无功功率的控制方法。即电网缺多少无功，电容器就补多少无功。
另外，经验数据表明，变压器对无功消耗约占变压器本体容量的6%-8%，针对该部分的无功需求，可在变压器低压侧通过负荷开关接入固定式电容器进行补偿，与此同时对低压负荷率进行监测调整，就能最大程度的降低无功在线路上的损耗。
四、结语
从节能减排的长远发展的目标出发，建立节约能源长效生产机制，加强无功管理，引导企业使用无功补偿装置，合理补偿无功以节约国家能源，减轻国家电能供应不足的压力，在倡导节约型社会的今天尤为重要，希望引起同行们的足够重视。
参考文献
【关键词】电气自动化；无功补偿；应用研究
一、关于电气自动化的研究
电气自动化，是指涉及电气技术、电气设备、电力自动化技术、自动化设备的原理与分析方法的技术。它所涉及的科目包括：电力基础、工程数学、C 语言程序设计、数字电子技术、计算机文化基础、电力电子技术、高等数学以及自动检测技术等。
二、针对无功补偿技术的研究
（一）无功补偿的含义
所谓无功补偿，就是指在电子供电系统中起到提升电网的功率因数的作用，它可以在一定程度上降低供电变压器及输送线路的损耗，提升供电效率及改善供电环境。在大的供电系统中，无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性，在小的电力系统中，无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流。
（二）无功补偿的工作原理
无功补偿的工作原理：电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种，其中无功功率不能进行远距离的传输，为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，以达到从整体上减少无功功率的目的。它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路，使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换，进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。
（三）无功补偿技术的实现路径
无功补偿技术的实现路径主要包括以下四项内容：一是电容器、固定滤波器以及电抗器调压技术的有效结合；二是晶闸管调节的电抗器与固定滤波器的有效结合；三是电抗器与固定电容器相结合形成单调谐滤波器；四是可饱和的电抗器与固定的滤波器相结合。
三、针对无功补偿技术在电气自动化中的应用存在问题的研究
（一）问题之一―无功补偿技术在电气自动化中应用存在的问题
无功补偿技术在电气自动化中应用存在问题的主要表现是：第一点是在发电企业中有很多无功潮流不断地涌向高压的变电站，通过输电线路不断地输送到低压变电站和中压变电站，在这个过程中很容易出现远距离运输无功潮流问题；第二点是很多电力企业在电气自动化技术与设备运行的过程中，没有合理地配置无功补偿的合理容量，有些变电站的无功补偿电容是整个机组的投切，完全没有办法按照负荷的实际变化需求完成就地平衡的目标，很容易出现低负荷时无功倒送，高负荷时无功补偿的功率低的状况。
（二）问题之二――无功补偿方式存在着一些问题
无功补偿方式存在的问题包括以下四项内容：第一是谐波问题：饱和或者静止电容器都具有一定的抗谐波能力，但当谐波含量过大时，会对电容器的寿命产生不利影响，严重时甚至会造成电容器的过早损坏。同时由于电容器对谐波有很大程度上的放大作用，因而也使得电力系统的谐波干扰更为严重。
第二是补偿方式问题：是当前很多电力部门或者用户对于无功补偿的出发点，只注重补偿功率的因素，没有从根本上立足于降低电气自动化系统的损耗问题。
第三是无功倒送问题：无功倒送在电力系统中是不允许的，尤其是在电力系统负荷低谷的时侯，无功倒送会在很大程度上导致电力系统电压的偏高，产生大量的无功功率。
第四是电气自动化系统电压调节方式的补偿设备所潜在的问题：有一些无功补偿设备是跟据电力系统的电压来确定无功投切量的，这虽然在一定程度上有助于保证用户的电能质量，但对电力系统的安全运行而言却是非常不可取的。因为线路的电压水平是由电力系统的运行情况决定的，当线路电压的基准偏低或者偏高的时侯，电力系统实际的需求可能会和无功的投切量相差很大，从而出现无功过补或欠补的现象。
（三）问题之三――缺乏专业的技术人才
很多电力企业在电气自动化技术的发展过程中，缺乏专业的技术人才。其主要表现是：电气自动化技术要求工作人员要具备专业的电气自动化技术与计算机操作知识，比如说，电气技术、电气设备、电力自动化技术、自动化设备的原理与分析方法的技术。但在现实的生产过程中，很多电力企业缺乏专业的电气自动化与无功补偿技术人才。究其原因，主要是很多电力企业在招聘人才的时候，没有统一的招聘标准，而且为了降低企业的生产成本，在招聘流程中简化了实践操作的步骤。
四、针对问题提出的解决措施
（一）措施之一―要采取措施加强客户的侧管理
要加强客户的侧管理，就要做到以下两点：一是要利用各种宣传媒介加强对客户侧无功补偿方面的节能降耗与管理的宣传，在最大程度上让客户意识到无功补偿技术的重要性；二是要在实际的生产与运用过程中，加强无功补偿技术的应用，使得客户明确强化无功补偿的应用，可以降低有功功率的损失，从而减少电费的花销。
（二）措施之二――无功补偿装置在设计与使用的过程中需要注意的问题
无功补偿装置在电气自动化的设计与使用过程中需要注意的问题包括：一是要选择适合电力系统运行的电力电容器，并且要正确无误地使用额定电压的电力电容器；二是在设计电力补偿电容器的过程中，要减少电力系统的谐波对电力补偿电容器所产生的不利影响，从而提升无功补偿装置的安全运行能力；三是要选择合适的补偿控制器以提升无功补偿装置的运行质量与水平。
（三）措施之三――采取措施提升电力企业中工作人员的专业素质
要提升电力企业中工作人员的专业素质，就要做到以下两点：一是在平时的工作过程中，定期或者不定期对工作人员进行无功补偿技术与电气自动化技术相关专业知识的培训工作，并增加相应的实践机会，使得工作人员可以将学到的知识有效地应用到实践中去，努力提升他们的专业技术水平与能力；二是要聘请专业人员在企业内部召开电气自动化技术与无功补偿技术相关知识的讲座与演讲等活动，鼓励全体员工积极参与，实现在潜移默化中提升他们的专业技术能力与处理突发事件能力的目标。
五、结语
随着电气自动化技术的发展与应用，其在供电系统、高速电气化的铁路牵引系统的发展过程中所发挥的作用也变得越来越大。但随之而来的无功功率增加、负序与谐波含量增大等问题，在很大程度上影响着电气自动化技术的发展。因此，加快对电气自动化与无功补偿技术的研究，是当前摆在人们面前的一项重大而又紧迫的任务。
参考文献
[1]薛双苓、王磊.试论电气自动化中无功补偿技术的应用[J].科技资讯，2011（29）.
