无功补偿对电力系统电压稳定性影响的分析(4)
此时，电源的功率因数是 (2-11)
从上式可以看出，投入并联无功补偿装置后，电源功率因数将会增大。当 < 时，是欠补偿；当 > 时，是过补偿。
2.3无功补偿的原则
无功补偿的总原则：全面策划，合理布局，分散补偿，就地平衡 [4] 。无功补偿方式在制定的时候，应该全面的分析系统无功电力的需求量，比较无功补偿的经济效益和投资费用，来确定最优的补偿容量和补偿方式。
2.4 无功补偿的主要手段
2.4.1 静止电容器
静止电容器的结构比较简单，装设容量可以大也可以小，而且既可以集中使用，也可以分散装设来就地供应无功功率，以降低电力网络的电能损耗。静止电容器的优点是：经济、灵活、损耗低、安装文护便捷。
为了在运行过程中调节电容器的功率，可以将电容器连接成若干组，再根据负荷的变化，分组投入或切除，可控硅投切型电容器补偿装置就可以实现补偿功率的调节。
2.4.2 同步调相机
同步调相机相当于是空载运行的同步电动机。它有两种运行方式：过励磁运行和欠励磁运行。在过励磁运行的时候，同步调相机向系统发出感性无功功率，起无功电源的作用，这样能够提高系统的电压；在欠励磁运行的时候，同步调相机从系统吸收感性无功功率，起无功负荷的作用，这样可以降低系统的电压。根据实际运行时的需求以及运行对于电压稳定性的要求，欠励磁的最大容量一般只有过励磁容量的50%~65%。如果同步调相机装设有自动励磁调节装置，它就能够根据所装设地点电压的数值均匀的改变输出或吸收的无功功率，从而对电压进行调节。特别的，如果系统具有强行励磁装置，那么在系统有故障时，还是能够调节系统的电压，有利于提高系统电压的稳定性。
但是，因为同步调相机是旋转机械，所以它的运行文护比较复杂。它的损耗也比较大，在满负荷状态下，有功损耗大约是额定容量的1.5%~5%，额定容量越小，百分值就越大。同时，小容量的同步调相机投资费用也比较大。所以，一般是使用大容量的同步调相机，且分布集中，容量小于5MVA的一般不使用。我国，同步调相机一般安装在枢纽变电所，可以较为平滑的调节电压，提高电力系统稳定性。
2.4.3 静止无功补偿器
20世纪70年代以来，同步调相机逐渐被静止无功补偿装置所取代，到目前为止，已经很少有国家仍然使用同步调相机。
静止无功补偿装置是一种动态无功功率补偿装置。它将电力电容器和电抗器并联起来使用，电容器可以发出无功功率，而电抗器可以吸收无功功率，两者结合在一起，再加上适当的调节装置，就可以成为能够平滑地改变输出或吸收无功功率的补偿装置。静止无功功率补偿装置一般可以分为四种类型：可控饱和电抗器型、自饱和电抗器型、可控硅控制电抗器型、可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型静止无功补偿器。当电压发生变化时，静止无功补偿器可以快速地、平滑地调节无功功率，来满足动态无功补偿的要求。
与同步调相机相比较，静止无功补偿器运行和文护简单，功率损耗也较小，能够做到分相补偿来适应不平衡的负荷变化，它对于冲击负荷也具有较强的适应性。所以，静止无功补偿器在我国电力系统中得到了日益广泛的使用。
2.5 无功补偿的主要方式
无功补偿就其补偿方式来说可以分为两类：高压补偿和低压补偿。其中，高压补偿通常是在变电所高压侧进行，它仅能够补偿补偿点前端的无功功率，对补偿点后的线路以及负荷的无功功率不起任何补偿作用；低压补偿则可以直接补偿配电线路和负载的无功功率，所以补偿效果较为理想。