MATLAB电力系统无功补偿的研究+文献综述(2)
和电场空间才存在无功功率产生的空间。在正弦电路中，无功功率的概念才有清楚的
物理意义，无功功率表示有能量交换，但并不消耗功率，其幅值可作为能量交换的度
量[1]。
电力系统中大多数负荷要消耗无功功率，而且很多组件也要消耗无功功率。因此，
电力系统中负荷需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。如果这些所需要的无功
功率由发电机提供并经过长距离输送，显然是不合理的，通常也是不可能的；如果这
些所需要的无功功率不能及时得到补偿，电力系统的安全运行以及用电设备的安全就
会受到影响。
近年来，随着我国电力工业的不断发展，大范围地高压输电网逐渐形成，同时对
电网无功功率要求也日益严格。无功是保证电力系统电能质量、降低低电网损耗、保
证电网安全运行不可或缺的部分[2]
。电网的无功功率不平衡将导致系统电压的巨大波
动，严重时会导致用电设备的损坏，出现系统崩溃等事故[3]
。目前大多数国家规定电
压允许变化的范围一般为10% ～+5% UN（额定电压）。因此，为确保优质供电服务，
保证电压稳定在允许偏差的范围内，应有合适的无功补偿装置，从而保证无功功率的
平衡[4]
。因此，无功功率补偿对电力系统有着重要意义，概括起来有：
1) 减少发电供电设备的设计容量从而减少投资。
2) 稳定电网的电压，抑制系统电压波动，提高输电能力，并提供一定的系统阻
尼，提高供电质量。
3) 补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数，提高负载的功率因数，
减小功率损耗。
4) 降低网损，提高变压器的输出功率及运行经济效益。降低设备发热，延长设
备寿命，提高设备的利用率。
5) 避免系统电压崩溃和稳定破坏事故，提高运行安全性。
1.2 无功补偿器概念及补偿器分类 无功补偿器概念及补偿器分类 无功补偿器概念及补偿器分类 无功补偿器概念及补偿器分类 无功补偿可以分为串联补偿和并联补偿。串联补偿的目的在于控制线路的阻抗参
数。我国大多采取并联补偿的方式来补偿系统无功，其目的在于控制线路的电压参数。
即现在普遍采用的的静止无功功率补偿器（Static Var Compensator——SVC），其输出
随电力系统特定的控制参数而变化的，并联连接的静止无功功率发生装置或无功功率
吸收装置。SVC 是完全静止的设备，但它的补偿过程是动态的，即根据系统无功功率
的需求或电压的变化自动跟踪补偿。 SVC 的一个重要特征是主要依靠晶闸管等电力电
子器件完成调节或投切功能，它可以频繁的调节或投切，其动作速度是毫秒级的。主
要的静止无功补偿装置主要有以下三大类型:一类是具有饱和电抗器的静止无功补偿
装置(SR: Saturated Reactor);第二类是晶闸管控制电抗器(TCR: Thyristor Control
Reactor),晶闸管投切电容器(TSC: Thyristor Switch Capacitor)，这两类装置通称为SVC
(Static Var Compensator);第三类就是采用自换相变流技术的静止无功补偿置—动态无
功补偿器(SVG)，静止无功补偿器(SVC)中的 “静止”是针对旋转的同步调相机而言的。
SVC 是通过控制晶闸管的导通角来快速调节并联电抗器的大小或投切电容器组，它对
调节负荷功率因素、稳定和平衡系统电压、消除流向系统的高次谐波电流、平衡三相
负荷等有显著的作用[5]
。目前静止无功补偿器的研发和应用已日趋成熟。其典型的电
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