时间：2023-01-26 06:16:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇无功补偿技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1稳态补偿和迅速跟踪补偿相结合的方式
稳态补偿和迅速跟踪补偿相结合的方式，是目前电力系统无功补偿的一个新趋势，它对于一些大型的重工钢铁企业等用电量较大的工业用电有着很好的节能降耗作用，特别是在这种工业设备用电量大、负载变化频率快、波动的幅度大的情况下，其能够及时的进行跟踪无功补偿，具有较好补偿效果。这种无功补偿的方法不仅给企业降低了能耗和成本，而且能够很好的扩充设备的容量，提高其功率效率，从而提高其生产产量。
2改进电力系统无功补偿的投切方式
智能复合投切开关智能复合投切开关，其是结合了固态继电器与交流接触器的优点，并通过并联的方式连接，其很大程度上降低了能耗，还能够快速的进行投切。机电一体智能真空投切开关机电一体智能真空投切开关，其是采用低压真空消弧空室和永磁的操作机构，其能够很好的适应电容器串联电抗回路的投切，且其具有使用寿命长，高可靠性的特点。过发触发固态继电器投切开关过零触发固态继电器投切开关，其在投切过程中对电网无冲击、动态响应快、且无涌流出现，其使用寿命一般也比较长，但其有一定的功耗。
3采用智能无功控制策略
采用智能无功控制策略的意义对于目前的新的技术环境来说，其具较强的复杂性与变化性的特点，这对电网技术的升级与改造来说，是一个新的挑战与机遇。采用智能无功控制策略，对于目前的电网负载来说，是一个新的升级改造的技术革新的过程，它必定会对我国的电网电力系统的发展贡献出新的力量。
4无功补偿技术在电网中的应用
无功补偿技术在电力自动化技术中的应用有着重要的作用，其对电力系统中无功负荷的补偿，很大程度上降低了电力系统的电能损耗，有利于节约能源。随着电力系统自动化智能化建设的加快，无功补偿技术也必将迎来新的技术发展。首先对于传统的老旧元器件来说，由于其有着一定的功耗，而且效率低，所以其必将会被新的技术所淘汰。新时期下，淘汰落后无功补偿技术与设备，推广最新的无功补偿技术新思想，实现新的电力系统的无功布局，以消除传统无功补偿技术的低效能、高功耗的问题是电力系统无功补偿技术发展的新趋势。无功补偿技术作为一种降低电网能耗的技术手段，其效能的发挥对于电网在运行中的损耗值的大小起着关键性的作用。所以要加快对电力系统智能化无功补偿技术的布局和引入，对智能化无功补偿技术的布局，要从思想上对其有一个全新的认识，其就是对电网元功平衡要做到实时、实地、零传输的要求。电网无功补偿的零功率平衡是指，在任何一个地方，任何一个瞬间，无功功率都可以自动调节平衡，从而保证输变电站线路及电压层级之间的元功率传输为零，这样才能真正做到无功功率的真正的平衡。在电网的发展与应用中，要提升电网的运行效率，就要不断对电网的无功补偿技术进行改进和更新。对电网无功补偿技术的改进和更新，要从整个电网的整体布局与运行进行设计与控制，同时还要引入现有的自动化智能化控制系统，从整体上根据电网中各种物理数据之间的动态变化与关系，通过自动化智能化控制系统进行调控补偿，真正使得电力系统的无功补偿做到实时实效的功能特点。
5结语
要做好电力自动化系统中的无功补偿的控制，首先要革新传统的无功补偿技术，更换老旧的无功补偿器件，从整体上把控无功补偿的设计与布局，才能真正使无功补偿发挥其功效。对于新形势下，电力电网布局的发展与变化，电力系统的无功补偿还要根据无功负荷的变化与特性，进行适当的调整与更换，其包括技术的调整，布局的改变、调控策略的改变等。
作者：王晨艳 单位：江苏省电力公司检修分公司苏州分部
【关键字】县级供电区域 无功补偿 ESVG
中图分类号：U223 文献标识码： A 文章编号：
一、ESVG原理介绍
静止无功发生器（Energy Static Var Generator以下简称ESVG）是一种用于动态补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小变化的无功进行快速和连续的补偿。是电力系统无功补偿的第三代产品，其补偿过程是：无功发生器先将系统电压整流成直流并保存在一组直流电容器内．同时经过一组逆变器将此直流逆变成交流电压．通过连接电抗．与系统连接．如果所逆变的电压高于系统电压。则逆变器就像一组电容器那样向系统提供无功功率；如果电压低于系统电压它将消耗无功功率。
二、ESVG与传统固态电容补偿技术的比较
（一）、可靠性对比：
ESVG动态补偿采用全模块设计，安装、调试工作量小，基本免维护。通过控制控制柜进行自动控制，因此可实现连续可调，并且从最小容量到最大容量的过渡时间很短，因此可以真正实现柔性补偿。
传统的电容补偿装置中电容对系统谐波放大，系统存在具巨大隐患。同时需要定期的检查电容，并按时间更换，对电力系统有极大隐患。电容有经常漏油，鼓肚等现象且在投入电容时产生倍数较高的涌流，容易在接触器的触点处产生火花，烧损触头。切断电容时，容易粘住触头，造成拉不开。涌流过大对电容器本身有害，会影响使用寿命。
（二）、安全性比较
ESVG是可控电流源，不会产生过电流、不会产生谐波电压放大。其中ESVG保护类型包括：母线过压、母线欠压、直流过压、过流、输入缺相保护、输入错相保护、IGBT元件损坏检测等保护功能。传统无功补偿只有普通的器件保护，目前国内出现无线补偿引起的电气事故大部分是因电容对谐波放大，电容质量问题引起巨大隐患。
ESVG的响应速度快安全性高，可以实时跟踪冲击型负荷的波动，进行快速跟踪补偿。当ESVG装置投入以后，所有的负荷无功都由ESVG装置提供，系统提供的无功为跟踪系统无功变化，响应速度为0.5us完全达到快速补偿波动负荷的目的。
三、台区补偿现状
（一）、台区补偿前后基本情况
内黄县供电有限责任公司供电区域内最普遍最具代表性的典型农村街变100KVA的台区做该补偿实验项目。该台区主要低压负荷类型有：照明用电、空调、电机、电焊机、照明、烤箱等，如附表1低压用电需求明细表所示。耗电高峰期在每日12点及18点左右。原有台区无功补偿采用固态电容静态补偿50Kavr。采用固定投切装置，平均有效使用寿命5年。在台区安装静止无功发生器后台区功率因数提高到0.95，实现动态快速调节无功的目的。在安装后可降低供电线路的损失，提高电压质量，提高供电设备的有效利用率，同时具有抗谐波能力，更保证系统安全。
四、台区应用ESVG新型无功补偿后的经济效益分析
在新型无功补偿装置的产品寿命周期（十年）内，通过对比产品投入成本与投入后节省成本得出该项目的投资可行性。
节省总成本包含：台区提高的供电量＋低压线损提高后提高的售电量＋替代原有固态电容成套设备成本。
（一）、台区提高供电量
提高的变压器供电容量：对于原有供电变压器设备来讲，同样的额度容量下，cosΦ提高，视在功率不变，有功电流增加，无功电流减少，有功功率增加，无功功率减少。进行无功补偿后，便可提高用电承载率，变压器可满负荷运行。 无功补偿后增加变压器容量：P＝S*(1-cosφ1/cosφ2)。按根据测量数据保守估算功率因素提高十个百分点带入公式的：增加供电容量：10（KW）。累积计算年增加供电量：10*12*30*24*10=864000 （KWH）。
（二）台区补偿后情况
降低变压器可变损耗：
当功率因数由cosφ1，提高到cosφ2时，可变损耗降低的百分数可由下式求得:
P1＝P1RX10－3/U1 cos2φ1 (KW)
P2＝P2RX10－3/U2 cos2φ2 (KW)
(P)%=( P1-P2)/P1X100%＝（1-cos2φ1/cos2φ2）X100%
cosφ1 ----补偿前的功率因数
cosφ2 ----补偿后的功率因数
P1----补偿前的有功损耗
P2----补偿后的有功损耗
(P)% ----补偿后损耗降低的百分数
P1取75%平均额定负荷电流情况下，P1变压器的铜损 100KVA的铜损 1.8225（KW）
由上式可以算出功率因数提高时降低可变损耗的值 有上述参数带入计算得：
P1*(P)%=0.6865927 (KW)
累计计算周期内的节省电量；10*12*30*24*0.6865927 ＝59321（KWH）
合计：提高总的供电量是提高的变压器供电容量加上降低变压器可变损耗。即：提高总的供电量：864000＋59321＝923321（KWH）
（三）、低压线损提高后提高的低压售电量
（补偿前的平均低压线损－补偿后的平均低压线损）×月平均低压售电量
根据实际数据带入公式得：（5.6％-4.6％）×40000＝400 （KWH）
累计计算周期内的节省电量: 10*12**400 ＝48000（KWH）
（四）、替代原有固态电容成套设备成本
如传统的电容无功补偿装置产品寿命一般在五年。交流接触器不断频繁投切且使用寿命也有限。传统电容器无功补偿设备在五年内相当于主体部件需要进行更换一次，而ESVG补偿装置使用寿命保守估计都在10年以上，则5年使用寿命器件将节省设备维护投资费用可以清楚计算出来：50Kvar电容无功补偿装置设备主体及附属部件全套价格4000元，10年可节省替代2套原有设备成本在8000元以上。
五、新型台区补偿装置投入后效益分析
（一）、经济效益分析
在静止无功发生器在该台区投入使用后的节省成本:节省电费＋替代成本
节省电费＝（提高供电量＋提高的售电量）×均价
节省电费＝（923321＋48000）×0.50=485660 （元）
投入该产品将来带来潜在收益总额：
周期内十年间节省总成本：485660＋8000＝493660元
投入该产品价格30000元：按年利率5％折算该投资十年后折算：
30000（1+0.05）10＝48866元
显然493660元远远大于48866元，投资该项新型补偿装置可靠运行十年经济效益是正向收益的。该项投资是可行的。
（二）、管理社会效益分析
应用该产品减少以往固态电容频繁手工投切的操作危险隐患，使得无功投切管理更加智能化便捷化，减少供电所台区管理人员的工作量提高了工作效率。
社会效益分析：静止无功发生补偿器在国外是已经成熟的应用技术，在国内市场推广应用还非常少。安阳市供电区域的试点在农村典型台区安装该新型补偿装置，取得的成功经验可以推广应用，该产品在台区标准化治理中的示范引领作用显著。
【参考文献】
对于用电设备的功率因数，其用途可以对测算电能损失。在实际中现场技术可以对达不到标准的功率因数进行调整，使其满足电路要求，实现节约电能的目的。本文分析了无功补偿的作用和近年来无功补偿得应用方式，对于无功补偿技术的应用，在低压的电网中和耗电设备中节约电能达到提高功率因数的目的已成为一种必然趋势。
【关键词】
无功补偿；补偿手段；功率因数
1 无功补偿的基本知识
无功补偿的原理
有功功率，无功功率为电网输出功率的内容。机械设备通过能的转化直接将电能转化为人们日常所需的机械能、热能、化学能或声能，并利用这些能直接为人们工作，通过用电器做功的形式，其中能的转化功率称为有功功率！若电能可以与其他形式的能在电网中进行往复性的相互转换，必要时候还可为电气设备做功提供一定的能！则此过程的转化功率称为无功功率，此电能大多于电磁元件建立磁场，电容器建立电场时所占用。电流在电感，电容元件中做功时，电流电压不同相位！电流滞后电压90℃。是电流在电感原件中做功。若超前则是于电容元件中做功。同一电路中，电感可通直隔交，而电容则通交隔直，所以二者电流反向相位反向。利用此原理，若于电磁元件电路中合理配置电感，电容元件，利用其电流方向的性质，让其电流相互抵消，使相位差缩小，即可达到更加有效的利用电能做功的目的，这就是无功补偿的道理。
在电路中，需要无功功率的都是感性负荷，感性元件和容性元件接入同一电路中既为无功补偿。因容性装置储能多，在电路中释放能量，释放的能量由感性负荷吸收。在此过程中能量得到转化。因为感性负荷需要的无功功率能从容性装置中得到补偿，这个过程称为无功补偿。（1）
2 无功补偿设备及无功补偿的方式
根据补偿方式的不同，有三种划分，调感式设备，调容式设备及静止无功发生器设备。前二种属于无源式补偿装置，静止无功发生器属于有源发生装置。现今使用较广的是无源补偿装置，而以调容式为主，因为调感式装置一般装有铁芯，而采用调容装置一般占地较小，成本较低。此外，要想改变晶闸管的补偿容量可调整晶闸管的导通角，此种方式既为调感式补偿，而电网中，大多时候都是需要补偿容性的无功功率，采用调感式须串联比较大的电容，因此，负荷侧主要采用调容式，比较大的电能传输系统则采用调感式。静止无功发生器是较为新型的补偿装置，其可补偿容性无功功率，又可补偿感性无功功率。是新一代的无功补偿装置。（4）
2.1 交流斩波无功补偿器
在传统并联无功补偿电容的基础上，在电网和电力电容器之间加入一个交-交变频接口电路的控制，得到一超前电网电压90°，可通过对对容性电流的幅值调节。实现对交流网侧感性无功功率的连续动态的补偿。最终使得网侧功率因数为1.交流斩波无功补偿器主要由网侧滤波器，交-交斩波器及补偿电容器组成。
2.2 动态补偿的晶闸管投切电容器（TSC）
对于电网中的无功功率进行的方法有多种，而大多采用装设补偿晶闸管投切电容器。因为晶闸管电流的特殊性，将二个晶闸管反并联即可将电容器和电网分开的作用，此法用于晶闸管投切电容器设备中。当电网的无功功率欠佳时，晶闸管导通，电容器接到电网中，对无功功率进行补偿。若晶闸管关断，则电容器脱离电网，此时电路不需要补偿。
晶闸管投切电容器的优点在于对无触点开关方式的实现，如高频率的开通与关断，且在开通和关断过程中，没有触点可避免开通与关断过程中产生的电弧，燃烧触点。而且因其响应速度快，控制精度得以有效提高。晶闸管投切电容器由于其他开关在于，晶闸管响应要快得多，可以提高控制精度。更加方便的实现零电压投切控制，另外，出于其响应速度的提高，一些最新的投切控制理论，也可以方便的用于实践中（2）.
2.3 以补偿感性无功功率的混合静止同步无功补偿器[HSTATCOM]
[HSTATCOM]由无源和有源部分组成，晶闸管投切电容器结构（TSC）为无源部分主要内容，投切开关为晶闸管与二极管反并联组成的双向开关。可保证电容器组无过度投切。抑制涌流，防止谐波放大的实现可通过于电容器回路中串联电抗器。有缘部分（STATCOM）采用电压源型逆变器，直流侧利用电容器维护电压恒定，逆变器与电抗串联接入系统。为得到逆变器输出的连续可调的感性，容性及无功电流保持系统频率因数的100%，可根据系统电压，负荷电流及电流信号控制逆变器的电压的幅值和相位。
2.4 动态无功补偿器（DSTATCOM）
近年来一种新型补偿器在配电网无功补偿和电网电能质量调整中得到了广泛的应用，即动态补偿器，动态补偿器凭借其补偿能力强，补偿范围广，性价比高，且可对电网电压闪变，电压跌落，三相不平衡等电压质量问题进行补偿等特点夺颖而出！最为显要的是其能综合补偿负载端的功率因数低的问题。
在不考虑电阻和电感损耗的情况下动态无功补偿器不需要从电网吸收有功功率故系统电压和逆变器的交流侧电压同相位，通过改变二者得相位差就可以改变连接电抗器上的电压，进而控制其电流的大小和方向。而实际应用中由于连接电抗器和开关器件本身的损耗，及输电线路得阻抗，管压降等原因，系统电压和逆变器交流侧电压，不可能等相位。由此带来的损耗，归算到交流侧等效电阻，逆变器本身不需要消耗有功能量，这个能量由电网电压提供。若想利用动态补偿器补偿无功功率的大小和性质，可通过改变动态无功补偿器的输出交流电压幅值的大小及与电网电压的相位的差值。以达到目的。
3 结论
文中主要介绍了无功补偿技术的原理，介绍了现今社会对于无功补偿技术的应用手段，对于近年来较为先进的无功补偿方式的介绍，及各种补偿方式对功率因数的影响以达到补偿技术的经济性、合理性、安全可靠性，达到节约的目的。
【参考文献】
[1]贾时平，刘桂英编著.静止无功功率补偿技术[M].北京中国电力出版社，2006
[2]李耀斌.基于DSP的TSC型动态无功补偿装置的研究[D].西安科技大学硕士学位论文，2009
论文摘要:本文主要闸述县级供电企业如何通过无功电压的管理来降低线损。
一、引言
线损是反映供电企业管理水平和经济效益的重要指标，减少线路无功负荷的输送、实现无功负荷的就地平衡是降低线损的重要手段；由于无功平衡情况也影响到电网的电压水平，而电压质量又影响到电网的线路损耗和变压器铁损。因此，通过对无功电压的优化控制以减少网络损耗、提高电压质量，具有特别重要的意义。
无功功率在电网中的传输和有功功率一样在电网中产生电能损耗，通常用功率因素cosφ来表示电网传输无功功率的情况。当cosφ=0.7时，无功功率和有功功率基本相当时，此时电网中由负荷电流引起的电能损耗有一半是由无功功率引起的。
通常负荷引起的损耗（包括线路损耗和变压器损耗）与电压平方成反比，而变压器铁损与电压平方成正比，因此在高峰负荷时由于负载损耗大于变压器铁损，所以提高电压能够取得明显的降损节电效果。反之，在低谷负荷时，变压器的铁损大于负载损耗，所以适当降低电压能够取得明显的降损节电效果。
二、县级供电企业无功电压管理现状
县级供电企业大部分的无功补偿均是采用35kV变电所内集中补偿，35kV部分功率因数较高，主网线损较低。10kV及0.4kV配电网，无功补偿的容量很少，其无功管理状况不完善。超过一半的10kV线路月平均功率因素低于《南方电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法》中规定的0.9，个别线路甚至低于0.7。许多线路电压损失很大，高峰时线路末端电能质量极差。功率因数低，电压损失大，使线损增大，给企业造成损失，而且限制了售电量的增长。所以，加强配网无功电压管理，提高功率因数，降损节电势在必行。
三、无功电压管理不善的原因
（一）县级供电企业无功管理起步较晚，管理人员无功管理的意识不强，力度不够，责任心不强，业务水平有待提高。还没有建立起无功管理的网络，管理办法和考核办法虽然制定出来，但也还没有正真地落到实处。
（二）受资金影响，10kV及以下配电网，无功补偿的容量很少。进行无功补偿的10kV线路只占全10kV线路的百分之十几甚至更少；进行无功补偿的公用配变也只有十几台甚至于几台，而整个县级供电企业公用配变数一般都有二、三千台。无功补偿的容量只是杯水车薪，因而不能分区、分压进行补偿，就地平衡。进行的无功补偿大多数也只是静态补偿，基本上没有进行动态补偿。
（三）管理人员对无功管理没有足够的重视，县级供电企业有三分之二左右的配变台区没有安装无功表，没有安装无功表就根本无从知道配变台区无功电量和功率因素的情况，更别说对台区的功率因素进行考核了。有些配变台区安装了无功表，但也没有进行抄表。故如要进行配变台区的无功补偿，就没有相应的配变台区的无功电量的基础数据，造成补偿容量不够准确。
（四）10kV线路及以下配电网的电容器损坏较多，可用率不高。对电容器没有进行日常的巡视，疏于管理起不到减少电压损失，降低线路损失的作用。
（五）因线路的发展而使10kV线路电容器的安装位置不合理，或是配变台区负荷的发展而使电容器的容量过小。
（六）电力需求发展很快，无论是有功电量还是无功电量上升都很快，没有做好电量增长的预测，以至于没有预先做好无功补偿工作，造成功率因素低。
（七）我国现行的《功率因数调整电费办法》只对100kVA及以上用户的功率因数标准作了规定，并执行功率因数调整电费，而100kVA以下用户的功率因数没有标准，这些用户大多没有安装无功补偿设备，在设计中亦不考虑无功补偿。但积少成多，这些用户也是一个庞大的无功电量用户的群体。
（八）配网用户初装时为节省一次投资，逃避功率因数奖惩的考核，将单台大容量变压器申请为多台小容量变压器供电。如果在我们的营业管理中有所疏忽，就使之成为用户无功管理中的漏洞。
（九）用户对无功管理不够重视，对无功管理不理解，造成应安装无功补偿设备的未安装或已安装的未装无功表而没考核。
（十）变电站的主变基本上是无载调压，不能实时地对电压进行调整。
（十一）农村线路的供电半径较长，负荷波动较大，使得线路末端的电压在负荷重时较低，线路前端的电压在负荷轻时较高。
四、几点建议
（一）实施功率因数提高与无功补偿减少线损。及时调整配电线路的功率因数，实现电容器自动补偿与随器、随机、分散就地补偿相结合，提高功率因数和改变电压质量，提高配变供电能力和设备出力，降低电能损失，从而达到降低线损的目的。10kV线路无功补偿装置应选择距离线路前端三分之二位置处安装，经过实际测算和运行中发现的问题对比分析，这样才真正起到补偿效果，达到预期目标。选择无功补偿装置时，要首先考虑质量好、科技含量高、自动投切及时，反应灵敏的尖端产品。
（二）新增用户配变必须进行合理无功补偿：《供电营业规则》第四十一条规定，无功电力应就地平衡。凡功率因数不能达到规定要求的电力用户，供电企业可拒绝接电。该条对所有用户的功率因数标准都做出了规定。所以，对新增变压器无论大小必须要求做好无功补偿设计，并严格把好验收关，保证用户无功就地平衡。
（三）加强无功表计安装管理和电费抄表、核算管理
1、未加装无功表的老用户要重新加装，进行功率因数考核，刺激用户主动加装无功补偿设备，提高功率因数。
2、新增用户必须加装无功表，进行考核，保证无功设备的投运率和可用率。
3、严格考核抄表、核算人员的工作质量，做到有表必抄，抄表必算，保证功率因数调整电费的有效执行。
（四）建立无功电压目标管理、考核激励机制。根据无功电压管理中存在的问题，首先要健全无功电压管理工作机制，成立无功电压管理领导小组，各个相关部门都有相应的无功电压管理专（兼）责，形成无功电压管理网络。把无功电压管理作为公司长期的工作重点来抓，形成良好的工作氛围。二是将各供电所的无功电压管理同供电量、售电量、售电均价、电费回收、安全生产、精神文明等指标进行挂钩，参照经营指标进行百分制量化，签订合同书，实行目标管理，对各项指标按月考核、按季抽查、半年进行一次考核兑现。三是建立了激励机制，对无功电压管理较好的专（兼）责，按照无功电压管理的好坏给予数额的奖励。
（五）开展专业培训，搞好技术交流。结合工作岗位，依据培训教材制定培训计划，落实培训对象，对各部门的无功电压专（兼）责开展无功电压的专业知识培训，使其了解无功电压的专业知识，并在工作中熟练运用。为断加强无功电压专业管理的技术交流活动，总结和推广应用新技术、新成果、新经验，积极开展技术革新活动。
（六）大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压。提高电网电压水平，主要是搞好全网的无功平衡工作，其中包括提高发电机端口电压，提高用户功率因数，采用无功补偿装置等。在无功平衡的前提下调整变压器的分接头。在10kV配电网中，由于空载损耗约占总损耗的50%～80%，特别是在深夜时，因负荷低，则空载损耗的比例更大，所以应根据用户对电压偏移的要求，适当降低电压运行。对于低压电网其空载损耗很少，宜提高运行电压。
（七）改变迂回线路，消除卡脖线，缩短供电半径，合理选择变压器分接头进行电压调整。
（八）在负荷功率不变的条件下。电网元件中的负荷损耗部分随电压等级的提高而减少，提高电网电压，通过电网元件的电流将相应减小，负载损耗也随之降低。升压是降低线损很有效的措施。升压改造可以与旧电网的改造结合进行，减少电压等级，减少重复的变电容量，简化电力网的接线，适应负荷增长的需要，以显著降低电力网的线损。
（九）加大宣传力度。提高管理人员和用户对无功的重视程度，使无功管理工作逐步走向正轨。
参考文献：
[1]《农村电网电压质量和无功电力管理培训教材》 中国电力出版社 2005.1
关键词：自动化,无功补偿,技术
中图分类号：TU855文献标识码：A 文章编号：
Abstract: with the improvement of our country economy and the rapid development of electronic electrical technology and then promote the development of the electric automation industry speed. However, due to electrical automation equipment single-phase electric traction in load change very complex and nonlinear factors and the strengthening, therefore, the reactive power compensation are particularly important. This paper the electrical automation of reactive power compensation on technology.
Keywords: automation, the reactive power compensation, technology
一.无功补偿技术概述
(一)无功功率
无功功率从本质上讲较为抽象，其主要是用于各电路中电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立及维持磁场的功率。无功功率本身对外是不进行作功的，而是转化为其他的能量形式。一般情况下，只要电气设备中带有电磁线圈，并且要建立磁场的，就必然会消耗无功功率，通常用符号Q来表示无功功率，其单位是乏和千乏。所谓的无功功率并非无用的功率。以电动机为例：电动机工作过程中，需要建立及维持旋转磁场，以此来使转子转动，进而带动电动机内的机械运动，其中电动机的转子磁场主要是靠从电源中取得的无功功率而建立的；再如变压器，它在工作过程中也需要无功功率，从而使一次线圈产生磁场，并在二次线圈感应出电压。所以，如果没有无功功率，那么电动机不会转动，变压器则也无法变压。因此，在正常的情况下，用电设备不仅需要从电源中获得有功功率，而且还需要从中获得无功功率。一旦电网中的无功功率出现供不应求时，便会导致用电设备因为缺少无功功率而无法建立正常的电磁场，换言之，这些设备将无法维持在额定情况下的工作，此时便会造成设备端电压下降，从而影响正常运行。
(二)无功补偿工作原理
将具有感性功率负荷的装置与容性功率负荷的装置并联接于同一电路中，能量会在这两种负荷之间相互交换。在这样的前提下，感性负荷所需的无功功率便可由容性符合输出的无功功率来补偿。这一过程实质上就是将原本应该由变压器或电网提供的无功功率，改为由交流电力电容器来进行提供。
二、无功补偿的基本类型
按照无功补偿装置所处的位置情况，可大致将其分为以下几种类型
集中补偿
集中补偿是目前较为常用的一种无功补偿方式，它是通过将并联的电容器组安装于变电站的母线上，以此来改善功率因数，从而提高变电站的终端电压，并对主变压器中的无功损耗进行补偿。正常情况下，补偿装置可按照负荷情况的大小来进行自动投切，借此来提高功率因数。该方式最主要的优点就是补偿效率高，并且还易于维护和管理。
(二)就地补偿
就地补偿顾名思义就是指将补偿装置直接安装在电气设备上对其进行无功补偿，补偿装置通常采用的都是并联电容器。电容器可以就近供给电气设备负载时所需的无功功率，进而消除设备中的无功电流，降低线路损耗。此外就地补偿还能够有效地改善电压质量，降低电压损失，以此来改善用电设备的启动以及运行条件。该补偿方式的优点是成本低、装置小易于安装在空间狭小的位置上、节能效果较好。
分散补偿
分散补偿主要是就供配电线路而言的，电容器组一般多安装在线路的具体用电点上或是距离供电设备位置较近的地方，在进行实际安装时可按照分级补偿原则来确定具置。分散补偿又分为以下三种方式，每种方式分别具有各自的特点：
1.跟踪补偿。主要是以无功补偿投切装置为保护装置，母线与电容器之间采取并接的方式。其优点是补偿效果较好、运行方式安全、可靠；缺点是前期投入成本较大。
2.随机补偿。是将电容器组经过熔断器与电动机并接，再利用相应的控制装置与电动机同时投切。其优点是易于安装、便于维护、可控性高、故障率低。
3.随器补偿。是一种补偿配电变压器空载无功的补偿方式。其优点是经济适用性较高。缺点是局限性较大。
三、无功补偿技术在电气自动化中的应用
近年来，我国的电气自动化方面对于无功补偿技术和谐波综合治理方法进行了多种深入研究，其中大部分都是力求在基波下补偿牵引负荷的感性无功功率，对于提高电气的功率因数、降低负荷以及构成有效的滤波通路、滤除、抵消指定谐波有着重要作用
(一)无功补偿技术应用特点分析
1．真空断路器投切电容器。这个设备的主要特点是简单并且投资较小，但是却具有一定的缺点，那就是在合闸时，电容器上会产生很高的过电压，可能会导致设备的损坏，此外还由于开关寿命的限制，所以不能对其进行频繁的投切，最终影响了动态补偿的效果。
2．固定滤波器和晶闸管调节电抗器。反并联晶闸管与电抗器串联，使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消，最终达到平衡，以满足其对功率因数的要求，其特点是固定滤波器可以长期投入使用，而所需要的晶闸管数量却比较少，响应的速度也较快，其缺点是会产生谐波现象。
3．固定滤波器、可控饱和电抗器 主要通过调节饱和电抗器的磁饱和程度来改变流入回路的感性电流，然后让感性电流与并联滤波器中的多余容性无功功率相抵消，最终达到一个平衡点，其特点是固定滤波器的并联滤波支路可以长期投入，但是会产生谐波，对于设备来说有一定的损耗，噪声也相对较大。
4．有源滤波器。有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流，让其得到相互抵消，最终满足电源对总谐波和无功电流的要求，其方案特点：补偿比较灵活，调节速度较快，而且不会和系统发生谐振现象，不过有一点要注意，那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
5．固定滤波器、电容器和电抗器的调压。其主要是通过调节降压变压器的低压侧母线电压来调节、连接低压母线上的滤波器或者电抗器电压的，以最终而改变其无功出力为根本II的，在调节的过程中，利用品闸管通断和分接开关的无载调节，从电气寿命理论上来说是不受限制的，但是在实际的应用过程中，可以通过加装来提供稳定的无功功率以及实现滤波作用。
6．有源滤波器和无源滤波器。对于这一无功补偿技术的应用而言，不得不承认尚处于研究阶段，在采用有源滤波器产生和负荷中谐波电流相反的谐波电流的基础上，使得其相互抵消，最终满足电源对总谐波电流的要求，其特点是充分利用了无源补偿大容量和有源补偿的灵活性、可控性的特性。尽管，就我国的当前形势分析，已经有很多无功补偿技术得到了广泛的应用，但是伴随着我国电气自动化设备中单相电力牵引负荷变化的不断复杂化和非线性因素的不断增强，迫切要求人们对无功补偿技术应用方面有更加深入的发展与应用。
(二)无功补偿技术应用前景
1．无功补偿技术是随着电气自动化设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强而迫切需要被深入研究的。
2．新阶段，为了提高电气的功率因数、降低负序以及构成有效的滤波通路，或者滤除、抵消指定的谐波，一些电气自动的变电站已经在无功补偿技术和谐波综合治理方面提出了更多的无功补偿技术应用方案。
3．基于谐波注入式并联混合有源滤波器的无功补偿技术具有很强的可行性，因为其设计的实现方案充分的利用了无源补偿大容量、有源补偿灵活性和可控性两个优点。
参考文献
[1]周海滨．冷兆云．马博．杜正春．郎祖强．配电网无功补偿点选择方法研
究[A]．中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集[C]．2008(10)．
[2]任丕德．刘发友．周胜军．动态无功补偿技术的应用现状[J]．电网技术．2008(04)．
[3]王杰．阮映琴．傅乐．计及动态负荷的电力系统静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁控制[N]．中国电机工程学报．2006(04)．
关键词：电网，降损，技术措施
1、 概 述
降低电网的损耗可以从两方面抓起：一是管理线损的降低，即通过管理和组织上的措施来降低线损；二是技术线损的降低，即通过各种技术措施来降低线损。降低网损的技术措施包括需要增加一定投资对电力网进行技术改造的措施和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。其实质内容就是降低变电、配电、用电设备中的有功电能、无功电能的损耗。本文仅讨论降低网损的主要技术措施。
2、电力网的改造
由于各种原因电网送变电容量不足，电压过低、压降过大出现”卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量，而且也影响着线损。
(1)调整不合理的网络结构，改造原有不合理线路，架设新的输配电线路，缩短送电距离，避免近电远送和迂回供电。尽量加大导线截面，处理好线路接点的接触电阻以减少接点发热损失。采用低损耗变压器并合理配置变压器的容量，杜绝大马拉小车。
(2)电网升压，简化电压等级和变压层次，减少重复的变电容量。
（3）尽量避免孤网运行。
3、电力网及设备的经济运行
3.1电力系统和电力网的经济运行
电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。这时考虑的是全系统的经济性，线损不是决定性的因素。因此，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到电力网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。
(1)无功功率的合理分布：
在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。应对各种方式进行线损计算制定合理的运行方式；应当合理调整和利用补偿设备提高功率因数。
(2)确定环网的合理运行方式：
是合环运行还是开环运行，以及在哪一点开环都是与电网的安全、可靠和经济性有关的问题。从增强供电可靠性和提高供电经济性出发应当合环运行，但是合环运行会导致继电保护复杂化，从而使可靠性又受影响。开环运行应根据网损计算结果选择最佳解列点。
(3)电力网的合理运行电压：
电力网的运行电压对电力网中元件的空载损耗均有影响。一般在35kV及以上供电网络中，提高运行电压1%，可降损1.2%左右。提高电网电压水平，主要是搞好全网的无功平衡工作，其中包括提高发电机端口电压，提高用户功率因数，采用无功补偿装置等。在无功平衡的前提下调整变压器的分接头。
在10kV配电网中，由于空载损耗约占总损耗的50%～80%，特别是在深夜时，因负荷低，则空载损耗的比例更大，所以应根据用户对电压偏移的要求，适当降低电压运行。
对于低压电网其空载损耗很少，宜提高运行电压。
由此可见，在电网运行中，大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压。
(4)调整负荷曲线、平衡三相负荷：
负荷峰谷差大，在供电量相同的情况下线损大。变压器的三相负荷不平衡时，特别是低压网络，既影响变压器的安全运行又增加了线损。
3.2变压器的经济运行
变压器的损耗占全系统线损总量的30%～60%，降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。变压器的空载损耗取决于变压器的结构与质量，与负载大小无关，负载损耗则与负载电流的平方成正比，科学地调整变压器的负载率，可使变压器的总损耗最小，即运行方式最经济，一般除选用节能型变压器外，还要适当选择变压器的容量，避免变压器轻载或满载及过载，提高变压器的功率因数，在变电所内应安装两台以上的变压器并联运行。这样既提高了供电的可能性，又可以根据负荷合理停用并联运行变压器台数，降低变压器损耗。
4、电网的无功补偿
4.1功率因数与无功及有功的关系
（1）功率因数与无功功率的关系
功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。对于农村用电负荷来说，主要是一些小加工业及照明负荷，其中大部分用电设备为感性负载，其功率因数都很低，影响了线路及配电变压器的经济运行。通过合理配置无功功率补偿设备，以提高系统的功率因数，从而达到节约电能，降低损耗的目的。
为了提高功率因数，必须增加无功功率补偿设备以减少无功功率。由于静电电容器具有重量轻，安装方便投资少，故障范围小，有功功率损耗小，易于维护，能实现自动投切控制等优点。所以，安装静电电容器提高功率因数的方法目前在供用电系统中得到广泛的应用。
（2）输配电线路的有功功率损耗与功率因数的关系
由于线路使用的导线存在着电阻，电流通过线路时，线路自身要产生有功功率损耗，其有功功率损耗又与电流平方成正比，线路在输送一定的有功功率时，线路的电流又与功率因数成正比。所以，线路在输送一定的有功功率时，线路自身产生的有功功率损耗与功率因数的平方成反比，提高功率因数就能降低线路的有功功率损耗。
（3）变压器的有功功率损耗与功率因数的关系 变压器在运行中，输出一定的有功功率时，其铜损耗与变压器所带负荷视在功率的平方成正比，而视在功率又与变压器的功率因数成反比。由于变压器在输出一定有功功率时，其需用容量(视在功率)与变压器的功率因数成反比，所以当变压器输出一定有功功率时，功率因数提高就能减少变压器的需用容量，从而提高变压器的供电能力。
4.2提高负荷的功率因数
提高负荷的功率因数，可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率，使线损大为降低，而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。
4.3装设无功补偿设备
应当根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布，尽可能在电网电压低的地方进行就地补偿，这样就可以减小负荷电流进一步降低电网损耗。
5、结论
通过上面的分析可以看出，提高功率因数对于节约电能，降低损耗，提高变配电设备的供电能力是极其有利的，特别是对于当前正在进行的农村电网改造来说，除了应该按《农网改造工程技术原则》的要求进行踏勘、设计、施工外，还应该根据农村用电负荷的特点，合理配置无功功率补偿装置同农网改造工程建设一并进行设计、施工，显得更加重要。电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。合理选择降低网损的技术措施，是一项极为重要的工作。电网管理工作者除了懂得各种技术措施外，还需要根据电网实际需要，选择比较合适的降损措施，以使事半功倍。
关键词：线损，降损措施
小水电站自供区电网的线损管理是电站经营管理的一项重要工作，强化线损管理不只是一项单纯的技术管理工作，更是集安全、经济，减轻用户负担，展示单位良好形象于一体的系统工程。
1.小水电站自供区电网线损高的原因
目前农村小水电站大多数投产于七十年代和八十年代，发出的电量一部分向大电网输出，一部分向附近小企业及农村用户输出。有些自供区并没有纳入国家农网改造范围，单位虽然投入一定资金进行改造，但只是改造一部分。目前，自供区电网呈现出以下特点：一是分散性 即点多、面广、路长、供电半径大； 二是薄弱性，即线细且超期限、杆劣、绝缘低；三是运行不经济，即无功大、有功小、力率低、峰谷差高、末端电压低；四是三相负荷不平衡，农村照明、农副加工、生活用电和小型乡镇企业除三相动力负荷外，单相负荷居多。加之广大农村用户由于资金短缺，动力均无无功补偿，且大都是高能耗动力设备，配变利用率低，多半时间为空载或轻载运行。供区电网线损过大、小水电站损失严重，这是供区用电存在的一个普遍性问题。据统计，低压损耗较为严重，有的供区损失率高达60％。造成这种局面的主要原因表现在：(1)供区电网结构不合理。低压网络延伸过长，供电半径过大，低压网络的质量差，线路过长，导线截面小，年久负荷过重，迂回倒送和T接供电线较多，交叉供电线路大量存在，安全隐患多，事故时有发生，因此线路损耗大。免费论文。(2)电力线路不合格。农村低压线路都由用户自建，许多用户为了省线，选用废旧导线，有的甚至分匝接线，使得导线线径过小，线路电阻大，漏电现象也较严重。(3)无功严重不足。在农村用电设备中，感应电动机的比例大，它和变压器一样需要一定的无功，而目前农网的无功补偿还比较落后，无功缺额较大，、功率因数低，线路末端电压过低。(4)负荷率低。供区用电主要以照明为主，一些经济还不太发达的村负荷非常小，但配电变压器容量较大，存在“大马拉小车”现象。许多变压器近似空载运行，负荷率低，损耗大。(5)负荷不平衡。农村单相负荷较多， 由于三相负荷不平衡，零线电流大，所以损耗也大。(6)管理不严。私接乱挂严重，违章用电普遍。在用电高峰期的夏、秋、冬3季，特别是春节，临时线路多，私拉乱接更为突出，增大了线损。另外，存在“关系电”、“人情电”等不正之风，窃电现象无人查处。
2.农村低压线路的线损构成
（1）低压线路线损；（2）接户线线损；（3）电能表线损；（4）电动机等元件的损耗。
3.各种线损计算方法
⑴线路损耗计算方法：
①三相三线线路。免费论文。损失电量为
A =3I2RT×10-3KW.h
式中R――线路的电阻，Ω；
I――线路的电流， A；
T――线路运行时间，h.
②三相四线线路。损失电量为
A=3.5I2RT×10?3kw.h
③单相线路损失电量为
A=2I2 RT×10-3KW.h
⑵接户线损失计算公式：
①单相接户线电能损失可按下述公式进行计算
A =2I2Rt×10-3KW.h
式中I―平均电流，A；
R―一根接户线的电阻，Ω；
t―用电时间。
②三相和三相四线接户线。
三相接户线电能损耗的计算公式是
A=3I2 Rt×10-3KW.h
A=3.5I2Rt×10?3kw.h
一般，在计算低压网损耗时，对单相第个接户线取0.21KW.h/月，三相接户线取1.5KW.h/月 。
⑶电能表损耗计算
在计算时单相取1KW.h,三相取2KW.h, 三相四线取3KW.h。
⑷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
A==(3Ux cos￠n一Pn)xtx10-3
式中：u一电动机的额定运行电压，kV
In一电动机的额定电流，A
COS￠n一电动机的额定功率因数
t一电动机的月运行时间，S Pn一电动机的额定功率因数 kw 。
4.针对线损高的原因，应采取以下措施
⑴推广使用低损耗节能变压器。近几年来，农村配变逐步更新使用SLT，s9系列节能变压器，逐步淘汰了高能耗变压器。
⑵合理布置变压器位置，优化电网结构。免费论文。一确定台区负荷中心的最佳位置，减少或避免超供电半径供电的现象。农网线路供电半径的一般要求是：400V线路不大于0.5km，对一些负荷长期不足50%的配电变压器进行及时的更换调整，可适当增加一些小型单相配电变压器。二调整配变三相负荷。应调整好农村电网负荷，降低低压电网三相不平衡，调整好布局，减小供电半径，进而减少迂回供电。三对三相负荷电流定期进行测量和负荷调整，确保合理供电。四按经济电流密度选择供电线路的截面面积，选择导线要考虑经济性和安全性。
⑶提高供电网电压水平，其中包括提高发电机端中电压，提高用户功率因数，采用无功补偿装置等，降低线损。进行无功补偿可起到补偿电力系统所需的无功功率、降低电网中的功率损耗或电能损耗、减少电网中的电压损失的作用，从而提高电压质量、节约设备容量、提高电网输送功率的能力。
⑷定期开展表计现场校验工作，及时更换不合格计量装置。一定要换掉国家明令禁止的老型号电能表，新更换的电子表安装位置应遵循方便抄表，同时避免为用户窃电带来便利条件的原则，更换后实行双封印。在雷雨季节，检查雷击表，发现故障应及时更换。
⑸开展反窃电活动。依法定期向农民群众进行用电政策宣传，用不定期不定时突击检查的办法，依法严惩窃电者，并通过新闻媒体曝光，对窃电者起到震慑作用。强化管理人员的工作责任心，对明知供电计量装置失灵而隐瞒不报的人员，加大处罚力度。一方面要加强职工队伍的素质教育，培养爱岗敬业精神；一方面要加强抄、核、收的透明度，经常性地深入工作区域，多调查、多了解，同时要加强执行力建设，加强对电站规章制度的考核监督，正本清源，消灭人情电现象，严格处罚窃电行为，扫除线损工作的障碍。
⑹对线损波动较大的台区实行交叉复抄制度。一方面在抄表人员按周期抄表的同时，单位负责人还要组织人员进行旬抄，及时掌握该台片线损情况，发现问题及时派专人处理。
⑺发现台区内故障表，必须及时处理。对零用电量用户实行动态管理，并积极查找出无电量原因，具体问题具体分析，区别对待。如是计量失准，须及时轮换，如是常年不在家居住的用户，可停止供电，减少不明损耗，如超过六个月零用电量的可终止供电，给予销户。
参考文献
[1]李洪涛,李超等编.用电与营业管理.
关键词：电力电子技术；电网谐波；治理；新技术
1 前言
随着电力电子技术的发展，各类电力电子设备，如变频器等在企业的应用越来越广泛，大大提高了企业的生产效率，但变频器工作时会产生大量的谐波电流，谐波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变成非正弦。这样，连接在同一点的其它设备上就会被施加了含有谐波成分的非正弦电压而产生不利影响。
2 谐波对企业的危害主要表现在以下几个方面
（1）谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。在三相四线制系统中，零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流，造成零线过热。
（2）谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命。
（3）如果企业电网中装有补偿电容器，谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或是串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器和与之相连的电抗器、电阻器的损坏。
（4）谐波会引起企业中一些敏感的自动化设备误动作，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。
（5）谐波会对附近系统的信号传输产生干扰，轻者引入噪声，重者导致信号丢失，使系统无法正常工作。
以上危害在有些企业中表现的比较突出，而在一些工业企业中表现的不是很明显，然而谐波危害的隐患依然存在，特别是工业企业的自动化程度比较高，如果谐波含量超标会对系统运行的稳定性造成极大的威胁，一旦表现出来，必然造成巨大的损失。
3 谐波治理
对于企业来讲，进行谐波治理是一项非常有意义的工作。首先，它可以提高企业设备的供电质量，提高设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失；其次，可以减少谐波电流在输配电线路上产生的热损，同时降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用；第三，谐波治理会减少企业电网中装设的补偿电容器的谐振机率，同时减少谐波对系统信号传输的影响，增加系统的可靠性；最后，可以减少谐波对公共电网的污染。
有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。
采用有源电力滤波器可以获得比传统方式更好的补偿性能，可以克服无源滤波器的各项缺点，并且具有以下优点：
（1）它在对频率和大小都在变化的谐波以及无功电流进行补偿时，对补偿对象的变化有很快的相应，可实现动态补偿。
（2）可同时对谐波和无功电流进行补偿，补偿程度连续可调。
（3）补偿无功功率时理论上不需要储能元件，补偿谐波电流时所需的储能元件也不大。
（4）受电网阻抗的影响很小，不易和电网阻抗发生谐振。
（5）目前有源电力滤波器已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。
4 有源电力滤波器的工作原理
并联型有源电力滤波器系统构成的原理图如图1所示。图1中，负载为谐波源，并联型有源电力滤波器由指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路及主电路四部分组成。其中后三部分共同构成了并联型有源电力滤波器的补偿电流发生电路。基本工作原理是检测
补偿对象（即图1中负载）的电压与电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流。补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功电流相抵消，最终得到期望的电源电流。例如，当只补偿负载产生的谐波时，可使补偿电流与负载电流的谐波分量大小相等、极性相反，两者相抵消，流入电源的电流即等于负载电流的基波分量，成为正弦波。
指令电流运算电路：
以三相电路瞬时无功功率理论为基础[3]，通过计算ip、iq可以得出三相电路谐波和无功电流的检测方法。该方法[4]的原理图如图2所示。图中、iLa、iLb、iLc为负载电流瞬时值，esa为电源a相电压，LPF为低通滤波器。
正弦信号sinωt和对应的余弦信号-cosωt可通过正、余弦信号发生电路得到，根据式(1)和(2)可计算出ip、iq，经低通滤波器LPF滤波后得出其直流分量 、 。将 、 反变换可得到负载电流的基波分量。然后用负载电流减去其基波分量就可得到负载电流中的谐波分量，该谐波分量反极性后即作为补偿电流的指令电流信号。
5补偿实例
我们对某烟厂低压变电所2号变压器、3号变压器出线端分别进行了测试，测试结果如图3、图4所示：
图4 变电所3号变压器出线端A相补偿前电流、电压波形
从测试的技术数据分析来看，电流畸变率非常严重，THDi的数据在15%到30%之间，电流波形已经完全变形。这是非线性负载（变频器）工作运行的结果，这些非线性负载就是谐波电流源。必须进行谐波治理。
图5和图6分别给出了加装有源电力滤波器后的补偿效果示意图。从图中可以看出，使用有源电力滤波器取得了良好的补偿效果。
4 结语
【关键词】功率因数；谐波抑制；瞬时无功功率
0 引言
电力电子技术在推动电力系统发展，灵活高效地利用电能的同时，其设备又成为电力系统中最主要的谐波源，同时消耗无功功率[1-2]。谐波的危害是多方面的，主要体现在：1）对供配电线路的危害：主要是影响线路的稳定运行和电能质量；2）对电力设备的危害：包括对电力电容器的危害、对电力变压器的危害和对电力电缆的危害；3）对用电设备的危害：包括对电动机的危害、对低压开关设备的危害和对弱电系统设备的干扰。4）对人体和电力测量准确性的影响：目前采用的电力测量仪表当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确。谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁，给周围的电器环境带来极大影响并对人体健康存在潜在危害，被公认为电网的危害和人体生命的杀手。
1 电力谐波的定义
目前国际普遍定义谐波为：谐波是一个周期电气量正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍[3]。以正弦波电压为例，可以表示式（1）：式中U是电压有效值，θ是初相角，ω是角频率，T为周期；对于周期为T的非正弦波信号，在满足狄里赫利的条件下，可分解为如式（2）的傅立叶级数。
2 基于PQ法的谐波电流和无功电流检测设计
2.1 三相瞬时无功功率理论
2.3 PQ检测仿真设计和验证
3 结论
本文以现代电力生活中大量非线形负荷造成的谐波现象为背景，提出了谐波电流抑制这个现实而急切的问题。本文揭示了谐波的产生原因和危害，重点分析了基于PQ法的谐波电流和无功电流检测法。该方法主要是将三相电流电压通过帕克转换到两相坐标上，利用向量的有关性质，在坐标系中可得到电源电流与两相电流的关系以及电源电压和两相电压的关系，从另一侧面表达出电流与功率的关系，将无功功率与有功功率分开来分析。最后以一三相电轮为实例作出仿真设计，证明了PQ法在同时检测谐波电流和无功电流时具有无延迟性。
【参考文献】
[1]王兆安，杨君，刘进军，王跃.谐波抑制和无功功率补偿[M].2版.北京：机械工业出版社，2006.
[2]林渭勋.现代电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2006.
[3]牛荣健，张晓琴.电力系统中的谐波问题[J].重庆科技学院学报：自然科学版，2006，3（8）：87-89.
[4]孙荣旗，屈原勇.电力系统谐波的测量及其控制方法[J].电工技术杂志，2004（10）：68-71.
[5]唐蕾，陈维荣.有源电力滤波器三种电流检测方法的深入探讨及仿真[J].继电器，2006，34（5）：43-47.
[6]李建林，张仲超.几种适合于有源电力滤波器的控制策略的对比分析[J].机车电传动，2003，4（4）：1-4.
[7]郭新.基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测[D].秦皇岛：燕山大学硕士学位论文，2003.
论文摘要：结合实际阐述电能质量的几种改善方法与措施；无源滤波器、有源滤波器、静止型无功补偿装置，介绍了它们的基本组成和原理，这些方法可以有效地解决稳态时的电压质量问题；文章还就电能质量技术的改进与提高，提出系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的“治本”途径，以解决动态电能质量问题。
一、电能质量指标
电能质量的定义：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。这个定义简单明晰，概括了电能质量问题的成因和后果。随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生改变，即变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷造成对电能质量的污染与破坏，而电能作为商品，人们会对电能质量提出更高的要求，电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题，有关电能质量的问题已经成为电工领域的前沿性课题，有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。
电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下：
(1)低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流；(2)低频辐射现象：磁场、电场；(3)高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态；(4)高频辐射现象：磁场、电场、电磁场(连续波、瞬态)；(5)静电放电现象。
对于以上电力系统中的电磁现象，稳态现象可以利用幅值、频率、频谱、调制、缺口深度和面积来描述，非稳态现象可利用上升率、幅值、相位移、持续时间、频谱、频率、发生率、能量强度等描述。
保障电能质量既是电力企业的责任，供电企业应保证供给用户的供电质量符合国家标准；同时也是用户(拥有干扰性负荷)应尽的义务，即用户用电不得危害供电；安全用电；对各种电能质量问题应采取有效的措施加以抑制。
电能质量指标国内外大多取95％概率值作为衡量依据，并需指明监测点，这些指标特点也对用电设备性能提出了相应的要求。即电气设备不仅应能在规定的标准值之内正常运行，而且应具备承受短时超标运行的能力。
二、电能质量标准
综合新颁布的电磁兼容国家标准和发达国家的相关标准，中低压电能质量标准分5大类13个指标。
(1)频率偏差：包括在互联电网和孤立电网中的两种；
(2)电压幅值：慢速电压变化(即电压偏差)；快速电压变化(电压波动和闪变)；电压暂降(是由于系统故障或干扰造成用户电压短时间(10ms～lmin)内下降到90％的额定值以下，然后又恢复到正常水平，会使用户的次品率增大或生产停顿)；短时断电(又称电压中断，是由于系统故障跳闸后造成用户电压完全丧失(3min，电压中断使用户生产停顿，甚至混乱)；长时断电；暂时工频过电压；瞬态过电压；
(3)电压不平衡；
(4)电压波形：谐波电压；间谐波电压；(由较大的波动或冲击性非线性负荷引起，如大功率的交一交变频，间谐波的频率不是工频的整数倍，但其危害等同于整数次谐波)。
(5)信号电压(在电力传输线上的高频信号，用于通信和控制)
三、电能质量污染的治理
1、治理的基础性工作
首先要掌握供电网络运行状态，对电能质量开展实时监测，以掌握其动态；第二是分析诊断其变化，即在详细分析电能质量数据的基础上，利用仿真软件对电网结构的固有谐振特性进行计算与分析，排除虚假的谐波干扰；第三是开展系统的合理设计和改造，变电站的设计和投运以及新的电力用户投运之前都要进行谐波源负荷及电能质量要求等方面的技术咨询，线路网络改造和建设也要结合运行负荷的特点和措施，以降低线损，降低设备损失事故，最后才是开展滤波装置或无功补偿装置的研制、调试和现场测试，以了解治理后的效果，并总结经验。
2、SVC装置
近些年来发展起来的SVC装置是一种快速调节无功功率的装置，已成功地用于电力、冶金、采矿和电气化铁道等冲击性负荷的补偿，它可使所需无功功率作随机调整，从而保持在非线性、冲击性负荷连接点的系统电压水平的恒定。
Qi＝QD+QL-Qc(2)
式(2)中Qi、QD、QL、Qc分别为：系统公共连接点的无功功率、负荷所需的无功功率、可调(可控)电抗器吸收的无功功率、电容器补偿装置发出的无功功率，单位均为kvar。
当负荷产生冲击无功QD时，将引起
Qi＝QD+QL+Qc(3)
其中Qc=0，欲保持QC不变，即Qi＝0，则QD＝-QL，即SVC装置中感性无功功率随冲击负荷无功功率作随机调整，此时电压水平能保持恒定不变。SVC由可控支路和固定(或可变)电容器支路并联而成，主要有四种型式：
(1)可控硅阀控制空芯电抗器型(称TCR型)SVC，它用可控硅阀控制线性电抗器实现快速连续的无功功率调节，它具有反应时间快(5～20ms)、运行可靠、无级补偿、分相调节，能平衡有功，适用范围广，价格便宜等优点。TCR装置还能实现分相控制，有较好的抑制不对称负荷的能力，因而在电弧炉系统中采用最广泛，但这种装置采用了先进的电子和光导纤维技术，对维护人员要专门培训提高维护水平。
(2)可控硅阀控制高阻抗变压器型(TCT型)，优点与TCR型差不多，但高阻抗变压器制造复杂，谐波分量也略大一些。由于有油，要求一级防火，只宜布置在一层平面或户外，容量在30Mvar以上时价格较贵，不能得到广泛采用。
(3)可控硅开关控制电容器型(TSC)：分相调节、直接补偿、装置本身不产生谐波，损耗小，但是它是有级调节，综合价格比较高。
(4)自饱和电抗器型(SSR型)：维护较简单，运行可靠，过载能力强，响应速度快，降低闪变效果好，但其噪音大，原材料消耗大，补偿不对称电炉负荷自身产生较大谐波电流，无平衡有功负荷的能力。
3、无源滤波装置
该装置由电容器、电抗器，有时还包括电阻器等无源元件组成，以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路，以达到抑制高次谐波的作用；由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区，所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联，这样既满足无功补偿、改善功率因数，又能消除高次谐波的影响。
4、有源滤波器
虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点，在现阶段广泛用于配电网中，但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等因素，随着电力电子技术的发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器(ActivePowerFliter，缩写为APF)。
APF即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。它与无源滤波器相比，有以下特点：
a.不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变，补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较为合理；
b.滤波特性不受系统阻抗等的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；
c.具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波，即具有高度可控性和快速响应性等特点。
论文摘要：风能是一种清洁，安全，可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代，在世界范围内爆发的能源危机告诫人们，要生存就要寻找开发新能源，此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。
近年来，世界风力发电事业蓬勃发展，截至2006年年底，全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦，预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149．5吉瓦。
我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kW,海上可开发储量为7.5亿kW,总计约10亿kW,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番，2005年装机容量126万KW，2006年装机容量260万KW，2007年装机容量590万KW，至2008年底风电装机容量已超过1000万KW。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kW。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。
风力发电在并网时由于冲击电流的存在，会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源，风电场的功率输出具有很强的随机性，所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性，需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同，依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题，发电机的无功功率与出力有关，由此也影响电网的电压。
大型风力发电机组的投入运行，使大规模风力发电场的建设成为可能，风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方，风力发电已经在电网中占有了相当的比重，它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源，迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题，是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。
国内外研究现状
过去很长一段时期以来，由于结构简单、运行可靠，风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式，但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低，而且机械承受的应力较大，相应的装置成本较高。近年来，随着大规模电力电子技术的日趋成熟，同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电，国内外正在采用变速恒频发电方式，变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能,因而效率较高；控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率,但控制系统较为复杂；低风速下风机转速相应下降，从而大大降低了系统的机械应力和装置成本，近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。
恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网，若不进行有效的控制，常会发生严重的无功振荡和失步，对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时，常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性，通过该方法并网比较困难；后者的并网操作相对简单，使并网在短时间内完成，但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单，而且并网后不会产生振荡和失步，运行比较稳定。然而，异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流，不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命；另外异步发电机本身不发无功功率，需要进行无功补偿。[
变速恒频风力发电系统有多种，例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。
同步发电机交/直/交系统并网运行时，由于采用频率变换装置进行输出控制,因此并网时没有电流冲击,对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的,风轮及发电机的转速可以变化,不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷,可使风力发电机组按最佳效率运行,向电网输送更多的电能。
双馈发电机系统并网运行时，风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网,并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整,产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位，可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。
交流励磁变速恒频风力发电系统中，发电机和电网之间是一种柔性连接，尤其对无刷双馈电机而言，对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制，就可在变速运行的任何转速下满足并网条件，实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率，仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见，在未来几年内，无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用，对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用，产生显著的经济和社会效益。
研究(设计)内容
对主要风力发电机组类型进行对比研究，不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同，有必要进行研究。
对风力发电机组并网方式进行比较分析研究，主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析，并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。
电压水平是电力系统稳定运行的重要指标，研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。
从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。
综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术，分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。
研究(设计)方法及技术路线
首先建立几种常用风力发电机的数学模型，建立风速、风力机模型，并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨，研究各风力发电机的运行特性，并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨，特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨，找出合适的并网运行控制方案。
本课题研究的难点有：1）风力发电机数学模型的建立；由于风力发电机类型较多，不同电机的数学模型不一样，不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2）该课题的探讨主要停留在理论上，并进行适当的仿真计算，难以进行实验验证时间安排
第九周
详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成：①明确设计任务的具体内容。②完成开题报告。③编制初步设计方案
第十周
通过分析设计任务，提出各自的问题。
第十一周、第十二周
①将设计任务再次细化，提出更加具体的问题。②开始设计预期目标的整体方案，包括相关硬件、软件方案，提出可行性。
第十三周、第十四周
①设计方案更加具体化，使之更加清晰，明确提出可达到的预期效果。②再次论证方案的可行性。③对设计方案各部分进行系统的分析计算，解决设计中出现的具体问题。
第十六周
总结前两个阶段的工作成果，编写设计说明书。
第十七周
①妥善保存设计系统。②修改毕业论文，并完成打印。③准备答辩
预期成果
预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案，并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为：考虑充分利用电力存储或者能量存储技术，降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响，改善风能资源的利用条件，尽可能达到可控的目的。
主要参考文献
[1]刘亮,唐任远,孙雨萍．兆瓦级直驱式永磁风力发电机关键技术研究．山东大学硕士学位论文．2008.5
[2]任景．变速恒频风力发电机组动态模型及并网研究．电网与水力发电进展．2008.1
[3]张伟，韩肖清．异步风力发电系统并网仿真分析．太原理工大学硕士学位论文．2006.5
[4]HoldsworthL，JenkinsN，StrbacG．Electricalstabilityoflargeoffshorewindfarms．SeventhInternationalConferenceonAC-DCPowerTransmission．2001
[5]CHEDIDR,MRADF,BASMAM.Intelligentcontrolforwindenergyconversionsystems.WindEng,1998(1)
[6]宋伟,李昌禧．大型风力发电机组并网运行的探讨．河北电力技术．2002（4）
[7]吴俊玲，周双喜，孙建锋，陈寿孙，孟庆和．并网风力发电场的最大注入功率分析．电网技术．2004.10
[8]叶运骅．并网型变速风力发电机组的控制技术与策略．哈尔滨建筑大学学报．2002.12
[9]耿华,杨耕,马小亮．并网型风力发电机组的控制技术综述．电力电子技术．2006.12
[10]何东升,刘永强,王亚．并网型风力发电系统的研究．高电压技术．2008.1
【关键词】 高速铁路 负序 谐波 PRC
众所周知，铁路供电系统由牵引供电系统和电力供电系统两部分组成。牵引供电系统是从电力系统接引电源，经过降压转换后提供给电力机车供电的电力网络，主要是由牵引变电所与接触网两部分组成。而电力系统是三相高压供电系统。牵引变电所是将电力供电系统的高压输电线输送的电能，按照对电流和电压不同的电力牵引要求，转换为适合电力牵引的电能，再输送给沿线上架设的接触网，提供给沿线行驶的电力机车。
1 铁路供电系统存在的问题分析
铁路供电系统的自耦变压器（AT）以单相供电方式供电，势必在牵引所的高压三相侧产生电流不平衡，并输入负序电流给上一层电力系统。该负序电流的大小因此和牵引变压器相关。牵引变压器是一种将三相高压交流电转化为较低压的单相交流电的变压器。铁路供电系统中的三相高压电力系统的负序电流大小由牵引变压器和电力机车运行情况两个方面决定。
目前，高速铁路电力系统的电能存在负序、谐波等两个主要问题，从而危害电力设备的正常运行并增加损耗，以至于造成电力事故，使得牵引供电系统本身和上级电力系统的安全得不到保障。负序电流使同步电机附加损耗和转子发热增大，而且引起附加震动。一旦负序电流偏大，以负序分量启动的电力系统继电保护装置将出现误工作，引起三相电流不平衡，同时出现不平衡的三相电流，并出现一相电流最大额度限制变压器的额定处理，从而是的变压器的有效利用率降低，而且，会增加变压器的漏磁和局部过热。当该电流流过电力网络，也使得电能损耗，增加线损，造成电网的电能输送质量降低。而谐波将增加电线的损耗，缩短输电线的正常使用时间；电力电容器出现谐振，损坏电力电容器，从而增加旋转电机与变压器的损耗。
因此，我们采用实效的电能质量控制技术，综合治理谐波和负序两个主要问题，从而提高铁路电力系统的电能质量具有非常重要的经济意义。
2 RPC原理
铁路功率调节器（Railway Static Power Conditioner，简称RPC）采用两个电压源变流器背靠背结构，交流侧分接于变电所两供电臂和直流侧共用电容。该调节器具有平衡功率，补偿无功，稳定电压和有源滤波等功能。RPC在抑制电压波动，平衡系统电压，以及过滤谐波都具有良好的效果，并且在无功补偿的同时能实现有功功率的转移，而且有有源滤波的功能。RPC的结构如图1所示。
RPC的结构含四个单相逆变H桥，其中的两个H桥共用一个直流电容，形成了背靠背结构，类似若干个H桥结构并联，通过降压变压器和输出电感接入三相V/v牵引变压器的两个二次输出端。RPC属于有源装置，其对两个H桥进行合适控制，能够达到负序补偿，无功补偿和抑制谐波抑制。RPC调节器转移三相V/v变压器的二次侧两供电臂有效功率，使部分负荷有功功率从功率大的一端转移到功率偏小的一端供电臂，实现了两供电臂具有相等的有功负荷，而且为了达到补偿负序电流的作用，在两供电臂会出现补偿部分无功功率。RPC调节器通过产生谐波来消除谐波来实现谐波抑制。
3 铁路电力系统RPC的运用
RPC中要实现铁路电力系统中的负序和谐波补偿，就需要使得调节器中两变流器跟踪负序和谐波电流补偿这两个参考量。当两变流器获得稳定的直流侧电压时，才能正常工作。RPC的两个变流器单元都有无功补偿、抑制谐波和整流的功能，它们通过一个直流电容链接起来，一定程度上，可以理解为两个单独的变流器。RPC调节器的直流侧电压通过这两个变流器共同释放或补充有功。两变流器在直流电压比参考电压低时，共同给RPC充电；两变流器在直流侧电压比参考电压高时，会向电网释放电能，这样使直流侧电压得到稳定。两供电臂一起承担了功率模块开关损耗，从而确保了RPC两变流器两侧功率相等，最终实现三相电流的对称。
4 RPC的功能分析
RPC的补偿参考电流是在最初负序和谐波参考电流的基础上，累加一个直流侧电压和有功电流分量。直流侧电压的误差经过调节后，在RPC有功指令下，和负序和谐波补偿电流指令累加，得到RPC实际电流参考指令。为了确保两变流器的两侧功率平衡，需要通过直流侧电压和两变流器共同维持，功率损耗由两臂分担。为了实现两变流器有较快的速度，RPC调节器选用了环控制方法。RPC实际上需要采用电流内环和直流侧电压外环的双闭环控制策略。开关控制信号在电流跟踪误差较大时，会出现信号变化频繁。而跟踪误差在环宽较大时也相应较大。RPC调节器在两供电臂功率不等时，应当合理设置滞环环宽，采用的方式是通过比较合适的功率调整，使得两供电臂的功率调整为相同值，最终达到抑制两供电臂谐波和消除三相电流负序电流的目的，因此补偿效果明显。
5 结语
铁路电力系统中采用RPC可以通过平衡两供电臂的功率，包括有功和无功功率，完全消除三相电流的负序电流。实际上，RPC对对高次谐波的抑制较弱，而对低次谐波的抑制较好。
参考文献：
[1]吴传平等.采用V/v变压器的高速铁路牵引供电系统负序和谐波综合补偿方法.中国电机工程学报[J].2010-06.
[2]孟金岭等.适用于高速电气化铁路的低成本电能质量综合补偿装置.电力系统保护与控制[J].2013-07.
[3]张洪浩.负序和谐波抑制变压器磁特性和电特性研究.湖南大学硕士论文.2012-04.
