无功补偿的基本原理是什么？补偿的方式有哪些？如何确定补偿容量

无功补偿是什么？想必大部人电气人员对它熟悉不过了，但对于一个电气初学者来说可能就一问三不知了。无功功率补偿（Reactive power compensation），简称：无功补偿。无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。那么无功补偿的基本原理具体是什么？补偿的方式有哪些？又应该如何确定补偿容量呢？下面小编带大家一起来简单了解一下吧。

（1）无功补偿的基本原理是什么？

无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率。

（2）无功补偿的方式有哪些？

理论上而言，无功补偿最好的方式是在哪里需要的无功，就在哪里补偿，整个系统将没有无功电流的流动。但在实际电网当中这是不可能做到的。因为无论是变压器、输电线路还是各种负载，均会需要无功。所以实际电网当中就补偿装置的安装位置而言有如下几种补偿方式：

①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；④用户负荷的就地补偿。

对于低压配网无功补偿，通常采用负荷侧集中补偿方式，即在低压系统（如变压器的低压侧）利用自动功率因数调整装置，随着负荷的变化，自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。

（3）如何确定补偿容量？

考虑到动力类负荷，估计配变的功率因数在0.75左右，设计在满负荷状态下功率因数提高到0.90。假设配变容量为S，补偿前有功功率、无功功率和功率因数角分别为P1、Q1、和φ1，补偿后有功功率、无功功率和功率因数角分别为P2、Q2和φ2，Qb为需补偿的容量。

由此可得出应补偿的容量为：Qb=Q1-Q2 =S×sinφ1-S×sinφ2 =S×（0.661-0.436）=0.225S补偿百分比为：η%=Qb/S×100%=22.5%根据电网的运行经验可以得出，补偿容量一般为变压器额定容量的20%～30%。

（4）如何选择补偿级数？

补偿级数（即补偿电容器的分组数量）越多，补偿的精度越高，但随着补偿级数的增加，装置的成本会大幅度提高，而且箱壳的体积也会增大。综合考虑补偿精度、成本、箱体体积等因素，我们建议采用11级非常容量补偿，前9级为等容量以满足基本补偿，后2级为小容量以提高补偿精度。以1台180kvar的补偿装置为例：①前9级为每级18kvar，9×18=162kvar；②后2级为每级9kvar；9×2=18kvar，合计180kvar。

（5）配网低压无功补偿如何选择控制目标？

通常的控制目标为：功率因数、无功功率、无功电流、电压。根据具体情况，以挖掘配变的容量为主要目的，所以电压不应该成为控制目标。以功率因数为检测量，缺点是轻载时容易产生投切振荡，重载时补偿不充分；以无功功率为检测量，则检测量和控制目标量相同，检测精度低。所以应采用无功电流为检测量，无功功率为控制目标。