几种无功补偿方案的对比分析
荣信电力电子股份某某
二、补偿方案选择
1. 固定并联电容补偿
①固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。装置具有结构简单、经济方便等优点，其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的，是一个不可调的固定量，通常由电抗器和电容器串联组成，其功能主要是补偿负荷产生的感性无功，并对三次谐波有一定的抑制作用。一般采用机械开关控制电容器的投切，投切时的冲击电流和操作过电压大，易发生谐振，因此不能频繁投切。
由于固定补偿装置的补偿容量不能随负荷而变化，“欠补”和“过补”交替发生，计费方式又为“反转正计”，使得变电所平均功率因数达不到0.9的要求，造成力率，并使供电设备的能力不能充分发挥。
目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段，过补偿十分突出，投入固定并联补偿电容后，功率因数比不投时还低，无法达到经济功率因数的要求，变电所因功率因数大幅下降，而遭受巨额，固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升，反而恶化电压质量。
②从以上分析结论可知，变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题，不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功，所以不具备抑制谐波和电压波动。要解决功率因数问题，抑制谐波和电压波动，必须放弃固定补偿方案，寻求新的补偿方案。
2 自动投切并联电容器组
并联电容器组是最早就出现的静止型无功补偿方式，因其结构简单等特点而得到了广泛的应用，一般的并联电容器组都是应用在负荷较为平稳的场合，由手工进行投切，每天的投切次数不超过10次。
自动投切并联电容器组则根据系统所需无功自动进行投切操作，其投切次数可达每天数十次，甚至数百次。
其工作特点如下：
响应速度
刚切除后的电容器组，需待放电完全后才能再次投入，至少需要数十秒以上。
损耗
只有并补电容器和串联电抗器产生损耗，因此损耗非常小。约在0.1%左右。svg运行方式有哪些
谐波电流
不产生也不滤除谐波电流。
三相不平衡
并联补偿电容器组是三相完全平衡的，因此不能改善不平衡度。
调节特性
只能投入或者切除并联电容器组，无功变化较大，无法平滑线性调节无功输出。
3.晶闸管分级投切电容器方案（TSC）
晶闸管分级投切电容器方案这里研究两个，一是带降压变压器的晶闸管投切电容器方案，二是带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案。
1）、带降压变压器的晶闸管投切电容器方案
    TSC分组可调补偿是根据负荷实际运行无功量，按照一定的投切策略跟踪负荷变化进行投切动作。该方案由若干组并联的晶闸管阀组控制，以实现快速无触点的投切。显然这种型式的补偿装置只能实现容性无功功率的阶跃调节，其调节的精度取决于电容器的分组数。为了提高运行的可靠性，防止电容器和晶闸管损伤，TSC均实现无过渡过程的操作。
①TSC技术关键
无过渡过程投切电容器，理论上电容器在峰值时导通，在峰值时关断。晶闸管关断后，电容器保持峰值电压值，由于电源电压随时变化，电容器电压也在缓慢地放电，要做到安全、无过渡投切比较困难。具体控制有二种方法：
其一：  在需要投入电容器时，必须检测电容器的两端电压及电网电压。在电网电压与电容器两端电压相等瞬时，发出触发脉冲；当电容器接成星形时，这时必须有二个晶闸管导通才能构成通路。这种控制方式的难度很大，且电容器两端电压为直流，在高压环境下，检测困难，经常产生过渡过程过电压。严重的过度过程产生的振荡过电压，将达到电源峰值电压的两倍以上，如在低压侧整流变副边进行补偿，过渡过程过电压必然影响调速系统的安全运行。
其二： 晶闸管关断后，电容器两端电压从峰值电压，缓慢放电。等电容器两端电压放到小于50V时投入电容器，这时是比较安全的，但根据<<高压并联电容器放电线圈标准/T8980-1999>>规定放电时间为5s，电容器投入时必须考虑其放电情况，这样由于受电容器的放电时间的限制，在工程应用中实际的响应时间一般在3-5分钟左右。对于无功快速变动的系统是不适用的。

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