电力系统的电压变动大，不仅将影响到用户的各种电气设备的正常使用或寿命等，还将影响到装设于电电力系统的各种电气设备的绝缘设计，使系统的稳定运行、高效率运行造成障碍。为了发挥联接于电电力系统中的所有电气设备、电力设备的正常功能，必须进行电压、无功功率控制。在进行电压调节时，通常应控制无功功率，本文主要介绍了几种无功功率的调整方法，并分析了对比了几种方法的特点、缺陷，以及无功自动补偿装置在电力系统应用产生的效益。
电力系统的电压随着负荷、发电能力的变化而不断变化。如电压的变动大，不仅将影响到用户的各种电气设备的正常使用或寿命等，还将影响到装设于电电力系统的各种电气设备的绝缘设计，使系统的稳定运行、高效率运行造成障碍。所以为了发挥联接于电电力系统中的所有电气设备、电力设备的正常功能，求得系统的稳定、高效率运行，必须进行电压、无功功率控制。
一、传统的无功补偿装置
1、为了保证系统母线电压恒定，要改变无功补偿的容量，只要通过投入一组或几组电容器组，即改变接入系统的电容值。国内目前的变电站无功补偿设备通常采用手动方式投切电容器，一般是一段母线投一组电容器，而且，电容器的容量都较大，当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时，投入电容器就会出现过补，而不投又会欠补。
传统补偿设备存在主要问题：
（l）单组补偿容量大，无功补偿不细。
（2）经常出现过补与欠补，经常处于设备闲置状态，设备利用率低，无功补偿效果不理想，浪费投资。
（3）在投切电容器组时，存在较大的涌流及操作过电压，容易造成开关和电容器的损坏。
2、分组自动投切无功补偿装置
后来人们为了满足多级补偿的要求，分组自动投切无功补偿装置，通常的做法是把一个较大容量电容器组拆分为多个小容量的电容器组，投切开关选用真空接触器，一般接触器的电气寿命可达10万次，可满足频繁操作的需要。
存在缺点：
（l）拆分的组数越多，需要的真空接触器、电抗器、放电线圈越多，造价高、占地面积大，所以，一般在设计时，最多拆分成四组，而且电抗器多为干式铁心电抗器，只能户内布置。
（2）这种补偿方式，只是在一定程度上细化了补偿容量，还是通过开关的动作来改变接入系统的电容值，不能较好解决无功精细补偿问题。
上述两种无功补偿装置，不管是靠断路器投切大电容器组，还是靠接触器分组投切小电容器组，都是通过开关的分合来改变接入系统的电容值，必然存在投切涌流大和操作过电压等问题，装置可靠性低，特别是开关和电容器等部件故障率高。还存在无功过补与无功欠补问题。
二、调压式无功变电站无功自动补偿装置
根据电工学原理，电容器组的输出无功功率与电容器组的电容值成正比，与电容器组的端电压的平方成正比，即Q=wCU2。调压式无功变电站无功自动补偿装置就是根据电容器组的输出无功与电容器组的端电压的平方成正比研制而成。
1、该装置具有如下特点：
（1）无功补偿级数多，补偿精细，电容器组利用率高。假设变电站每段母线各安装一套该装置，在变电站分列运行时，可分多级进行补偿。这对于传统的无功补偿装置几乎是不可能实现的。
（2）采用自耦式有载调压器，无功功率补偿调节过程电容器组不断电，调压器每档之间只有几百伏，调节过程无过电压和涌流问题。
（3）电容器长期工作在额定电压之下，流过电容器的电流也小于额定电流，且无涌流和过电压冲击，使电容器寿命长，成套装置可靠性高。
（4）如果变电站供电负荷的谐波电流很小，还可以去掉电抗器，调压器自身的漏抗可以抑制成套装置在断路器投入时的合闸涌流。
（5）元件数少，电抗器可采用干式空芯电抗器（户外放置），也可采用干式铁芯电抗器（户内放置）。
（6）适合老站改造。用于老站改造时，该装置只是在传统无功补偿装置的断路器和电容器组之间串联了一套调压器，所以原有断路器、电抗器、电容器、放电线圈等都可以继续使用。
（7）非常适合高电压等级（6kV、10kV、35kV）下的分级无功补偿。35kV可频繁操作的开关价格高、体积大，用该装置可避免这些问题。
三、安装调压式无功自动补偿装置后产生的效益
安装调压式无功自动补偿装置后产生的效益主要体现在以下几个方面：
第一：稳定系统电压，减少主变分接头动作频率。
调压式无功自动补偿装置设计原则是先考虑电压的合格，后考虑无功的合格，在调节之前，将主变分接头保持在合适位置，即将电压基准设定在适当的合格范围内，当负荷增加导致电压低于合格标准时，自动逐级增大无功量输出，抬高母线电压到合格范围；当负荷减小母线电压高于合格标准时，减小无功输出量将母线电压降低到合格范围；当电压处于合格范围内时，根据无功缺额满足功率因数要求。
第二：延长系统及用户设备使用寿命，保持电容器较高的使用率。
调压式无功自动补偿装置的控制原理是把一组大容量无功补偿电容器并接在一台可有载调压的自藕变压器的输出侧，自藕变压器的一次侧接在电容开关柜的下方，通过对变压器多个档位的调节，改变电容器上的电压，从而改变无功量。由于电容切换是通过有载调压方式，电容器在多个档之间不会出现断电的过程，电压调节过程中通过过渡电阻实现过渡，电压切换时电容器不脱开网络，不存在由于电源相位形成的电压叠加问题，调节过程中不会对补偿系统和电网及其他电器产生冲击。并且电容大部分时间工作在较低电压，可以保证电容器安全，大大延长其使用寿命。
调压分接开关，机械寿命长，切换动作速度快，满足频繁快速投切要求。调压装置在高压无功补偿自动控制装置的控制下根据系统感性无功的变化，动态调节电容器两端的电压，通过特种调压变压器实现动态无功的馈送。由计算机构成的高压无功补偿自动控制装置，通过实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、系统谐波含量、电压波动情况等，利用模糊控制技术调节有载分接开关，实现动态优化补偿，并达到无功补偿容量随系统负荷无功容量的变化自动跟踪的目的。
第三：实现变电站的无人值守，节约人力资源。
调压式无功自动补偿装置采用全自动控制，设备投切、容量变换完全由控制器自动控制，不需要再通过人为的投切电容器控制，节约人力资源。
第四：补偿较为精细，降低系统损耗。
1、线路的损耗减少：
线损和电流的平方成正比，输电线上的电流越大，线损就越大，如果我们在不改变电网输送能力的前提下，提高电网的功率因数，就能够有效的减小输电线上的电流大小，也就能有效减小线损。
2、变压器损耗减少：
无功电流流过变压器时，由于变压器自身的阻抗特性会产生有功损耗。同样投入使用SVQR设备后，可实现无功的就地补偿，流过变压器的电流减少，变压器的损耗也相应减少。
四、总结
使用调压式无功自动补偿装置，电压水平的合格性和稳定性得到了显着提高，使整个电网处所配置的各种电压、无功功率调整设备取得协调运行。保证供电系统及用电设备的安全、正常、稳定的运行，减少输变电系统的损耗，达到节能降耗的目的。
原标题：调压无功补偿装置在输电系统电压、无功功率控制中的应用
