無功補償裝置

用於無功補償和諧波治理的裝置如：無源電力濾波器，該設備兼有無功補償和調壓功能，一般要根據諧波源的參數和安裝點的電氣特性以及用户要求專門設計；靜止無功補償裝置（SVC）裝置是一種綜合治理電壓波動和閃變、諧波以及電壓不平衡的重要設備。有源電力濾波器（APF），APF是一種新型的動態抑制諧波和補償無功的電力電子裝置，它能對頻率和幅值都發生變化的諧波和無功電流進行補償，主要應用於低壓配電系統 ^[1]  。

其中無功補償技術的發展經歷了從同步調相機→開關投切固定電容→靜止無功補償器（SVC）→引人注目的靜止無功發生器SVG（STATCOM）的幾個不同階段 ^[1]  。

根據結構原理的不同，SVC技術又分為：自飽和電抗器型（SSR）、晶閘管相控電抗器型（TCR）、晶閘管投切電容器型（TSC）、高阻抗變壓器型（TCT）和勵磁控制的電抗器型（AR） ^[1]  。

隨着電力電子技術，特別是大功率可關斷器件技術的發展和日益完善，國內外還在研製、開發一種更為先進的靜止無功補償裝置靜止無功功率發生裝置（SVG），雖然它們尚處在開發及試運行階段，尚未形成商品化，但SVG憑藉着其優越的性能特點，在電力系統中的應用將越來越廣泛 ^[1]  。

各種無功設備各自特點如下：

1）同步調相機：響應速度慢，噪音大，損耗大，技術陳舊，屬淘汰技術 ^[1]  ；

2）開關投切固定電容：慢響應補償方式，連續可控能力差；

3）靜止無功補償器（SVC）：相對先進實用技術，在輸配電電力系統中得到了廣泛應用 ^[1]  ；

4）靜止無功發生器SVG（STATCOM）：雖然有技術上侷限性，屬少數示範工程階段，但SVG是一種更為先進的新型靜止型無功補償裝置，是靈活柔性交流輸電系統（FACTS）技術和定製電力（CP）技術的重要組成部分，現代無功功率補償裝置的發展方向 ^[1]  。

1、諧波含量及分佈

配電系統可能產生的電流諧波次數與幅值及電壓諧波總畸變率，根據諧波含量確認補償方案。 ^[1] 

2、負荷類型

配電系統現行負荷和非線性負荷佔總負荷比例，根據比例確定補償方案。

3、無功需求

配電系統中如果感性負荷比例大則無功需求大，補償容量應增大。 ^[1] 

4、負荷變化情況

配電系統中若靜態負荷多，則採用靜態補償，若頻繁變化負荷多則採用動態跟蹤補償較合適。

5、三相平衡性

配電系統中若三相負荷平衡則採用三相共補，若三相負荷不平衡則採用分相補償或混合補償。 ^[1] 

高壓濾波補償裝置主要作為變電站110KV母線無功補償兼濾波之用，裝置的設計根據系統和諧趣波源特點，利用專用程序進行濾波器優化設計，使無功補償和濾波效果最佳。該裝置安全可靠，配置合理投資較少 ^[2]  。

可廣泛用於電力、冶金、化工、煤礦、輕工、建材等行業中具有相對穩定負荷的功率因數補償和諧波抑制 ^[2]  。

1.電壓等級：6~110KV； ^[2] 

2.濾波效果滿足國標GB/T14549-93的要求；

3.補償後功率因數提高到0.92以上； ^[2] 

4.額定容量和外形尺寸：均根據用户要求；

1.濾波電容選用全膜或膜紙複合絕緣介質，損耗小、可靠性高；濾波電抗值採用空芯筒式結構，電抗值±7%連續可調；濾波電阻器採用無感編織式電阻器。 ^[2] 

2.為了達到最佳濾波效果，根據實測提供的短路容量、電壓等級和諧波含量，經過CHP諧波分析程序住址計算，提出最佳補償方案。 ^[2] 

3.濾波裝置可配BS系列濾波器自動投切控制器。

1）可按照負荷的無功電流、諧波電流進行調節； ^[2] 

2）可實現快速跟蹤；

3）實時顯示系統的功率因數；

4）母線電壓及保護動作信號； ^[2] 

5）具有通訊功能；

6）具有手動、自動切換功能；

4.濾波裝置配FB系列濾波器微機保護，具有較全面的保護功能，並可自動識別故障類型並與控制器相協調。

1）濾波器組過電流保護； ^[2] 

2）濾波器組電流速斷保護；

3）三相電流不平衡保護；

4）過電壓保護；

5）欠電壓保護。 ^[2] 

近年來，國內無功補償市場發展極其迅猛，產品的質量和數量都有了大幅度的提升，相當一部分優勢企業已經開始問鼎國際市場並取得了不俗的業績。根據國家統計局統計，2011年中國無功補償裝置製造行業實現工業總產值335.61億元，同比增長11.99%；實現產品銷售收入330.20億元，同比增長9.99%；實現利潤總額19.07億元，同比增長7.64% ^[3]  。

從進出口狀況來看 ，2010年，行業進出口總額為40.13億美元，較上年增長26.75%。其中進口額21.53億美元，出口額18.60億美元，實現貿易逆差2.93億美元 ^[3]  。

從國際市場來看，國際SVC市場基本被瑞士ABB、德國SIEMENS、法國ALSTOM、日本TOSHIBA、意大利ANSALDO等6-7家國際公司佔有。其中，ABB、西門子、ALSTOM專做用於電網的大容量SVC，在電力系統超大功率SVC技術上居領先優勢，佔領了90%以上國內電力系統市場份額。國內公司的主要競爭對手主要是中國電力科學研究院電力電子公司、西整公司，兩家公司佔據了國內80%多的市場份額。但由於國外SVC產品造價昂貴，極大地限制了SVC在國內電力系統的推廣應用，導致該領域市場潛力巨大但卻處於需求抑制的狀況，以榮信、電科院電力電子公司、西整公司為代表的國內企業正在積極開拓該部分市場 ^[3]  。

從應用市場來看，無功補償裝置行業在國內外飛速發展，已經滲透到電能的產生、輸送、分配和應用的各個環節，廣泛應用到工業系統、電力系統、交通系統、通信系統、計算機系統、新能源系統和日常生活中，是使用電能的其他所有產業的基礎技術。同時在國家對先進製造業的大力支持下促進了無功補償裝置行業的發展，在全社會提倡節能減排和安全生產宏觀背景下，產品市場需求仍將保持增長，市場空間逐步擴大，給經營與發展帶來良好的機遇與廣闊的空間 ^[3]  。