1、西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线摘要本课题研究以低压电网无功补偿改造为背景，研制了一种 360KVAR 无功功率补偿装置，该装置以实时的电网监测数据为依据，采用动态补偿的方式，投切、分段时按国家有关规定限制涌流，补偿断电源功率因数不低于 0.95，自动补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量。装置采用 JKL2B12 系列无功功率自动补偿控制器，取样物理量为无功电流，交流采样抗电网高次谐波干扰，提取基波电力参数控制投切电力电容器来提高功率因数。电容器接触器则采用 CJ19-63/21 系列，该接触器带有抑制涌流装置，能有效的减少合闸涌流对电容的
2、冲击和抑制开断时的过电压。关键字：无功补偿，低压,控制器，接触器，电力电容器西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线AbstractWhat this article studies is based on the alteration of reactive power compensation of low voltage, then developed a 360KVAR reactive power compensation device.The device based on the monitoring data of the grid in real time,the use
3、 of dynamic compensation based on the way when cutting, subsection, throwing in accordance with relevant state regulations limit inrush current, power factor compensation off power not less than 0.95 automatically compensate reactive power loss in the grid, improving power factor, reduce line loss,
4、so as to improve the load capacity and power supply quality. Device uses JKL2B - 12 series of reactive power automatic compensating controller, sampling parameters for reactive current power resistance, ac sample HHG interference, extraction base wave power parameter control electric power capacitor
5、 to cast cut increase power factor. Capacitor contactor has adopted CJ19-63/21 series, this contactor with reject inrush current device, it can effectively reduce the impact of capacitance gushed off when open circuit and inhibition of overvoltage. Key words: reactive power compensation, low voltage
6、, controller,contactor, electric power capacitor西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线目录摘要 1Abstract2第 1 章 绪论 .41.1 研究背景 .41.2 无功补偿的发展状况 .41.3 本文的研究内容 .6第 2 章 无功补偿的原理 .82.1 无功补偿的原理 .92.2 低压电网中的几种无功补偿方式 112.3 确定补偿容量的几种方法 122.3.1 从提高功率因数需要确定补偿容量 122.3.2 从降低线路有功损耗需要来确定补偿容量 122.3.3 从提高运行电压需要来确定补偿容量 122.4 低压无功补偿装置的选择应注意
7、的问题 .132.4.1 按投切方式分类 132.4.2 控制器的选型 162.4.3 电容器投切开关的选型 162.4.4 电容器的选型 17第 3 章 360 kVar 低压无功功率补偿装置的设计 193.1 低压无功补偿装置功能要求 .193.2 低压无功补偿装置的原理图 193.3 控制器 213.4 接触器 233.5 电容器 253.6 电抗器 263.7 控制策略 263.8 投切方式 273.9 装置接线图 27结论 .30致谢 .31参考文献 .32西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线第 1 章 绪论1.1 研究背景目前，我国的电网，特别是广大的低压电网，普遍存在功率
8、因数较低、电网线损较大的情况。导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后，功率因数较低。比如我国的电动机消耗的电能占全部发电量的 70%，而由于设计和使用等方面的原因我国电动机的功率因数往往较低，一般约为 。70.cos在这种情况下，采用无功补偿节能技术，对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的，世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分。从我国电网功率因数和补偿深度来看，我国与世界发达国家有不小差距。因此大力推广无功补偿技术是非常必要的，并且从以下数据，我们也能看出发展无功补偿所能带来的巨大经济效益。2007 年 ，我国年总发电量为 32559 亿千瓦时，统计线损率为 8.77
9、%，但是这个数字没有包含相当大的 110 千伏、35 千伏、10 千伏的输电线损及 0.38 千伏的低压电网线损。据报道，估计实际的统计线损率约为 15%，即 2007 年全国年线损量约为 4800 亿千瓦时。设全国的理论线损与统计线损相一致，其中可变线损约占理论总线损的 80%，则年可变线损电量约为 3900 亿千瓦时。设当前全国电力网总负荷的当前功率因数 ，采用无功功率补偿后，把电力网总负荷的功率因数提高85.0cos到 ，则每年可以降低线损约为 390 亿千瓦时，按 0.5 元每千瓦时计，价9.cs值约为 185 亿元。设 2007 年全国电网的最大负荷利用小时数为 5000 小时，则电
10、网的最大负荷约为 2 亿千瓦，当用无功功率补偿法把功率因数 ,提高到85.0cos，全国电网需总补偿容量约为 0.58 亿千瓦。当前无功功率补偿装置设备5.0os主要为电力电容器，设无功补偿设备每千瓦的平均综合造价为 50 元，则全国无功补偿装置的总投资约为 29 亿元。应当指出，节省 240 亿千瓦时约相当于一座 400 万千瓦火电厂的年发电量，而建一座 400 万千瓦的火电厂需综合费用约为 300 亿元，同时每年需燃烧煤约为 1200 万吨，每年产生 , 等有害物质约为 600 万吨。由此2COS可见，产生相同的电力，无功补偿的费用约为新建电厂费用 10%，而且无功补偿设备的费用仅需两个月
11、的无功功率补偿的将损节电费用即可全部收回。综上所述 ，无功补偿不仅具有如上所述的节省投资、节省电力、节省燃煤及污染等作用，同时还可以提高电力系统设备的供电能力，改善电压质量，减少用户电费开支，延缓用户的增容改造等作用。1.2 无功补偿的发展状况近 20 年来，世界各地（包括美国、法国、意大利、英国、俄罗斯、日本等国）发生的由电压稳定和电压崩溃引发的大面积停电事故引起了各国的高度重视。持续了短短 72 小时的 8.14 美加大停电给美国造成了巨大的经济损失和社会影响，这次事故提醒人们，电网运行要有足够的无功备用容量，无功不能靠远距离传输，在电力市场环境下，必须制定统一的法规以激励独立发电商和运营
12、商从维护整个系统安西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线全性的角度提供充足的无功备用。在我国也曾多次发生电压崩溃事故，如 1993 年和 1996 年南方电网的几次事故，这些事故都促使人们采取各种措施以维持电网稳定。早期的无功补偿装置为并联电容器和同步补偿器，多用在系统的高压侧进行集中补偿。至今并联电容器仍是一种主要补偿方式，应用范围广泛，只是控制器在不断的更新发展。同步补偿器的实质是同步电机，当励磁电流发生改变时，电动机可随之平滑的改变输出无功电流的大小和方向，对电力系统的稳定运行有好处。但同步补偿器成本高，安装复杂，维护困难，使其推广使用受到限制。随着近代电力电子技术的出现和发展，无
13、功补偿技术也随之发展。在第一个工业用晶闸管出现之前，电子半导体由于功率过小，在直流传动，交流传动，电磁合闸，交流不间断电源和无功补偿等领域内一直没有得到应有的推广使用。晶闸管的出现标志着电力电子技术的诞生，并以此为起点，随着半导体制造技术和变流技术的发展，新型的电力电子器件不断问世，由此引发了众多行业的变革，如交流变频调速技术的蓬勃发展。同样电力电子技术对无功补偿技术也带来了新的发展锲机。无功补偿技术和电力电子技术的结合主要有以下三方面：1是作为投切电容器的开关。因为电力半导体开关的响应时间短(PS 级)，所以能够选择电容的投切角度，实现零电压投切，避免了涌流的产生，提高了电容器使用的可靠性和
14、电力系统的稳定性。现代并联电容器补偿装置中的输出回路就引进了该项技术。2是作为无功输出的调节开关。由于电力电子器件的高开关频率，使其能够方便地控制电容器电流的导通角，从而实现无功的连续调节，快速跟踪负载无功的变化。静止型无功补偿器是其中的代表。3是引入电力电子变流技术，将变流器作为无功电源来调节无功的输入和输出，起到补偿负载无功的作用。经常用的是静止调相机和有源滤波器。由无功补偿源在主电路回路中连接方式的不同，无功补偿器可分为并联型和串联型两种结构。依据电力电子技术在无功补偿中应用的方式不同，现代无功补偿装置大致可分为以下几种类型：1 TSC (Thyristor Switched Cpaci
15、tor)型无功补偿装置，它属于并联型无功补偿装置。主回路如图 1-1 所示，是由多台电力电容器并联以及由可控硅构成的执行机构组成。装置根据无功电流的大小来决定投入电容组数。由此可见 TSC 的无功调节是有级的，它无法连续的输出无功，这使其在使用中存在合理选择电容，适当分级的问题。但它的优点也明显，即结构简单，控制方便，电容器利用率高，使用中不存在谐波污染等。2 FC - TCR( Fixed capacitor-Thyristor Controlled Reactor)型无功补偿装置，它属于并联型无功补偿装置。其主回路如图 1-2 所示。FC-TCR 方式是用双相可控硅的相位控制，调整电抗器的
16、电流，从而调整无功功率的方式。当以电压零相位为基准时，调节 TCR 中的可控硅的引燃角 。 可以从 到 范围内变化。补偿器的0918西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线电流 ，此电流可随 角的变化而变化为感性或容性，这样就改变了 FC-LCiiTCR 的无功功率，并可连续均匀的调节。由于 TCR 中除可控硅全导通或关断之外器电流都是非正弦的，所以它是一个电流谐波源，对电网有一定的危害。该装置在电容和电感之间形成无功损耗，电容利用率低并且电抗器体积较大，成本高。I cUI c 1 I c 2 I c 3C 1C 2C 3图 1.1 TSC 型无功补偿装置主回路LUI cI I L图 1.
17、2 FC-TCR 型无功补偿器的主回路3静止调相机ASVC (Advantage Static Var Compensator),属于串联型补偿器。它由于输出电压可超前或滞后系统电压，因此可以和系统进行有功、无功之间的交换。它可以连续调节无功，并且能够抑制谐波，补偿特性较好。但该系统存在结构复杂，控制难度大，制造和维护都不便，成本高等问题，不便在全国推广使用。1.3 本文的研究内容当前，在农网、城网改造建设中都需要无功补偿装置，无功补偿更广泛地应用于工矿、医疗、科研、企业、油田、煤矿、港口、居民小区、公用设施等需要低压无功快速补偿的电力用户。采用电力电容器进行无功补偿是节能降损、改善电网电压质
18、量最方便、最经济有效的方法之一，这种方法安装方便、建设周期短、造价低、西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线运行维护简便、自身损耗小。本文正是基于马钢耐火材料公司的供电系统的特点和改造工程低压无功补偿电控柜项目的技术要求，设计一种以接触器为投切开关的低压无功补偿装置，该装置具有较高的经济适用性。根据采用接触器投切的方法，并设计出低压无功补偿器的电容器和电抗器，设计三相电容器保护，设计出电容器、限流电抗器参数等。本文的结构安排如下:第一章是绪论部分，对该课题的研究背景和低压无功功率补偿装置的发展应用现状作一概括性的介绍；第二章介绍了无功功率补偿的相关理论，包括无功功率补偿的几种基本方式，确
19、定补偿容量的方法以及低压无功功率装置的选择等等；第三章给出了低压无功功率装置的整体设计方案，并对各个功能模块所实现的功能和设计方案作详细的介绍。西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线第 2 章 无功补偿的原理电力网中的变压器和电动机是根据电磁感应原理工做的。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率称为感性无功功率。接在交流电网中的电容器，在一个周期内上半周的充电功率与下半周的放电功率相等，这种充电功率叫做容性无功功率。所以无功功率被使用于建立磁场和静电场，它存储于电感和电容中，通过电力网往返于电源和电感
20、、电容之间。无功功率在电力网元件中流动，将会在电力网元件中引起电压损耗和功率损耗，降低电网的电压质量，增加电网的线损率。I 1S 1RXI 2S 2U 2U 1图 2. 1 局部电力网的等值电路图由局部电力网的等效电路图21可知，电力网中由于无功负荷而带来的电压损耗 的计算公式为：U CUXQRPRXIRI 22221 sincos 式中： 电网的额定电压C元件的末端电压2电网中的电压和电流的差角R X电网中元件的等效电阻和电抗元件末端的有功负载和无功负载2PQ由上式可知由负荷的无功功率 在元件引起的损耗 的计算公式为:2QXUCXU2而由负荷的有功功率 在元件中引起的电压损耗的计算公式为：2
21、 CRP2西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线可见的元件电阻小于电抗的电网中，无功引起的电压损耗占主要部分。电网中的线损公式如下： )()(3221 jXRUQpjXRISC式中： ， ，jQPS122j其中有功线损 的计算公式为：R，221CP这其中由于无功功率在电网中流动而引起的有功线损 的计算公式为：QUCQ2由上述分析可见，要减少电力网中的电压损耗和电网的线损率，提高用户端的电压质量的重要措施之一，是减少电力网元件中的无功传输，可以从提高负荷的自然功率因数和进行无功补偿两方面来解决这个问题。2.1 无功补偿的原理将电容器和电感并连在同一电路中，电感吸收能量时，正好电容器释放能量
22、，而电感放出能量时，电容器却在吸收能量。能量就在它们之间交换，即感性负荷(电动机、变压器等) 所吸收的无功功率，可由电容器所输出的无功功率中得到补偿。因此，把由电容器组成的装置称为无功补偿装置。此外，同步电动机等也可以作为无功补偿装置。无功补偿的作用和原理可由图22来解释：设电感性负荷需要从电源吸取的无功功率为 ，装设无功补偿装置后，补偿无Q功功率为 ，使电源输出的无功功率减少为 ，功率因数由 提高到CQC cos，视在功率 减少到 。cosSSPQ Q cQS 图2. 2 无功补偿原理示意图西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线视在功率的减少可相应减少供电线路的截面和变压器的容量，降低
23、供用电设备的投资。例如一台1000千伏安的变压器，当负荷的功率因数为0.7 时，可供700千瓦的有功负荷，当负荷的功率因数提高到0.9时，可供900千瓦的有功功率。同一台变压器，因为负荷的功率因数的提高而可多供200千瓦负荷，是相当可观的。 )()(2jXRUQPjSC可见，因采用无功补偿措施后，电源输送的无功功率减少了，相应的也使电网和变压器中的功率损耗的下降，从而提高了供电效率。由电压损耗计算公式 XPRC)(可知，采用无功补偿措施后，因通过电力网无功功率的减少，降低了电力网中的电压损耗，提高了用户处的电压质量。并联电容器的无功补偿作用和原理，也可以用图2.3 加以说明。IqIqUIIcI
24、qI图2.3 并联电容器的补偿电流向量图图中的用电负荷总电流 可以分解为有功电流分量 ，和无功电流分量 (电感I PQI性的) 。当并联电容器投入运行时，流入电容器的容性电流 与 方向相反，故可CIQ抵消一部分 使电感性电流分量 降低为 ，总电流由 降为 ，功率因QIQIQI I数也由 提高到 。这时，负荷所需的无功功率全部由补偿电容供给，电网coscs只需供给有功功率。根据第一章的有功电流 与无功电流 的定义，还可以用图2.4理解电力)(tIR)(tIX系统中无功补偿的作用与原理。设负荷实际吸收的电流为 ，为了使输电线路上流过纯有功电流 ，则需t )(tIr要在负荷端接入一个无功补偿器，补偿
25、器提供的电流为 ，则)(tIC)()(tItcr西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线这里 的 就是无功电流 ，这就是电力系统中进行无功补偿的要点。这)(tIc )(tIX是完全的补偿，线路上的电流 是为产生负载实际功率(平均功率)而携带能量最r小的电流，因而在线路上造成的损失是最小的。此时， 的波形和 相同，即)(tIr)(tU电压和电流的相位相同。)(tIr)(tIC)(tI )(tU图2.4 电力系统无功补偿原理图2.2 低压电网中的几种无功补偿方式广大市电低压电网处于电网的最末端，因此补偿低压无功负荷是电网补偿的关键。搞好低压补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，而且可以提高用
26、户配电变压器的利用率，改善用户功率因数和电压质量，并有效降低电能损失。低压补偿对用户及供电部门都有利。低压无功补偿的目标是实现无功的就地平衡，通常采用地方式有三种： 随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。随机补偿就是将低压电容器组与电动机并联，通过控制、保护装置与电机共同投切。随机补偿地优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停止运补偿装置也退出，不需要频繁调整补偿容量。且具有投资少，配置灵活，维修简单等优点。为防止电机推出时产生自激过电压，补偿容量一般不大于电机的空载无功。随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。有很多的低压配电网中的变压器
27、，尤其是农网配电变压器，普遍存在负荷轻的现象。在负荷时接近空载，此时配电变压器的空载无功是电网无功负荷的主要部分。随器补偿由于补在低压侧，可有效地补偿配变空载无功，且连线简单， 做到无功地就地补偿。跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kV母线上的补偿方式。补偿电容器组的固定连接可起到相当于随器补偿的作用，补偿用户的固定无功基荷；可投电容器组用于补偿无功峰荷部分。由于用户负荷有一定的波动性，故推荐选用自动投切方式。此法对电容器的保护比前二种要更可靠。上述三种补偿方式均可对特定种类无功负荷实现“就地平衡”的无功补偿，降损节能效果好。2.3 确定补偿容量的
28、几种方法2.3.1 从提高功率因数需要确定补偿容量设电网的最大负荷月的平均有功功率为 ，补偿前的功率因数为 ，补偿pjP1cos西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线后的功率因数为 ，则所需要的补偿容量 的计算公式为:2coscQ)(21tgtPpjc若要求将功率因数由 提高的 而小于 ，则补偿容量 计算为：12os3oscQ)()( 1ttgpjcpj 2.3.2 从降低线路有功损耗需要来确定补偿容量设补偿前线路中的电流为 ，相应的有功电流为 ，无功电流为 ，补偿无功1I1rI1xI后线路中的电流为 ，相应的有功电流为 ，无功电流为 ，则Q2I 2rI2x补偿前的线路损耗为： RPr1
29、21)cos(3补偿后的线路损耗为： IIr22)s(则补偿后线损降低的百分值为： %10)cos(1%0221 lP若根据要求 已经确定，则可求得：%P1cos2则补偿容量可以按 来计算。)(1tgtQpjc2.3.3 从提高运行电压需要来确定补偿容量配电线路末端电压较低，通常是通过无功补偿来提高供电电压的，因此，有时要从提高线路电压来确定补偿容量。设补偿前线路电源电压为 ，线路末端电压为 ，线路输送的有功功率为 ，1U2UP无功功率为 ，电阻为 ，电抗为 ，则QRX212QPR补偿无功 后，线路末端电压升为 则c 212)(UXc所以投入无功补偿后末端电压增量 为22Qc故补偿容量 XUc
30、2西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线若为三相线路，则所需的补偿容量为 XUQlc2式中 三相线路的线电压增量，KVlU三相线路的线电压，KV22.4 低压无功补偿装置的选择应注意的问题无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以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网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。2.4.1 按投切方式分类1. 延时投切方式延时投切方式即人们熟称的
31、“静态“补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装置的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。下面就功率因数型举例说明。当这个物理量满足要求时，如 c
32、os 超前且0.98，滞后且0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。当检测到 cos 不满足要求时，如 cos滞后且0.98 ,滞后且 0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信写发出，cos这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。当检测到 中不满cos足要求时，如 滞后且0.95，那么将一组电容器投入，并继续监测 。如还cos不满足要求，控制器则延时一段时间(延时时间可整定)，再投入一组电容器，直到全部投入为止。当检测到超前信写如。 0.98,即呈容性载荷时，那么控制器就cos逐一切除电容器组。投切遵循的原则是
33、:先投入的那组电容器组要先切除。如果把延时时间整定为300s，而这套补偿装置有十路电容器组，那么全部投入的时间就为30分钟，切除也这样。在这段时间内无功补偿能是逐步到位。如果将延时时间整定的很短，或没有设定延时时间，就可能会出现这样的情况:控制器监测到 0.95 ,cos迅速将电容器组逐一投入，而在投入期间，此时电网可能已是容性负载即过补偿了，控制器则控制电容器组逐一切除，周而复始，形成震荡，导致系统崩溃。是否能形成振荡与负载的性质有密切关系，所以说这个参数需要根抓现场情况整定，要在保证系统安全的情况下，再考虑补偿效果、这种补偿方式适用于电流载荷相对平稳的厂矿及住宅区。3.9 装置接线图每台3
34、60kVar采用12路30kVar容量的电容器:西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线1 H RABCP 1P 2Q 1L 1 L 2 L 3T A T B T C1 Q F1 J1 C2 Q F2 J2 C1 2 Q F1 2 J1 2 C2 H R1 2 H RF V 1图 3.4 补偿装置接线图 1P AP BP CT AT BT CA 4 0 1B 4 0 1C 4 0 1N 4 0 1图 3.5 补偿装置接线图 2西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线P 1P 2L 1L 2J K L - 1J K L - 2J K L - 3J K L - 4J K L - 5J K
35、L - 6J K L - 7J K L - 8J K L - 9J K L - 1 0J K L - 1 1J K L - 1 2I aI nU aU nG N D1 21 11 09 87654321VN至零排J K L1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J1 0 J1 1 J1 2 J图 3.6 补偿装置接线图 3每个支路补偿装置都有以下主要元件组成。360kVar 补偿装置的设备清单序号 设 备名 称 规 格 型 号 单位 数量1 电容器专用接触器 CJ19-63/21 台 12 熔断器 RT18 台 33 断路器 DZ47-63/3 台 14 电容器 BSMJ0.4-3
36、0-3 台 15 串联电抗器 XD1-30 台 36 自动控制器 JKL2B-12 回路 380V 台 共用7 避雷器、风扇等辅材西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 装订线总结本文从设计低压无功补偿装置出发，研究了国内电力无功补偿设备的发展状况，对常规的接触器投切电容器组的无功补偿设备进行了设计，设计了一个带有自动控制的无功补偿装置。该装置能够基于电网的实时电压和无功功率控制对用户需要的无功功率进行及时、稳定的就地补偿。本文首先对目前接触器投切电容器装置的发展现状作了较为详细的介绍，并分析了接触器投切电容器装置的基本原理和控制原则，然后提出了系统设计方案并论证之。控制方式采用电压无功复合投切
37、判据，将电压和无功功率作为控制变量.以无功功率判据为主，电压判据为辅，有效地克服了以功率因数作为投切判据的控制方式的主要缺陷，同时又兼顾了降低功率损耗和改善电压质量而且在以功率因数作为投切判据的控制方式中，由于电容器需采用等分方式， 要想达到较高的补偿精度， 就需要增加电容器和投切开关的数量，这就增加了装里的成本，同时电容器采用试投切的方式，降低到了装里的响应速度:以无功功率作为主要投切判据的控制方式由于能够实现电容器的不等分分组，用较少的电容器和投切开关就能达到较高的补偿精度，降低了装置的成本，同时电容器可一次投切到位，提高了装里的响应速度.但是与以功率因数作为投切判据的控制方式相比，本文所
38、采用的以无功功率作为主要判据的控制方式控制比较复杂，另一方面实验装置控制方案是在假定三相平衡的条件下进行控制的.在电网三相不平衡时补偿效果不理想.理论分析和实验数据表明， 本课题中设计的无功补偿装置控制合理，硬件结构简单，能够实现无功的快速动态补偿，且成本较低.在配电网中将具有广阔的应用前景。本设计方案在设计中还存在其他一些不足：由于本人的所学能力有限，在设计过程中忽略了对谐波的影响与对其治理，只是简单地进行滤波，而在实际的生产，生活中，谐波给电力系统和生产生活带来的危害是不可以忽略的，简单滤波是无法达到对高次谐波的治理目的，因此在实际无功补偿中对谐波要有专门的治理设计。基于电力用户的各种各样的要求和电网质量的变化趋势， 传统的接触器投切电容器所能实现的功能已经相对有限了。本装置本身对电网谐波的污染没有能够给出相应的对策。如果能在测量和投切指令计算方面，把电压电流的畸变，还有系统本身的谐波污染考虑进去，并实现晶闸管的快速投切，以期解决装置本身对电网带来的不利影响。另外应该在保护控制监测部分增加设备本身的防谐波和抗谐波干扰的能力。这样可以让设备适应更加恶劣的工作环境以及大大降低谐波对电容器设备的危害，延长系统的使用寿命和稳定性。当然这样会大大提高硬件的成本，需要在以后的设计过程中综合考虑。
