一、电网无功补偿的概述
电网输出功率分为有功功率和无功功率两个部分，其中，有功功率是指能够将电能直接消耗掉，转变为机械能、热能、光能等各种能；无功功率是只是将其转换成如电磁场等另一形式的能，而这种能恰恰是促进各类电器设备做功的前提条件，并与电网中的电能进行转换。在配电网系统中有着各种各样的配电设备及各级电网，存在相当数量的无功功率，特别是在低压配电系统中无功功率所占的比重更大，若在配电网系统中合理运用无功补偿设备，不仅能够降低无功功率的损失，还能够有效提升输电设备的运行效率，改善电能质量。无功补偿在大系统中能够调节整个电网的电压，使其稳定运行；在小系统中，在调节电网电压的同时还能够调整系统中的三相不平衡电流。如果某一系统出现三相不平衡的问题，那么就可以选择在三相之间及各相与零线之间接人适当容量的电容器，以此可起到补偿三相之间无功功率的目的。
二、电网无功补偿的原则
根据我国有关电力系统安全稳定运行准则，无功补偿设备的布局与配置就应严格按照"分级补偿"和"就地平衡"的原则。
1、集中补偿和分散补偿相结合。一般而言，对一些用电设备集中、容量大的配用电场景，可集中补偿；对一些配电网络及用户与用电设备分散的场景，可分散补偿；对一些复杂场景，应采用集中补偿与分散补偿相结合形式布局。 这样一来能够使配电系统中的无功补偿起到一个平衡总体与局部的作用。变电器的集中与分散补偿不仅能够有效降低用户的供电线路损耗。而且还能有效降低整个电网的无功损耗，从而达到节能降损的目的。
2、确保各节点电压合格且无功裕量充足。并不是任何时候都能够对电网要进行无功补偿，而是需要具备一定的条件，其中最重要的就是必须要保证各节点电压合格且无功裕量充足，只有充分满足是这两个基本条件时，才能够实现对电网的无功补偿意义。
3、保证区域电网的经济与协调性。对电网进行无功补偿的目的就是为了节能降损，提升电网的经济效率，使其能够在一个最优的状态下运行。
4、从全局的电压稳定需求人手。对电网进行无功补偿的结果应是能够使其充分满足各个节点的电压稳定需求，如果单单只是对局部进行无功补偿，那么不仅不会起到相应的效果，还可能会影响到整个系统的电压稳定。因此在计算和设计电网无功补偿时，必须要充分考虑全局电压的稳定需求。
5、具备紧急控制和常规控制功能。通常情况下，电力系统是通过控制与调节各级电压控制器的整定值来使得各级电力区域的无功功率处于一个最经济的状态。但当出现相关紧急情况时，需要保证电力系统能够迅速做出应急措施，从而才能使各地区的电压能够恢复正常，保证各区域电力的顺利运行。因此在进行无功补偿工作时，必须确保无功补偿设备具有紧急与常规控制功能。
6、具备不同的调压方式。因为这样才能保证无功补偿系统可以对不同时段以及不同母线的电压限值进行良好的约束，从而满足不同电力用户的实际电力需求。
三、电网无功补偿方法和装置
1、并联电容器 是一种最为常见的无功补偿装置设备，虽然它并不能有效吸收配电系统中的无功功率，但是能够为配电系统提供感性无功功率，并联电容器具有投资小、运行方便且安装地点灵活的特点，而它最大的优点就是在能提升电网系统的负荷功率因数的同时减少电能的损耗。其缺点就是但配电系统出现谐波时会在一定程度上放大谐波电流导致电容器烧毁。
2、并联电抗器 与并联电容器的功能恰恰相反，并联电抗器在配电系统中的主要功能是吸收容性无功功率。当供电线路电压出现轻载、空载或者超出正常围时，并联电抗器就可以对供电线路中的电压进行控制，同时还能够控制过电压，与并联电容器一样，并联电抗器也具有投资少、运行方便以及低成本等特点
3、同步调相机 在配电系统中，同步调相机作用是产生无功功率。虽然同步调相机是一种不带机械负荷的补偿装置，但是它却能够充分结合配电系统的无功功率调整自身的运行状态，当处于过行状态时，同步调相机就会在额定电压＋5％的时候产生无功功率，但同步调相机也会在系统处于欠励运行状态时吸收无功功率，其缺点是需要消耗大量的有功功率，且投资成本大。
4、静止无功补偿装置（SVC） 静止无功补偿装置(SVC)广泛用于输电系统波阻抗补偿及长距离输电的分段补偿，也用于负载无功补偿。其重要特性是依靠调节TCR中晶闸管的出发延迟角α实现连续调节补偿装置的无功功率。其典型代表是晶闸管控制电抗器+固定电容器（TCR FC)。晶闸管投切电容器（TSC)。TSC只能分组投切，不能连续调节无功功率，它只有与TCR配合使用，才能实现补偿装置整体无功功率的连续调节。由于具有连续调节的性能，且响应迅速，因此，SVC可以对无功功率进行动态补偿，使得补偿点的电压接近或维持不变。TCR装置采用相控原理，在动态调节无功功率的同时也产生大量的谐波，所以，固定电容器通常和电抗器串联构成谐波滤波器，以滤除TCR中的谐波。
5、静止无功发生器（SVG） 静止无功发生器（SVG）以大功率电压型逆变器为核心，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流侧电流的幅值和相位，吸收或发出所需的无功功率，实现动态调节无功功率的目的。SVG是一种电力电子装置。其最基本的是三相桥式电压型或电流型变流电路，目前主要使用的是电压型。SVG与SVC不同，SVC需要大容量的电抗器、电容器等储能元件，而SVG在其直流侧只需要小容量的电容器维持电容性，也可使其吸收无功功率，呈电感性。采用PWM脉宽调制控制技术，即可使其输入电流接近正弦波。一般SVC的响应速速是20—40ms；而SVG的响应速度不大于5ms，能更好的抑制电压波动和闪变，在相同的补偿容量下，SVG对电压波动和闪变的补偿效果更好。
四、电网无功补偿提升电能质量的途径
一是应用无功补偿电容器来提升电能质量 电力运营企业在配电系统中应用无功补偿电容器，不仅能够有效补偿电力网中电容量，而且还能有效降低电力网中的有功功率及电压。从而提升用电用户的电能质量。二是电力部门补偿与用户补偿有效结合 若各电力企业要切实有效地提升电网电能质量，那么就可以结合总无功电力需求在电力部门对无功电力管理的同时为用户安装无功补偿设备，以此来调动供电部门及用户的用电积极性。三是调压与降低损耗相结合 这一过程中必须以降低损耗为主，然后再充分运用并联电容器来实施无功补偿，以此来使电网电压达到无功平衡的状态。
结语
电网功率补偿关系到电能的质量和供电效率，进一步也会影响电网的安全运行，配电电网企业建设运行中，厘清负荷类型，准确计算负荷，优选补偿装置，加持智能化补偿设计，从而法构建一个运行安全高效的电网体系。
参考文献
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［3］张一萌 、张涛 、董娜；微电网电能质量分心与控制方法研究；自动化与仪表 2022,37（05）.