無功補償在電網中的應用
電能質量一般是指電壓或電流的幅值、頻率、波形等參量距規定值的偏差。歷史上，電力系統中許多機電備都能在上述參量相對較大的變化范圍內正常地工作。但是在近5～10年，隨著高新技術尤其是信息技術的飛速發展，基于計算機、微處理器控制的用電設備和電力電子設備在系統中大量投入使用，他們對系統干擾比機電設備更加敏感，因此對供電質量的要求也更高。一旦出現電能質量問題，輕則造成設備故障或停運，重則造成整個系統的損壞，由此帶來的損失是難以估量的。另一方面，大量為提高生產效率、節約能源和減小環境污染而采用的基于電力電子技術的現代化設備正成為產生電能質量問題的主要來源。以電氣化鐵路機車牽引式負荷為例，他屬于整流負荷，是典型的諧波源;他采用工頻單相式交流供電，又是典型的負序源;同時他又具有波動性和不確定性，是典型的電壓波動源和閃變源。普通用戶中大量使用的開關式電源，公共照明系統中熒光照明負荷正逐漸成為配電系統中主要的諧波源和波動源�？梢哉f，在這些新技術成功解決實際生活環境中的污染問題的同時，如不加防范則會造成電力系統中新的污染問題。因此，現代社會的電能質量問題具有一系列新的特點。
1.1 負荷側對電能質量的污染呈增長趨勢
多年來電能質量問題主要來源于系統側，包括系統正常運行狀態改變，如電源投入、有計劃的無功補償電容器組的投入/切除、大型電動機啟動等;非正常的系統狀態改變如系統元件故障，人員誤操作等將給系統帶來較大的沖擊;自然環境中的雷擊、大風和雨雪天氣也會造成相應的電能質量問題。而近年來，用戶端大量非線性負荷的應用正成為電能質量惡化的重要因素。例如從低壓小容量家用電器到高壓大容量的工業交直流變換裝置中存在的各種靜止變流器，它是以開關方式工作的，會引起電網電流、電壓波形的畸變 。大型電弧式設備，如電弧熔爐，弧焊設備等，也成為重要的沖擊源和諧波源。一個值得注意的問題是為了減少重要設備對電能質量問題的敏感度，設備制造商努力進行設備的升級和改進，用戶則采用各種保護性裝置，而這些改進措施和保護裝置常常顧此失彼，對公共供電的電能質量造成更大的危害。一些信息設備和公用設備的諧波遠遠超出了行業標準。
1.2 電能質量問題的內涵發生了較大改變
交流輸電功率包括有功功率和無功功率。在有功功率不變的情況下，無功功率越大就會使功率因數降低， 視在功率增大，從而需要增大發、輸、配電設備的容量，增加投資和電力損耗費用;使輸電線路電壓降變大，不利于有功電力的輸送與合理應用。但如果無功儲備不足將會導致電網電壓水平降低，沖擊性的無功功率負載還會使電壓產生劇烈的波動，惡化電網的供電質量。對于給定的有功分布，要想使無功潮流最小以減少系統的損耗，就要求對無功功率的流向與轉移進行很好的控制。
隨著電網的不斷發展，對無功功率進行控制與補償的重要性與日俱增：
�、� 輸電網絡對運行效率的要求日 益提高，為了有效利用輸變電容量，應對無功進行就地補償;
�、� 電源(尤其水電)遠離負荷中心，遠距離的輸電需要靈活調控無功以支撐解決穩定性及電壓控制問題;
�、� 配電網中存在大量的電感性負載，在運行中消耗大量無功，使得配電系統損耗大大增加;
�、� 直流輸電系統要求在換流器的交流側進行無功控制;
�、� 用戶對于供電電能質量的要求日益提高。因此，對電網的無功進行就地補償，尤其是動態補償， 在輸配電系統中十分必要。
