浅谈电力系统的无功优化和无功补偿
摘要： 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
关键词： 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量�
1 前言�
随着国民经济的迅速发展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。降低网损，提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司（电网公司）通过有效的手段，降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下，通过调节控制变量（发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节）使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行，而且能取得可观的经济效益，使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分，即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量，使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2 无功优化和补偿的原则和类型�
2.1 无功优化和补偿的原则�
在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：�
1)根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；�
2)根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点。�
3)无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性。�
4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。�
2.2 无功优化和补偿的类型�
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上)，由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar／km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗，使无功在500kV电网平衡。�
3 输配电网络的无功优化(闭式网)�
电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起，即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。
3.1 无功优化的目标函数�
参考文献〔3〕中著名的等网损微增率定律指出，当全网网损微增率相等时，此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿)，这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面，该方法没有计及其它控制变量的调节作用，同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等，这样做的计算量太大且费时。与此同时，国内外学者对无功优化进行了大量研究，提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种，其一为不计无功补偿设备的费用，以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达：
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其二，以系统运行最优为目标函数，它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用，可用下式表达：
�式中，β为每度电价，τmax为年最大负荷损耗小时数，α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率，KC为单位无功补偿设备的价格，QC∑为无功补偿总容量。�
模型二考虑了投资问题，可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行，各部门都追求经济效益，显然考虑了无功投资问题更合理一些。�
3.2 优化算法�
由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解，是一些算法的出发点，如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、 带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等，以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中，忽略了二阶及以上的项，其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性，又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法，使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。�
针对线性算法方法的不足，又提出了一些运用非线性算法，混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解，但由于无功优化本身的特性，使计算复杂、费时，且不能保证可靠收敛。
为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节，电容器组的投切)的处理，基于人工智能的新方法，相继提出了遗传算法，�Tabu�搜索法，启发式算法，改进的遗传算法，分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等，这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度，并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。�
但在无功优化仍有以下一些问题需要�解决：��
1)由于无功优化是非线性问题，而非线性规划常常收敛在局部最优解，如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。�
2)由于以网损为最小的目标函数，它本身是电压平方的函数，在求解无功优化时，最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限，而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小，可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。�
3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高，对无功优化的实时性提出了很高的要求，如何在很短的时间内避免不收敛，求出最优解仍需进一步研究。<![endif]>
4 配电线路上的无功补偿及用户的无功补偿
4.1 配电线路上的无功补偿�
由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大，无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大，故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。
其原理可简述如下：�
当线路输送的无功功率Q，线路长度L，每组补偿距离为x时，每组补偿容量为Qx�
Qx=Qx／L�
当认为电容器安装在补偿区间中心时，降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示：
当第i组电容器安装地点离末端的距离为：
对任一组电容器安装位置离末端的位置为：�
xi=L(2i-1)/(2n+1)�
其最佳补偿容量为：�
nQx=2nQ／(2n+1)�
这样即可求得表1的数据。�
对于配电线路的无功补偿可有效降低网损，但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的，如果线路上的无功潮流为非均匀分布的，得出的结论将不同；同时在线路上安装电容器组时，其维护、操作比较不便，且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此，建议采用下述方式。�
4.2 用户的无功补偿�
对于企业及大负荷用电单位，按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献〔8〕指出在补偿容量相等的情况下，低压就地补偿减低的线损最大，因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分，使流经线路和变压器上的无功电流大大减小，显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献〔6〕指出了对于开式网的最佳补偿容量，三种常见的开式网可见图2所示。�
4.2.1 放射式开式网的最佳无功补偿�
对于用户或经配变出线的开式网络，针对开式网的接线的最佳无功补偿容量，参考文献〔6〕进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数，为了分析，下面进行了简单的推导：
对于网络为放射式网络，此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为：
由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响，因此有功功率对网损的影响可不考虑，(4)式可简化为下式：
在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。��
4.2.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿
对于干线式及链式接线开式网，在第i=1点设置无功补偿，其QC1,op同放射式开式网，若在i=1,2 设置无功补偿，见图2(b)、(c)所示。
此时年计算支出费用可用下式表达：
同理，可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见，节点2电压可认为与节点1电压近似相等)：
式中R�∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和，此处R�∑=R�1+R�2�
推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为：
上述公式简单明了，且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起，通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量，避免了计算的迭代过程，具体算例可见参考文献〔3〕例6-2，在6-2例中，求解最佳补偿容量是通过求解5组方程，6次迭代所得，而利用上述的推导公式可一次性计算出。
5 结语�
电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中，电力系统的状态是连续变化的，因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现，需要计算快，收敛性良好的算法，同时伴随着电力市场的实行，无功定价理论的逐渐成熟，无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。百度地图
摘要： 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
关键词： 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量�
1 前言�
随着国民经济的迅速发展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。降低网损，提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司（电网公司）通过有效的手段，降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下，通过调节控制变量（发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节）使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行，而且能取得可观的经济效益，使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分，即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量，使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2 无功优化和补偿的原则和类型�
2.1 无功优化和补偿的原则�
在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：�
1)根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；�
2)根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点。�
3)无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性。�
4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。�
2.2 无功优化和补偿的类型�
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上)，由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar／km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗，使无功在500kV电网平衡。�
3 输配电网络的无功优化(闭式网)�
电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起，即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。
3.1 无功优化的目标函数�
参考文献〔3〕中著名的等网损微增率定律指出，当全网网损微增率相等时，此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿)，这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面，该方法没有计及其它控制变量的调节作用，同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等，这样做的计算量太大且费时。与此同时，国内外学者对无功优化进行了大量研究，提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种，其一为不计无功补偿设备的费用，以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达：
��
其二，以系统运行最优为目标函数，它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用，可用下式表达：
�式中，β为每度电价，τmax为年最大负荷损耗小时数，α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率，KC为单位无功补偿设备的价格，QC∑为无功补偿总容量。�
模型二考虑了投资问题，可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行，各部门都追求经济效益，显然考虑了无功投资问题更合理一些。�
3.2 优化算法�
由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解，是一些算法的出发点，如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、 带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等，以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中，忽略了二阶及以上的项，其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性，又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法，使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。�
针对线性算法方法的不足，又提出了一些运用非线性算法，混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解，但由于无功优化本身的特性，使计算复杂、费时，且不能保证可靠收敛。
为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节，电容器组的投切)的处理，基于人工智能的新方法，相继提出了遗传算法，�Tabu�搜索法，启发式算法，改进的遗传算法，分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等，这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度，并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。�
但在无功优化仍有以下一些问题需要�解决：��
1)由于无功优化是非线性问题，而非线性规划常常收敛在局部最优解，如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。�
2)由于以网损为最小的目标函数，它本身是电压平方的函数，在求解无功优化时，最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限，而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小，可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。�
3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高，对无功优化的实时性提出了很高的要求，如何在很短的时间内避免不收敛，求出最优解仍需进一步研究。<![endif]>
4 配电线路上的无功补偿及用户的无功补偿
4.1 配电线路上的无功补偿�
由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大，无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大，故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。
其原理可简述如下：�
当线路输送的无功功率Q，线路长度L，每组补偿距离为x时，每组补偿容量为Qx�
Qx=Qx／L�
当认为电容器安装在补偿区间中心时，降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示：
当第i组电容器安装地点离末端的距离为：
对任一组电容器安装位置离末端的位置为：�
xi=L(2i-1)/(2n+1)�
其最佳补偿容量为：�
nQx=2nQ／(2n+1)�
这样即可求得表1的数据。�
对于配电线路的无功补偿可有效降低网损，但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的，如果线路上的无功潮流为非均匀分布的，得出的结论将不同；同时在线路上安装电容器组时，其维护、操作比较不便，且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此，建议采用下述方式。�
4.2 用户的无功补偿�
对于企业及大负荷用电单位，按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献〔8〕指出在补偿容量相等的情况下，低压就地补偿减低的线损最大，因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分，使流经线路和变压器上的无功电流大大减小，显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献〔6〕指出了对于开式网的最佳补偿容量，三种常见的开式网可见图2所示。�
4.2.1 放射式开式网的最佳无功补偿�
对于用户或经配变出线的开式网络，针对开式网的接线的最佳无功补偿容量，参考文献〔6〕进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数，为了分析，下面进行了简单的推导：
对于网络为放射式网络，此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为：
由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响，因此有功功率对网损的影响可不考虑，(4)式可简化为下式：
在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。��
4.2.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿
对于干线式及链式接线开式网，在第i=1点设置无功补偿，其QC1,op同放射式开式网，若在i=1,2 设置无功补偿，见图2(b)、(c)所示。
此时年计算支出费用可用下式表达：
同理，可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见，节点2电压可认为与节点1电压近似相等)：
式中R�∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和，此处R�∑=R�1+R�2�
推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为：
上述公式简单明了，且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起，通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量，避免了计算的迭代过程，具体算例可见参考文献〔3〕例6-2，在6-2例中，求解最佳补偿容量是通过求解5组方程，6次迭代所得，而利用上述的推导公式可一次性计算出。
5 结语�
电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中，电力系统的状态是连续变化的，因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现，需要计算快，收敛性良好的算法，同时伴随着电力市场的实行，无功定价理论的逐渐成熟，无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。百度地图
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第1个回答 2010-04-02
降 耗 节 能
——做好无功补偿及滤波工作的现实意义
当前，我国正在号召全民建设节能型社会，中央给各级政府与企业也都确定了明确的节能目标，各种节能项目迅速发展，为社会带来巨大的效益。
在众多领域的节能项目中，电力节能是关系到国计民生的重要组成部分，而在众多的电力节能产品中，无功补偿无疑是电力节能最重要的措施之一。我国从50年代起就实行了《利率电费调整办法》，把无功补偿上升到了政策、法规层面，要求全社会共同重视，强制做好无功补偿方面的工作。
合理有效的无功补偿可以为电力用户与供电系统带来巨大的效益，这已是的事实。
理论分析及现场实测证实，合理有效的无功补偿使输配电线路、变压器等配电设施上的有功损耗可降低35%--50% ，设备带载能力可增加20%--30%。从业内总结的无功当量概念上看，每投入1kvar低压电容器，每天可以节约0.09×24小时= 2.16kwh电能。我国的电网十分庞大，无功含量也十分巨大，还在消耗着系统的大量有功电能。
可见，积极有效的开展无功补偿工作，让有不合理量无功存在的用电户得到合理的补偿，让存在故障、补偿不合理的无功补偿设备恢复正常运行，“投入电容1千乏，每天节约2度电”，将为全社会和企业带来巨大的经济效益，也使能源压力得到一定的缓解。
通过对无功补偿设备现状和使用情况的调查和研究表明，大部分设备都是由开关厂做为一个附属产品提供给用户的。由于设计、控制原理、补偿方式与实际应用脱节，做为十分重要、降耗节能的无功补偿设备并没有得到应有的重视，直接导致了无功补偿设备与用户系统不匹配，补偿能力不能充分发挥，产品质量得不到有效保证，无功补偿设备起不到应有的作用，给用户和社会带来了巨大的能源、经济损失。
另外，供电部门对电力用户的无功电量有一个考核，即力率调整电费。向力率（功率因数）达不到要求的电力用户收取力率调整电费。对于这些电力用户，做好无功补偿的工作，不仅会让供电系统有功损耗降低，而且其本身也得到降低线损、变损及不支出力率电费的收益，并且补偿到位的，还会有电费奖励。
专业无功补偿谐波治理领域的公司，对无功补偿和谐波治理有更多的理解思考，有效解决问题：对每一个用户现场进行测量和了解，针对每一个用户进行符合现场需要的合理设计和配置，使无功补偿和谐波治理设备的能力得到最大程度的发挥，得到最大的社会效益和经济效益。
有功功率 当电能转换成其它形式的能量时，如：电流通过白炽灯发热发光，转换成热能和光能；通过电动机的转动使电能转换成机械能等，这些在能量的转变过程中做功的电能，叫做有功电能，其功率称有功功率。
无功功率 在交流电力网中使用最多的电动机与变压器，在运行中要产生磁场，而电容器及空载输电线路则产生电场。交流电流在电源与电感或电容负载之间往返流动，形成电能与磁场能、电场能能量的相互交换。此电能既不做功也不消耗，这种电能称为无功电能，其功率称无功功率。
无功功率绝不是无用功率：电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动；变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
功率因数（力率） 有功功率与视在功率的比值， 称为功率因数， 用 表示 =P/S
力率电费 全国供用电规则规定，用户的功率因数应达到的标准为：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.90以上，其它100KVA及以上的电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在用户使用电费的基础上按一定比例对其加收一部分电费，这部分加收的电费称为力率电费，也即是罚款。
供用电政策 鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低，对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和提高电能质量有着十分重要的影响，为了提高用户的功率因数，为提高供、用电双方的社会及经济效益，制订了《功率因数调整电费》。
力率电费调整办法 全国供用电规则规定，凡是功率因数达不到上述规定的用户，供电部门对其加收一部分电费——力率调整电费；如果功率因数超过上述规定的用户，供电部门会对其减收一部分电费——奖励电费。具体按照《功率因数调整电费办法》执行。
高压计量的用户： 力率电费=（电度电费+基本电费）×罚款比例
奖励电费=（电度电费+基本电费）×奖励比例
低压计量的用户： 力率电费=电度电费×罚款比例
奖励电费=电度电费×奖励比例
电度电费是指动动力电费，不包括照明电费，照明不参与力率考核。高压计量的用户当变压器的容量超过315KVA时收基本电费。基本电费是按变压器容量来收取的。由此可见，《力率电费调整办法》是用电管理部门督促电力用户做好无功补偿的促进手段，做好无功补偿工作对供、用电双方都有巨大的经济效益。
以0.90为标准值的功率因数调整电费表
减收电费（奖励比例） 增收电费（罚款比例）
实际功率因数 月电费减少％ 实际功率因数 月电费增加％ 实际功率因数 月电费增加％
0.90 0.00 0.89 0.5 0.75 7.5
0.91 0.15 0.88 1.0 0.74 8.0
0.92 0.30 0.87 1.5 0.73 8.5
0.93 0.45 0.86 2.0 0.72 9.0
0.94 0.60 0.85 2.5 0.71 9.5
0.95～1.00 0.75 0.84 3.0 0.70 10.0
0.83 3.5 0.69 11.0
0.82 4.0 0.68 12.0
0.81 4.5 0.67 13.0
0.80 5.0 0.66 14.0
0.79 5.5 0.65 15.0
0.78 6.0 功率因数自0.64及以下，每降低0.01电费增加2％
0.77 6.5
0.76 7.0
表二 以0.85为标准值的功率因数电费调整表
减收电费（奖励比例） 增收电费（罚款比例）
实际功率因数 月电费减少％ 实际功率因数 月电费增加％ 实际功率因数 月电费增加％
0.85 0.0 0.84 0.5 0.70 7.5
0.86 0.1 0.83 1.0 0.69 8.0
0.87 0.2 0.82 1.5 0.68 8.5
0.88 0.3 0.81 2.0 0.67 9.0
0.89 0.4 0.80 2.5 0.66 9.5
0.90 0.5 0.79 3.0 0.65 10.0
0.91 0.65 0.78 3.5 0.64 11.0
0.92 0.80 0.77 4.0 0.63 12.0
0.93 0.95 0.76 4.5 0.62 13.0
0.94～1.00 1.10 0.75 5.0 0.61 14.0
为什么要进行无功补偿 负载需要的大量无功是从哪提供的呢？这些负载所需要的无功功率是由发电厂提供的，也就是说发电机在工作时会向系统提供有功电能，同时对有无功需要的负载提供相应的无功电能。发电机运行时必须要满足无功功率输出。
当系统中无功功率需求增大时，如果不在系统人为地安装无功补偿装置，发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出，由于发电机的容量是一定的，那么就势必要减少有功功率的输出量，也就是为满足用电负荷无功功率的需求，降低发电机的有功功率输出能力；为满足用电质量的要求，发电机、供电线路和变压器的容量需增大，这样不仅增加供电投资、耗费资源、降低设备利用率，也将增加输、配电网络的有功电能的损耗。
为了消除上述的弊端，我们在供电系统中负载需要无功较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率，这样就极大的减轻了发电厂的无功供给压力，使无功功率就地提供，减少了无功电流在庞大电力网络中流动产生的有功损耗，并降低了用电户的变压器有功损耗。用户装设无功补偿装置，并随其负荷和电压变动及时投入或切除电容器，同时用户的功率因数达到相应的标准，避免供电部门加收力率电费，补偿到位的，还有奖励电费。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，对节约电能、提高电能质量、降低用电部门的用电费用都具有非常重要的意义。
补偿无功功率，提高功率因数（如下图所示）
式中：
P——有功功率，KW
S1——补偿前的视在功率
S2——补偿后的视在功率
Q1——补偿前的无功功率
Q2——补偿后的无功功率
Φ1——补偿前的功率因数角
Φ2——补偿后的功率因数角
由图示可以看出，在有功功率P不变，无功得到补偿以后（补偿容量 ），功率因数角由Φ1减少到Φ2，电源提供的电功率由S1降低到S2；COS ＞COS ，提高了功率因数，降低了电源提供的电功率，减少了有功损耗。
合理的补偿可以有效的降低系统电流，以系统自然功率0.7为例，如通过补偿装置将系统功率因数提高到接近1的水平，系统电流将下降30%左右，即线路和变压器的有功损耗可降为P=I2R＝(1-30%)2R=0.49R，即线路和变压器可变有功损耗可降低51%。
通过下列公式可计算线损和变损降低率：
变损（或线损）降低率＝
用电企业的自然功率因数一般在0.7左右，功率因数从0.7提高到0.95以上线损降低率和变压器的可变有功损耗降低率如下表：
cos
0.7 0.7 0.7 0.7
COS
0.95 0.97 0.98 1
线损降低率 46% 48% 49% 51%
变损降低率 46% 48% 49% 51%
增加电网的传输能力，提高设备利用率 由于补偿装置可以有效的降低系统电流和视在功率，故可以有效的降低电网建设中所有相关设备的容量，从而降低电网建设中的投资、节省资源。功率因数在0.7左右的系统，由于有效的补偿可使系统电流下降30%，即提高发电厂、变配电设施30%的带载能力。
改善电压质量 由于系统存在的大量感性负载将造成供电线路电压降低的损失，尤其在供电线路末端更为严重，通过合理的补偿可以有效的缓解线路压降，改善电能质量。
线路中的电压损失 的计算公式如下：
×10－3
式中：
P——有功功率，KW
U——额定电压，KV
R——线路总电阻，
Q——无功功率，KVAR
——线路感抗，
由于系统的感抗远大于电阻，从上式中可以看到,无功的变化会引起电压产生很大的变化。线路中，无功功率Q减小以后，电压损失也就减少了。
对于供电线路末端电压一般较低，可通过增加无功补偿装置来提升线路末端电压。
节约电费支出 通过合理的补偿，，使计量点的功率因数达到国家标准的要求，可以消除力率电费，从而使电力用户电费支出大幅度降低。
无功就地平衡，减少线路中无功电流的流动，是降低线路有功损耗最有效的方法。如果用户在负荷的终端做补偿，流过用户线路和变压器的电流会相应的降低，有功损耗与电流的平方成正比，线路和变压器的有功损耗会有明显的下降，且功率因数得到显著提高。
供电政策中关于谐波部分要求
由于现代电力电子设备的广泛使用，产生谐波的设备、设备种类、数量巨增，使得供用电系统中的谐波含量大量增加。
电子电力装置 电力电子设备是电力系统中数量最大的谐波源，这种装置的主要类型是多相换流装置，包括整流器（交变直）、逆变器（直变交）和变频装置、三相交流调压器等，换流装置的特征谐波次数为HC＝kp±1,k为任意正整数，p为换流装置的脉动数。
变频装置 变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成分很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。一般变频装置的特征谐波次数为5、7次。
电弧炉、电石炉 通常所谓的电弧炉是指交流电弧炉，用于钢铁冶炼。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网，其中主要是2～7次谐波，平均谐波畸变率可达基波的8%～20%，最大可达45%。
气体放电类电光源 节能灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性可知，其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们给电网制造了大量的奇次谐波电流。虽然单体功率小、产生的谐波量有限，但其庞大的数量，使之产生的谐波污染不容忽视。
家用电器 电视机、录相机、计算机、调光灯具等，因具有调压整流装置，会产生奇次谐波。
另外，工厂中常用的电焊机等也会产生大量的谐波。
谐波的危害
对供配电线路的危害 供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用继电保护，保
证线路与设备的安全运行。但由于谐波的干扰，保护不能全面有效地起到保护作用，甚至产生误动或拒动。谐波严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
影响电网的质量 电力系统中的谐波使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%；三相四线配电线路中，3的整数倍谐波在中性线上叠加，使中性线的电流值超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而造成有功损耗，降低电网电压，占用电网的容量。
对电力设备的危害
对电力变压器的危害 谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。除此之外，谐波还导致变压器噪声增大，变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的。
对电力电缆的危害 随着谐波次数升高，频率上升，使电缆趋肤效应明显，导致导线的有效截面积变小，交流电阻增大，增加导线的有功损耗。另外，电缆的电阻、系统母线、线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器、线路的容抗与系统并联，在特定条件下可能发生谐振。
对电动机的危害 谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流，当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动，发出很大的噪声。
对低压开关设备的危害 对于配电用断路器、漏电断路器、电磁接触器、、热继电器来说，受谐波电流的影响，在工作中都有可能产生误动作。
对弱电系统设备的干扰 对于计算机网络、通信、有线电视、楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应传导方式耦合到这些系统中，产生干扰。其中电磁感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地耦合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统，使之不能正常工作。
另外，谐波还能影响电力测量的准确性、对人体造成有害影响等等。
谐波电流，特别是3次（及其倍数次）谐波侵入三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中，侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线电流巨增、使中性线发热。由于谐波的频率较高，使导线的集肤效应加重，因此铜损急剧增加。同时变压器铁芯由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。
《中华人民共和国电力法》规定：“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序”。《供电营业规则》中规定：用户的非线性阻抗特性的用电设备接入电网运行，所注入电网的谐波电流，引起波形畸变超过标准时，用户必须采取措施予以消除。根据国家标准GB/T14549-93的规定，注入考核点的谐波电压和谐波电流畸变率应满足国家标准的要求。
★ 公共电网谐波电压（相电压）限值
电网标称电压（KV） 电压总谐波畸变率（%） 各次谐波电压含有率（%）
奇次 偶次
0.38 5.0 4.0 2.0
6-10 4.0 3.2 1.6
35-66 3.0 2.4 1.2
110及以上 2.0 1.6 0.8
注入公共连接点的谐波电流允许值
标准
电压
（kV） 基准
短路
容量
（MVA） 谐波次数及谐波电流允许值
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 9.7 18 8.6
6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.7
10 100 26 20 13 20 8.5 15 6．4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8
35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7
66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8
110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3
谐波的治理
1) 在谐波源处装设无源调谐滤波装置，吸收谐波电流，有效地减少谐波对电力网及用电设备的影响。
2）加装有源滤波装置，向电网注入与谐波电流相位相反、幅值相同的电流，来抵消电网中的谐波，从而达到消除谐波的目的。
3）加装静止无功补偿装置（SVC），对系统、负荷无功功率进行快速动态补偿，改善功率因数，抑制不平衡电流产生，并滤除谐波源产生的谐波。
4）改造谐波源，优化电力设备的结构设计和工艺，降低电力电子设备产生的谐波量。
关于谐振
由于电力系统中存在大量非线性负荷，根据并联电容器组和谐波源的位置，电容器组(容抗) 和系统等效电路(感抗)之间会出现串联谐振或并联谐振。
当系统在基波的状况下，由于系统的容量很大，所以阻抗很小。而我们补偿的电容器在低压侧一般几百千乏，高压侧不过几千千乏或上万千乏，容量比较小，阻抗较大，远不能构成谐振条件：nXL＝XC/n n=1 因此，在基波状态下，不会产生谐振。
但在谐波状况下，随着频率的变化，系统和电容器的阻抗均发生变化。系统感抗大增，而电容器装置的容抗大减，一旦达到nXL＝XC/n 即nωL=1/nωC, ω=2πf 其中n为谐波次数。满足谐振条件，就会产生谐振。也就是说，无论功率因数是否为1,在谐波状况下都有可能产生谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍甚至几十倍，会对系统、特别对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁，常常使电容器和电抗器烧损。
避免谐振最常用的方法是选用适当串联电抗率的电抗器与电容器相串联，调谐的谐振频率低于电力网络中含有的最低次谐波的频率，这样，无论是串联谐振还是并联谐振都可有效的避免。
总之，经济有效的无功补偿、滤波装置，不仅会使输变电系统节约大量的有功电能，还能使用电户节约力率电费的支出，并能使电力网络中的电能质量得到很大的改善，使有功损耗减少，消除对其它用电器的干扰，利国利民。
——做好无功补偿及滤波工作的现实意义
当前，我国正在号召全民建设节能型社会，中央给各级政府与企业也都确定了明确的节能目标，各种节能项目迅速发展，为社会带来巨大的效益。
在众多领域的节能项目中，电力节能是关系到国计民生的重要组成部分，而在众多的电力节能产品中，无功补偿无疑是电力节能最重要的措施之一。我国从50年代起就实行了《利率电费调整办法》，把无功补偿上升到了政策、法规层面，要求全社会共同重视，强制做好无功补偿方面的工作。
合理有效的无功补偿可以为电力用户与供电系统带来巨大的效益，这已是的事实。
理论分析及现场实测证实，合理有效的无功补偿使输配电线路、变压器等配电设施上的有功损耗可降低35%--50% ，设备带载能力可增加20%--30%。从业内总结的无功当量概念上看，每投入1kvar低压电容器，每天可以节约0.09×24小时= 2.16kwh电能。我国的电网十分庞大，无功含量也十分巨大，还在消耗着系统的大量有功电能。
可见，积极有效的开展无功补偿工作，让有不合理量无功存在的用电户得到合理的补偿，让存在故障、补偿不合理的无功补偿设备恢复正常运行，“投入电容1千乏，每天节约2度电”，将为全社会和企业带来巨大的经济效益，也使能源压力得到一定的缓解。
通过对无功补偿设备现状和使用情况的调查和研究表明，大部分设备都是由开关厂做为一个附属产品提供给用户的。由于设计、控制原理、补偿方式与实际应用脱节，做为十分重要、降耗节能的无功补偿设备并没有得到应有的重视，直接导致了无功补偿设备与用户系统不匹配，补偿能力不能充分发挥，产品质量得不到有效保证，无功补偿设备起不到应有的作用，给用户和社会带来了巨大的能源、经济损失。
另外，供电部门对电力用户的无功电量有一个考核，即力率调整电费。向力率（功率因数）达不到要求的电力用户收取力率调整电费。对于这些电力用户，做好无功补偿的工作，不仅会让供电系统有功损耗降低，而且其本身也得到降低线损、变损及不支出力率电费的收益，并且补偿到位的，还会有电费奖励。
专业无功补偿谐波治理领域的公司，对无功补偿和谐波治理有更多的理解思考，有效解决问题：对每一个用户现场进行测量和了解，针对每一个用户进行符合现场需要的合理设计和配置，使无功补偿和谐波治理设备的能力得到最大程度的发挥，得到最大的社会效益和经济效益。
有功功率 当电能转换成其它形式的能量时，如：电流通过白炽灯发热发光，转换成热能和光能；通过电动机的转动使电能转换成机械能等，这些在能量的转变过程中做功的电能，叫做有功电能，其功率称有功功率。
无功功率 在交流电力网中使用最多的电动机与变压器，在运行中要产生磁场，而电容器及空载输电线路则产生电场。交流电流在电源与电感或电容负载之间往返流动，形成电能与磁场能、电场能能量的相互交换。此电能既不做功也不消耗，这种电能称为无功电能，其功率称无功功率。
无功功率绝不是无用功率：电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动；变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
功率因数（力率） 有功功率与视在功率的比值， 称为功率因数， 用 表示 =P/S
力率电费 全国供用电规则规定，用户的功率因数应达到的标准为：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.90以上，其它100KVA及以上的电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在用户使用电费的基础上按一定比例对其加收一部分电费，这部分加收的电费称为力率电费，也即是罚款。
供用电政策 鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低，对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和提高电能质量有着十分重要的影响，为了提高用户的功率因数，为提高供、用电双方的社会及经济效益，制订了《功率因数调整电费》。
力率电费调整办法 全国供用电规则规定，凡是功率因数达不到上述规定的用户，供电部门对其加收一部分电费——力率调整电费；如果功率因数超过上述规定的用户，供电部门会对其减收一部分电费——奖励电费。具体按照《功率因数调整电费办法》执行。
高压计量的用户： 力率电费=（电度电费+基本电费）×罚款比例
奖励电费=（电度电费+基本电费）×奖励比例
低压计量的用户： 力率电费=电度电费×罚款比例
奖励电费=电度电费×奖励比例
电度电费是指动动力电费，不包括照明电费，照明不参与力率考核。高压计量的用户当变压器的容量超过315KVA时收基本电费。基本电费是按变压器容量来收取的。由此可见，《力率电费调整办法》是用电管理部门督促电力用户做好无功补偿的促进手段，做好无功补偿工作对供、用电双方都有巨大的经济效益。
以0.90为标准值的功率因数调整电费表
减收电费（奖励比例） 增收电费（罚款比例）
实际功率因数 月电费减少％ 实际功率因数 月电费增加％ 实际功率因数 月电费增加％
0.90 0.00 0.89 0.5 0.75 7.5
0.91 0.15 0.88 1.0 0.74 8.0
0.92 0.30 0.87 1.5 0.73 8.5
0.93 0.45 0.86 2.0 0.72 9.0
0.94 0.60 0.85 2.5 0.71 9.5
0.95～1.00 0.75 0.84 3.0 0.70 10.0
0.83 3.5 0.69 11.0
0.82 4.0 0.68 12.0
0.81 4.5 0.67 13.0
0.80 5.0 0.66 14.0
0.79 5.5 0.65 15.0
0.78 6.0 功率因数自0.64及以下，每降低0.01电费增加2％
0.77 6.5
0.76 7.0
表二 以0.85为标准值的功率因数电费调整表
减收电费（奖励比例） 增收电费（罚款比例）
实际功率因数 月电费减少％ 实际功率因数 月电费增加％ 实际功率因数 月电费增加％
0.85 0.0 0.84 0.5 0.70 7.5
0.86 0.1 0.83 1.0 0.69 8.0
0.87 0.2 0.82 1.5 0.68 8.5
0.88 0.3 0.81 2.0 0.67 9.0
0.89 0.4 0.80 2.5 0.66 9.5
0.90 0.5 0.79 3.0 0.65 10.0
0.91 0.65 0.78 3.5 0.64 11.0
0.92 0.80 0.77 4.0 0.63 12.0
0.93 0.95 0.76 4.5 0.62 13.0
0.94～1.00 1.10 0.75 5.0 0.61 14.0
为什么要进行无功补偿 负载需要的大量无功是从哪提供的呢？这些负载所需要的无功功率是由发电厂提供的，也就是说发电机在工作时会向系统提供有功电能，同时对有无功需要的负载提供相应的无功电能。发电机运行时必须要满足无功功率输出。
当系统中无功功率需求增大时，如果不在系统人为地安装无功补偿装置，发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出，由于发电机的容量是一定的，那么就势必要减少有功功率的输出量，也就是为满足用电负荷无功功率的需求，降低发电机的有功功率输出能力；为满足用电质量的要求，发电机、供电线路和变压器的容量需增大，这样不仅增加供电投资、耗费资源、降低设备利用率，也将增加输、配电网络的有功电能的损耗。
为了消除上述的弊端，我们在供电系统中负载需要无功较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率，这样就极大的减轻了发电厂的无功供给压力，使无功功率就地提供，减少了无功电流在庞大电力网络中流动产生的有功损耗，并降低了用电户的变压器有功损耗。用户装设无功补偿装置，并随其负荷和电压变动及时投入或切除电容器，同时用户的功率因数达到相应的标准，避免供电部门加收力率电费，补偿到位的，还有奖励电费。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，对节约电能、提高电能质量、降低用电部门的用电费用都具有非常重要的意义。
补偿无功功率，提高功率因数（如下图所示）
式中：
P——有功功率，KW
S1——补偿前的视在功率
S2——补偿后的视在功率
Q1——补偿前的无功功率
Q2——补偿后的无功功率
Φ1——补偿前的功率因数角
Φ2——补偿后的功率因数角
由图示可以看出，在有功功率P不变，无功得到补偿以后（补偿容量 ），功率因数角由Φ1减少到Φ2，电源提供的电功率由S1降低到S2；COS ＞COS ，提高了功率因数，降低了电源提供的电功率，减少了有功损耗。
合理的补偿可以有效的降低系统电流，以系统自然功率0.7为例，如通过补偿装置将系统功率因数提高到接近1的水平，系统电流将下降30%左右，即线路和变压器的有功损耗可降为P=I2R＝(1-30%)2R=0.49R，即线路和变压器可变有功损耗可降低51%。
通过下列公式可计算线损和变损降低率：
变损（或线损）降低率＝
用电企业的自然功率因数一般在0.7左右，功率因数从0.7提高到0.95以上线损降低率和变压器的可变有功损耗降低率如下表：
cos
0.7 0.7 0.7 0.7
COS
0.95 0.97 0.98 1
线损降低率 46% 48% 49% 51%
变损降低率 46% 48% 49% 51%
增加电网的传输能力，提高设备利用率 由于补偿装置可以有效的降低系统电流和视在功率，故可以有效的降低电网建设中所有相关设备的容量，从而降低电网建设中的投资、节省资源。功率因数在0.7左右的系统，由于有效的补偿可使系统电流下降30%，即提高发电厂、变配电设施30%的带载能力。
改善电压质量 由于系统存在的大量感性负载将造成供电线路电压降低的损失，尤其在供电线路末端更为严重，通过合理的补偿可以有效的缓解线路压降，改善电能质量。
线路中的电压损失 的计算公式如下：
×10－3
式中：
P——有功功率，KW
U——额定电压，KV
R——线路总电阻，
Q——无功功率，KVAR
——线路感抗，
由于系统的感抗远大于电阻，从上式中可以看到,无功的变化会引起电压产生很大的变化。线路中，无功功率Q减小以后，电压损失也就减少了。
对于供电线路末端电压一般较低，可通过增加无功补偿装置来提升线路末端电压。
节约电费支出 通过合理的补偿，，使计量点的功率因数达到国家标准的要求，可以消除力率电费，从而使电力用户电费支出大幅度降低。
无功就地平衡，减少线路中无功电流的流动，是降低线路有功损耗最有效的方法。如果用户在负荷的终端做补偿，流过用户线路和变压器的电流会相应的降低，有功损耗与电流的平方成正比，线路和变压器的有功损耗会有明显的下降，且功率因数得到显著提高。
供电政策中关于谐波部分要求
由于现代电力电子设备的广泛使用，产生谐波的设备、设备种类、数量巨增，使得供用电系统中的谐波含量大量增加。
电子电力装置 电力电子设备是电力系统中数量最大的谐波源，这种装置的主要类型是多相换流装置，包括整流器（交变直）、逆变器（直变交）和变频装置、三相交流调压器等，换流装置的特征谐波次数为HC＝kp±1,k为任意正整数，p为换流装置的脉动数。
变频装置 变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成分很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。一般变频装置的特征谐波次数为5、7次。
电弧炉、电石炉 通常所谓的电弧炉是指交流电弧炉，用于钢铁冶炼。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网，其中主要是2～7次谐波，平均谐波畸变率可达基波的8%～20%，最大可达45%。
气体放电类电光源 节能灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性可知，其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们给电网制造了大量的奇次谐波电流。虽然单体功率小、产生的谐波量有限，但其庞大的数量，使之产生的谐波污染不容忽视。
家用电器 电视机、录相机、计算机、调光灯具等，因具有调压整流装置，会产生奇次谐波。
另外，工厂中常用的电焊机等也会产生大量的谐波。
谐波的危害
对供配电线路的危害 供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用继电保护，保
证线路与设备的安全运行。但由于谐波的干扰，保护不能全面有效地起到保护作用，甚至产生误动或拒动。谐波严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
影响电网的质量 电力系统中的谐波使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%；三相四线配电线路中，3的整数倍谐波在中性线上叠加，使中性线的电流值超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而造成有功损耗，降低电网电压，占用电网的容量。
对电力设备的危害
对电力变压器的危害 谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。除此之外，谐波还导致变压器噪声增大，变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的。
对电力电缆的危害 随着谐波次数升高，频率上升，使电缆趋肤效应明显，导致导线的有效截面积变小，交流电阻增大，增加导线的有功损耗。另外，电缆的电阻、系统母线、线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器、线路的容抗与系统并联，在特定条件下可能发生谐振。
对电动机的危害 谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流，当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动，发出很大的噪声。
对低压开关设备的危害 对于配电用断路器、漏电断路器、电磁接触器、、热继电器来说，受谐波电流的影响，在工作中都有可能产生误动作。
对弱电系统设备的干扰 对于计算机网络、通信、有线电视、楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应传导方式耦合到这些系统中，产生干扰。其中电磁感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地耦合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统，使之不能正常工作。
另外，谐波还能影响电力测量的准确性、对人体造成有害影响等等。
谐波电流，特别是3次（及其倍数次）谐波侵入三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中，侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线电流巨增、使中性线发热。由于谐波的频率较高，使导线的集肤效应加重，因此铜损急剧增加。同时变压器铁芯由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。
《中华人民共和国电力法》规定：“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序”。《供电营业规则》中规定：用户的非线性阻抗特性的用电设备接入电网运行，所注入电网的谐波电流，引起波形畸变超过标准时，用户必须采取措施予以消除。根据国家标准GB/T14549-93的规定，注入考核点的谐波电压和谐波电流畸变率应满足国家标准的要求。
★ 公共电网谐波电压（相电压）限值
电网标称电压（KV） 电压总谐波畸变率（%） 各次谐波电压含有率（%）
奇次 偶次
0.38 5.0 4.0 2.0
6-10 4.0 3.2 1.6
35-66 3.0 2.4 1.2
110及以上 2.0 1.6 0.8
注入公共连接点的谐波电流允许值
标准
电压
（kV） 基准
短路
容量
（MVA） 谐波次数及谐波电流允许值
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 9.7 18 8.6
6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.7
10 100 26 20 13 20 8.5 15 6．4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8
35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7
66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8
110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3
谐波的治理
1) 在谐波源处装设无源调谐滤波装置，吸收谐波电流，有效地减少谐波对电力网及用电设备的影响。
2）加装有源滤波装置，向电网注入与谐波电流相位相反、幅值相同的电流，来抵消电网中的谐波，从而达到消除谐波的目的。
3）加装静止无功补偿装置（SVC），对系统、负荷无功功率进行快速动态补偿，改善功率因数，抑制不平衡电流产生，并滤除谐波源产生的谐波。
4）改造谐波源，优化电力设备的结构设计和工艺，降低电力电子设备产生的谐波量。
关于谐振
由于电力系统中存在大量非线性负荷，根据并联电容器组和谐波源的位置，电容器组(容抗) 和系统等效电路(感抗)之间会出现串联谐振或并联谐振。
当系统在基波的状况下，由于系统的容量很大，所以阻抗很小。而我们补偿的电容器在低压侧一般几百千乏，高压侧不过几千千乏或上万千乏，容量比较小，阻抗较大，远不能构成谐振条件：nXL＝XC/n n=1 因此，在基波状态下，不会产生谐振。
但在谐波状况下，随着频率的变化，系统和电容器的阻抗均发生变化。系统感抗大增，而电容器装置的容抗大减，一旦达到nXL＝XC/n 即nωL=1/nωC, ω=2πf 其中n为谐波次数。满足谐振条件，就会产生谐振。也就是说，无论功率因数是否为1,在谐波状况下都有可能产生谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍甚至几十倍，会对系统、特别对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁，常常使电容器和电抗器烧损。
避免谐振最常用的方法是选用适当串联电抗率的电抗器与电容器相串联，调谐的谐振频率低于电力网络中含有的最低次谐波的频率，这样，无论是串联谐振还是并联谐振都可有效的避免。
总之，经济有效的无功补偿、滤波装置，不仅会使输变电系统节约大量的有功电能，还能使用电户节约力率电费的支出，并能使电力网络中的电能质量得到很大的改善，使有功损耗减少，消除对其它用电器的干扰，利国利民。
谁帮我网上找或下载篇论文 与功率因数或无功补偿都行 二者同有也行
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