
無論是靜態無功補償,還是動態無功補償,都需要1個控制器來完成電網參數的測量計算,控制電容器組的投切。
以接觸器作開關元件的靜態無功補償裝置,控制器發出的是接點信號,控制接觸器的吸合或斷開。以晶閘管作開關元件的動態無功補償裝置,控制器發出的是晶閘管的觸發信號。
無功補償有功率因數控制和無功功率(無功電流)控制2種方式。下面介紹2種方式的特點。
2.1功率因數控制
功率因數控制就是以功率因數滿足要求為控制目標。用無功補償裝置進行補償,使供電電網的功率因數滿足要求。
假設補償前的功率因數值小於cosα1<0.9。當將投入門限設定為cosα1=0.9,控制器檢測到當前的功率因數小於0.9時,發出指令,投入一電容器組進行補償。補償後的功率因數cosα2>0.9。便發出指令, 切除一電容器組。當檢測到當前的功率因數值介於0.9和1.0之間時,則保持不變。
功率因數式控制器通過對電網的電壓、電流進行采樣檢測,分析計算出當前的功率因數值。用當前的功率因數值與設定的投切門限值進行比較,分析計算出當前的功率因數值。用當前的功率類數值與設定的投切門限進行比較,以確定是投入、切除、還是保持不變。功率因數式控制器當檢測到當前的功率因數值介於0.9和1.0之間時,則不論實際的無功功率值是多少,都保持當前的補償狀態不變,否則控制器都發出一個控制投切指令,直到滿足條件為止。
由於功率因數值是一個比例值,因此在重負荷或輕載時,出現補償效果差。重負荷時,雖然功率因數滿足了0.9~1之間要求,但電網的無功功率仍很大,而電容無法投入電網補償,最終達不到理想的補償效果。
用圖3可以很清楚地說明重載時的情況。圖3中,負載ip1大於負載ip2,無功iq1也大於iq2,而這時的功率因數卻是相同的。雖然iq1與iq2的差值大於1個或幾個電容器組的補償量,但卻由於此時的功率因數滿足要求而不會去投入。

功率因數控制的另一個問題是輕載下的投切振蕩。(圖4)
輕載時的有功電流是與之對應的無功電流,無功電流要小於1個電容器組的補償量時,由於負載很輕,這時的功率因數很低。按照補償原理應投入1個電容器組,用該組電容器的超前容性電流去進行補償,補償的結果是得到了超前的功率因數。功率因數只要一超前,就要立即切除一電容器組,而切除1組功率因數又不夠,因此形成振蕩。