城市軌道交通供電系統(tǒng)的負(fù)載屬于非線性負(fù)載。無(wú)功功率和有功功率負(fù)載隨時(shí)間變化較快。這種負(fù)載產(chǎn)生的不平衡電壓容易引起大電網(wǎng)電壓波動(dòng)，甚至引起頻率振蕩，威脅電網(wǎng)運(yùn)行。那么如何解決城市軌道交通供電系統(tǒng)的嚴(yán)重負(fù)荷問題呢？哪種無(wú)功補(bǔ)償方法更好？

目前國(guó)內(nèi)外常用的無(wú)功補(bǔ)償方式主要分為:濾波電力電容器、同步調(diào)節(jié)相機(jī)、并聯(lián)電容器組、濾波電抗器、SVC靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置和SVG靜態(tài)無(wú)功發(fā)生器。

(1）同步調(diào)節(jié)相機(jī)。同步調(diào)節(jié)相機(jī)可以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。其原理與同步電機(jī)相同，僅輸出無(wú)功電流。同步調(diào)節(jié)相機(jī)是應(yīng)用的無(wú)功補(bǔ)償裝置，通過改變勵(lì)磁來補(bǔ)償功率因數(shù)。當(dāng)采用欠勵(lì)磁操作時(shí)，感性無(wú)功吸收來自電網(wǎng)；當(dāng)使用過度勵(lì)磁時(shí)，容性無(wú)功吸收來自電網(wǎng)。

缺點(diǎn)：維護(hù)麻煩，響應(yīng)速度過慢，功率損耗大，對(duì)無(wú)功電流變化響應(yīng)較慢。

(2)并聯(lián)電容器組。與同步調(diào)節(jié)相機(jī)相比，并聯(lián)電容器節(jié)省了大量成本，體積小，維護(hù)方便，功率損耗相對(duì)較小，因此得到了廣泛的推廣。

缺點(diǎn):無(wú)功補(bǔ)償有限，對(duì)諧波非常敏感。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)諧波時(shí)，并聯(lián)電容器的電流會(huì)急劇上升，從而放大原諧波的諧波，容易引入諧波和共振的問題。在城市軌道交通供電系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償更多的是采用固定并聯(lián)電容器的方式，采用分級(jí)補(bǔ)償。然而，由于牽引系統(tǒng)本身的不穩(wěn)定性，很容易造成過度補(bǔ)償或重負(fù)荷補(bǔ)償?shù)膯栴}，從而影響功率因數(shù)，難以達(dá)到0.9以上。

(3)并聯(lián)電抗器。并聯(lián)電抗器更多地用于超高壓輸電線路。在低負(fù)荷運(yùn)行中，并聯(lián)電抗器可以補(bǔ)償線路的無(wú)功充電，方便并網(wǎng)，提高輸電的可靠性。

缺點(diǎn)：容量固定，當(dāng)線路傳輸功率接近自然功率時(shí)，有功功率損失會(huì)增加，如果切除，線路可能會(huì)產(chǎn)生不允許的過電壓。

(4)靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。SVC和早期無(wú)功補(bǔ)償有本質(zhì)區(qū)別。通過引入電力電子技術(shù)，它通常由靜態(tài)電容器、電抗器和控制系統(tǒng)組成。見的是晶閘管調(diào)節(jié)電抗器(TCR)或電容器(TSC)。由于使用電力電子元件，可以控制連續(xù)電流或電壓，從而使電抗器或電容器發(fā)出無(wú)功功率。SVC具有響應(yīng)速度快、可持續(xù)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：需要大電感、大電容，導(dǎo)致設(shè)備體積較大，存在諧波源，容易出現(xiàn)諧波振蕩等問題

(5)靜態(tài)無(wú)功發(fā)生器。SVG是迄今為止的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中，新型電子開關(guān)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，使得SVG的原理與傳統(tǒng)的SVC有著顯著的不同。SVG是基于IGBT的電壓源逆變器的補(bǔ)償裝置。有了IGBT開關(guān)，不需要大容量的電容和電感，而是使用大功率電力電子器件開關(guān)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。

以上是解決城市軌道交通供電系統(tǒng)嚴(yán)重?zé)o功補(bǔ)償負(fù)荷的方法。企業(yè)可以根據(jù)自己的情況選擇自己的補(bǔ)償方式。如果想要更準(zhǔn)確的補(bǔ)償，聯(lián)系專業(yè)的無(wú)功補(bǔ)償制造商。