摘要：我国轨道交通发展迅速，各轨道交通网络的供给方式和遵守规则的情况也不尽相同。城市发展步伐的加快，将对交通网络容量提出更高的要求。同时，其特有的负载特性给无功补偿系统带来了新的课题。为了通过对供电系统负荷的分析计算来提高效率，将对几种补偿系统进行进一步的分析，并进行相应的技术分析。最后，将为轨道交通网络建立适当的补偿制度。功率因数对电能的充分利用、电气设备的使用起着重要的作用。为了提高用户的效率，保持平衡，实现能源供应和使用的有利局面，能源供应企业普遍采用的表述是：对用户的效率比进行考核，对绩效比进行考核点数不能低于评估值的下限。因此，在设计轨道交通网无功补偿系统时，不仅要满足地方盲功率控制规定的考核标准，还要适用于特定类型的轨道交通负荷。

关键词：城市轨道交通;供电系统;无功补偿

前言

在全面了解系统组成、相关设备负荷类型、设备季节性开度、日负荷曲线等因素的基础上，如何进行选择供电系统的无功补偿方式，需要进行复杂且困难的调查。因此本文对与服务站的选择、环境保护、投资和维护进行了总结，通过多方合作对地铁系统中无功性能补偿的选择则涉及到复杂的项目进行了详细的调查研究。对补偿的方式及其优缺点都做出了较为详细的介绍，希望此类研究资料能够为国家进行轨道交通的建设以及供电系统的完善提供一些思路，为研究人员提供可能的帮助。

1地铁供电系统的构成

地鐵供电系统构成。地铁供电系统的实际运行状态主要通过集中供电的方式来帮助车辆提供牵引动力，通过供电系统来保证地铁站的正常运行。供电站系统由电源和变电所以及相应的牵引供电系统等共同构成，电源的电压通过变电所来转化成适合内部设备能够应用的电压，确保整体的设备和系统能够正常运行。地铁供电系统无功率。在实际运行过程中，地铁供电系统中的功率逐渐增大，在运行较少或夜晚停止运行情况下功率会下降。但由于电压转换过程或变电站和电流运行过程中发生会产生大量消耗，导致系统中的无功率不断提升，使整体的系统中存在冲击电荷过大的现象，影响整体安全性，同时增加了电量的消耗和浪费。为降低对供电系统的不良影响，减少能源的消耗和浪费，同时保障地铁站供电系统的安全使用.

2无功补偿的概念和类型

2.1无功补偿的概念和意义

电网在输出功率后，使用的过程中会通过两种方式进行功率消耗，其一是有功功率，将电能转化为对人们有用的、或是人们希望转化为的能量，如热能、机械能等;另一部分成为无功功率，其在转化过程中没有成为人们希望获得的能量，但其支撑了电气设备的正常运行，如设备和元件建立的磁场等消耗的电能。为减少无功功率、使总功率转化为有功功率的效率更高，应进行适当的无功补偿，降低电气设备和电网的消耗，提高供电系统的质量，同时达到供电的平衡，保证整体系统的安全性和稳定性。通过提高无功补偿效果能够提高有功功率的占比，使电能的利用效率更高;同时能够减少供电设备和发电系统中的设计容量，进而节省扩容的资金投入。在实现无功补偿后能使电线的损失大幅降低，实现整体的资金和能源消耗量的降低，降低维护成本，减少相关企业的经济负担。另外，在实现无功补偿后可减少设备的损坏，实现电能运转的顺畅和平稳，降低故障的发生概率，能在一定程度上降低危险性，保障电能使用者和设备维修人员的安全。

2.2无功补偿的分类

就地补偿。通过对低压的电容器进行调整与组合，将其放置在用电设备的周围形成补偿系统，在设备运行时接入补偿系统，在设备停止时将补偿装置隔离，通过系统的接入使整体的电网电压达到平衡状态，达到补偿的效果。通过就地补偿中补偿系统的使用，能有效提高电压使用的质量，同时能提高有功功率的占比。就地补偿的补偿量在计算过程中通过Q≤UIO来进行计算，其中Q是无功补偿量、U是设备的额定电压、IO是空载时设备的电流。在实施过程中可发现，就地补偿的区域相对较大、效果也较好，但对电容的利用率较低。集中补偿。其在使用过程中会将相应的并联补偿电容器安装在高低配压中，主要在供电所和变电所中使用。在电能运输电线中安置相应的电容器后，电线中出现无功返送的情况后会对内部的电压造成不良影响，降低有功功率的传输。因此，在通过降低变电所内部的电压使整体功率因数提高，进而实现无功补偿，避免电压因损耗产生降低的现象，实现电功率的平衡与稳定，在此基础上可对设备运输功率的潜力进行挖掘，提高电气设备的安全使用效果。

2.3无功补偿的常见方法

SVC无功补偿装置。其主要构成是通过TSC高压控制装置来对电压进行补偿和设置，使地铁供电站的系统中基波频率成容性得到提升，进而达到无功补偿的效果。在补偿过程中，通过晶闸管来对投切电容的方式保障整体供电系统的安全运行。在使用该方式时，应根据地铁供电系统的电力使用状态来对补偿装置进行调整和设置，使其更加适应电力系统的实际运行，降低系统设备受到的电压冲击，强化对设备的保护和内部运行的平稳性[3]。SVG无功补偿装置。是一种静态的无功发生器，将其安装在电网和交流器中对网络的交变电流进行调节，同时控制电力的输出，使整体的电能供应在补偿装置的控制下，提高整体系统的安全性，进而提高运行质量，通过控制电流和电压来满足用电设备的电能需求，强化了地铁供电系统的运行效果。

2.4供电因素的分析

目前地铁供电系统中较多使用110kV电压和35kV电压来对内部设备进行供电。在地铁运行的过程中需保证一定的功率来进行牵引，其中牵引所需要功率与地铁中车辆的密度以及车内的客流量有一定关系，客流量越多、运行车辆越多则其所消耗的牵引功率越大。在城市中地铁内的客流量具有一定变化规律，其根据城市居民的生活习惯发生波动，因此对电力系统中功率的负荷也产生影响，使其呈现波动变化，一般在夜晚和凌晨时间段内部变压器呈现出低谷负荷，在白天尤其是上下班的高峰期呈现高峰负荷。由于变压器等相关的用电设备和电缆等传输设备会产生容性无功功率，因此会对供电平衡产生影响，通过降低功率因素的方式来提高有功功率的占比，降低无功负荷。