电网无功补偿与滤波技术是电力系统中为了提高电能质量和提升输电效率而采用的重要技术。下面，我将详细分析这些技术的应用和影响。
无功功率是在交流电力系统中存在的一种功率形式，它不做功，但是会导致电网的电压和电流相位差增大，造成有功功率传输效率的降低。无功功率的出现主要是由异步电动机、变压器、放电灯、裸导线和调节运行的变流器等感性负载引起的。这些负载需要磁化电流来建立磁场，而该电流会滞后电网电压约90度，不参与实际的能量转换过程。
无功补偿技术的核心目的是减少无功电流造成的损耗，提高电网的传输能力。输出容性无功电流的设备，如并联电容器、过激磁的同步电机和空载运行的高压输电线，可以对吸收感性无功电流的设备进行补偿。在最佳补偿情况下，电网只输送有功功率，从而提高输电能力。
在应用无功补偿技术时，需要考虑以下几点：
1. 无功功率的影响：无功功率会导致输电系统损耗增加，从而产生电压降。电压降的大小取决于负载的视在功率、电流电压相位角、电网电阻和电抗等因素。为了减少无功功率引起的电压降及损耗，需要进行适当的容性无功补偿。
2. 补偿方法：无功补偿的方法主要有单独补偿和集中补偿两种。单独补偿适用于长时间运行的大功率负载，通过直接将补偿电容器与负载并联来实现补偿。集中补偿则是通过调节运行方式，利用无功控制器对电容器支路进行投切，主要减少或抵消上级电网向本级电网的无功传输。
3. 谐波问题：在电网中，谐波源负载如变流器等的存在会与电网阻抗形成并联谐振回路，因此不能直接接入补偿电容器。这时，需要采用特定的技术手段来避免谐振，例如使用滤波器来吸收谐波。
4. 设备选择：在进行无功补偿时，选择合适的补偿设备至关重要。并联电容器是最常用的补偿方式，但需要注意补偿容量不应超过电机空载无功功率的90%，以确保系统的安全稳定运行。
5. 经济效益：通过无功补偿，可以节约电能，改善电网电压质量，从而带来可观的经济效益。
滤波技术是处理电力系统中谐波问题的关键技术。在含有谐波的电网中，需要采取措施防止谐波对电力系统的不良影响。谐波不仅会增加电力系统的损耗，还会对电力设备造成损害，并影响电力系统的稳定运行。因此，滤波技术通常与无功补偿技术结合使用，以确保电力系统的可靠性和稳定性。
滤波技术主要分为无源滤波和有源滤波两种类型。无源滤波器是由电感、电容和电阻组成的电路，用于在特定频率上提供低阻抗路径，从而过滤掉谐波。而有源滤波器则使用电力电子变换器来动态地产生与谐波电流相位相反的补偿电流，以中和电网中的谐波。
总结来说，无功补偿与滤波技术在电网中的应用是提高电能质量、节约能源、提升输电效率和保护电力设备不可或缺的手段。通过对这些技术的正确应用，可以显著改善电力系统的整体性能和经济效益。
