智能無功補償技術在電力自動化中的應用探析

于龍光

摘要：隨著生產生活對用電要求越來越高，當前的電力系統已經很難滿足電力資源的優化配置和電力管理的高要求。促進電力系統自動化，是電力企業改革和發展的重要趨勢。本文基于智能無功補償技術的角度，探討其在電力自動化的應用。希望本文的研究能夠為讀者提供有益參考。

關鍵詞：智能無功補償技術；電力自動化；電力系統

隨著人們生活水平的提高，各個家庭的家用電器保有量也在逐年攀升，這使得我國人均用電量也在不斷增加，2017年我國人均用電量已達到4000千瓦時。我國越來越高的用電需求，為電力企業構成較大的電力配置和管理的挑戰，為解決此問題，許多地區的電力單位已經開始電力自動化改造。而其中智能無功補償技術為電力自動化應用提供新的管理方法。

一、智能無功補償技術在電力自動化的應用現狀

（一）有源濾波器

利用有源濾波器產生的電路負向電流，能夠抵消電力運行的負序電流對整個電路的不利影響。在有源濾波器的使用過程中，利用其內部識別系統可以對電路運行中的電流進行甄別，電路能源損耗出現負向電流時，有源濾波器能夠產生負序電流相反電流，減少負序電流對供電設備的影響。盡管有源濾波器有著諸多優點，但是缺點也很明顯，即造價較高推廣受到成本因素的制約，所以有源濾波器主要應用于故障高發電路段和主干電路。

（二）固定濾波器

在電路運行中，利用固定濾波器可以調解調整低壓側母線電壓的功率損耗。具體使用方式為，將固定濾波器及其相關電子元件和設備安裝到電力系統中，然后對安裝到電力系統的電子元件和設備進行使用環境檢測，然后根據檢測情況調整電子元件參數。電子元件根據檢測到的電壓、電流的變化，不斷調整運行狀態，從而實現電路無功補償。要特別注意的是，安裝固定濾波器等電子元件，還需安裝開關來控制電路中各電子元件，以此改善電力損耗問題。

二、智能無功補償技術促進電力自動化的應用對策

（一）選擇合適的投切開關

在無功補償技術中，投切開關是其相當重要的組成部分，在電路系統中較為常用的投切開關有：過零觸發固態繼電器、機電一體化智能真空開關、機電一體化復合智能開關。以上三種投切開關，分別有著各自的優勢和缺陷，因此在選擇時要根據實際情況而定。

過零觸發固態繼電器，常用零導通光耦MOC3083做觸發元件，距離零點約有三十伏的電壓偏差，如果電路電壓是380V，則可忽略電壓偏差。此外，還有質量更好的固態繼電器，其采用的觸發方式為變壓器脈沖觸發，這種繼電器應用于電路可靠性更高，但是成本也相對較高。

機電一體化智能真空開關，主要以永磁操作實現過零投切，同時此投切開關也可以用于電容器串聯電抗器回路內投切。這種投切開關的優點是穩定性較高，其缺點是準備時間長。

機電一體化復合智能開關，它融合了可控硅和接觸器的優點，不會在與接觸器通電時產生電弧，也不會存在長期保持觸電開啟或關閉狀態，所產生的功耗和諧波被污染。適用于補償速度要求不高的用電裝置，如居住區、農村電網等低無功補償裝置。

（二）根據電路實際情況選擇智能無功補償技術

智能無功補償技術有好幾種：三相共補、公分結合、穩定態補償、快速跟蹤補償等。根據電路的荷載、運行狀態和運行設備的不同，選擇相應的無功補償技術。電路系統是較為復雜的系統，它受多種因素影響，狀態多變，因此單一的無功補償技術已經不能滿足當前的電力系統發展需要，要將多種無功補償技術結合使用。

針對電網三相不平衡的問題，常規方法是采用單項補償，則成本投入大，因此可采用公分結合的補償方法，這樣做成本投入較低，且補償效果也符合預期。

（三）選擇合適的無功補償控制器

智能無功補償控制器是智能無功補償技術的硬件基礎，通過它可以實現智能補償中采樣、運算、參數設定等功能，這些功能均需要控制器的配合才能實現。市面上主要有功率因數型控制器、無功功率型控制器、動態補償控制器等。

功率因數型控制器屬于傳統控制方式，優點是操作、控制容易上手，缺點是在使用過程容易出現振蕩現象。無功功率型控制器有效保證了電路運行的穩定性，并且對無償裝置進行保護和檢測，但是我國國產的此類控制器相較于發達國家還具有一定的差距，因此實際使用效果不符合預期。動態補償控制器具有較高的抗干擾能力，在無功補償的過程中，還可實現動態控制，方便電力企業的工作人員隨時操作、控制。這種控制器的缺點是，即我國生產的動態補償控制器反應時間較長，對于補償功率不能一次完成。

三、結論

綜合上述，隨著對電力自動化技術的不斷研究和發展，將通信技術、計算機技術應用到電力自動化技術中，有效彌補了電力系統遠程、實時監控的盲點。智能無功補償技術，有效減少電力系統中的電力損失，保障供電質量，并延長電力設備的使用壽命。智能無功補償技術促進了電力自動化的發展和應用。

【參考文獻】

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