無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用

來麗媛

摘要：無功補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的主要作用是可以減少電網(wǎng)運(yùn)行損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，并能在一定程度上提高電網(wǎng)輸變電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，改善供電環(huán)境。本文闡述了在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的作用和意義，并對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償 電氣自動(dòng)化 系統(tǒng) 優(yōu)化

引言：隨著現(xiàn)代控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)作為一項(xiàng)新型的電網(wǎng)輔助技術(shù)得到快速的發(fā)展。無功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效的降低電網(wǎng)的運(yùn)行損耗，提高供電效率，提供供電質(zhì)量，同時(shí)能夠提升電網(wǎng)的安全性和可靠性，因此，無功補(bǔ)償技術(shù)近年來在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，為我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)的良性發(fā)展提供了有效的技術(shù)支撐。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值分析

我國(guó)的電力系統(tǒng)中主要包括高壓電網(wǎng)、中壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)，其中高壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性有待加強(qiáng)，且在電力系統(tǒng)中仍然存在著單相電力牽引的負(fù)荷變化復(fù)雜的問題，這些問題提高無功功率的同時(shí)還為電力系統(tǒng)注入了負(fù)序和諧波，因此，采用無功補(bǔ)償技術(shù)的重要目的是提高高壓網(wǎng)和低壓網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性，降低電網(wǎng)損耗，提高供電質(zhì)量及提高供電效率。無功補(bǔ)償主要通過以下兩種技術(shù)方案來提高電力系統(tǒng)的供電效率：一種方案是對(duì)電網(wǎng)中的并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，另一種是電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)的無功損耗進(jìn)行補(bǔ)償。無功補(bǔ)償技術(shù)通過減少電網(wǎng)運(yùn)行損耗，提高供電設(shè)備的負(fù)荷容量，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的有效電壓控制，并能有效提高電力資源的利用率。總之，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用和推廣，有助于提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提升電網(wǎng)電能質(zhì)量，并節(jié)約用電成本，同時(shí)提高了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（一）無功補(bǔ)償技術(shù)具體應(yīng)用現(xiàn)狀

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用主要有以下三個(gè)方式。第一，利用電抗器與電容器組合，構(gòu)建簡(jiǎn)單的諧濾波裝置，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中，技術(shù)工作人員需結(jié)合電抗器電容器的功率特點(diǎn)，保證其在工作過程中，可靠的提高功率因數(shù)，降低負(fù)序。第二，應(yīng)用真空斷路器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，但進(jìn)行合閘時(shí)易導(dǎo)致電容器出現(xiàn)高峰電壓，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)有一定的影響。第三，應(yīng)用電容器、電抗器及濾波器進(jìn)行組合無功補(bǔ)償，利用降壓變壓器低壓側(cè)的母線電壓進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器及濾波器的電壓調(diào)節(jié)，但其經(jīng)濟(jì)成本較高。我國(guó)電力電子技術(shù)與控制技術(shù)在不斷的創(chuàng)新和進(jìn)步，電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，無功補(bǔ)償技術(shù)作為一種新型的電網(wǎng)輔助技術(shù)應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大，技術(shù)水平也在大量的工程實(shí)踐中得到了明顯提升。

（二）當(dāng)前無功補(bǔ)償技術(shù)存在的主要問題

首先，無功補(bǔ)償技術(shù)還并未完善，從技術(shù)角度來講，作為一種現(xiàn)代電控技術(shù)，無功補(bǔ)償裝置在設(shè)計(jì)研發(fā)方面還有很多需要優(yōu)化和完善的環(huán)節(jié)。比如針對(duì)真空斷路器設(shè)備，在斷路器合閘時(shí)，由于無功補(bǔ)償裝置的原因，容易形成高壓，對(duì)電網(wǎng)形成一定沖擊，這種技術(shù)上的不完善性限制了無功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償功能，在一定程度上也制約了無功補(bǔ)償技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

其次，會(huì)出現(xiàn)線路損耗的問題，由于實(shí)際補(bǔ)償裝置技術(shù)的限制，電氣自動(dòng)化是實(shí)際應(yīng)用過程中，電流在不同的高壓設(shè)備、輸電線路及中低壓變電站中傳輸，無功電流的距離較長(zhǎng)，會(huì)影響無功電流的傳輸效率。主要的補(bǔ)償電流傳輸方式是變電站整組的切換連接。這種補(bǔ)償方式會(huì)在一定程度上影響負(fù)載的平衡轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率下降，電網(wǎng)損耗升高。

第三，電力系統(tǒng)中諧波對(duì)電容器有著很大的影響，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償裝置的同時(shí)考慮其在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中帶有一定的抗諧波能力，但如果電力電路中諧波含量過高，會(huì)對(duì)電容器的使用壽命有一定的損耗，導(dǎo)致電容器的使用壽命衰減，進(jìn)而影響無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率，以及增加運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本。

三、電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)措施

（一）正確把握無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用方法

阻抗問題和電源功率損耗問題是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中兩個(gè)困擾著輸變電部門的重要問題。這兩個(gè)問題都能導(dǎo)致電網(wǎng)中增加無功現(xiàn)象。因此應(yīng)該采用無功補(bǔ)償技術(shù)，通過對(duì)電網(wǎng)中電容器進(jìn)行投入和切除控制，在很大程度上能解決了上述兩個(gè)問題給電網(wǎng)系統(tǒng)造成的影響，降低了整個(gè)電網(wǎng)輸送過程中的功率損耗，保證了電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，并提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量得到有效提高。

（二）采用更先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)

現(xiàn)階段，最為先進(jìn)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠有效解決無功補(bǔ)償濾波器補(bǔ)償量過大的問題，主要是采用Lc和APE相結(jié)合的無功補(bǔ)償技術(shù)，以較低的成本投入獲得更高的補(bǔ)償效果和經(jīng)濟(jì)效益，這種性價(jià)比較高的電氣自動(dòng)化無功補(bǔ)償技術(shù)特別適合在低壓電網(wǎng)中運(yùn)用。

（三）優(yōu)化無功補(bǔ)償技術(shù)方案

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)應(yīng)從整個(gè)電力運(yùn)行的宏觀角度出發(fā)，結(jié)合電力輸送設(shè)備和輸電電壓的實(shí)際情況，在最小補(bǔ)償原則的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)合理的無功補(bǔ)償方案，以提高電力自動(dòng)化系統(tǒng)的補(bǔ)償效果。同時(shí)降低電網(wǎng)的損耗輸電效率。針對(duì)我國(guó)電力輸送設(shè)備線路和儀器儀表的現(xiàn)狀，有必要將采用更為先進(jìn)的無功補(bǔ)償技術(shù)方案和新型儀器儀表引入無功補(bǔ)償系統(tǒng)裝置中，以優(yōu)化無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際運(yùn)行效果。

結(jié)語：綜上所述，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)可以有效提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低系統(tǒng)損耗，減少輸配電過程中由于電網(wǎng)電能質(zhì)量波動(dòng)，對(duì)用電負(fù)載設(shè)備起到了有效的保護(hù)作用。因此，電力生產(chǎn)管理部門要充分重視電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的價(jià)值和作用，利用先進(jìn)高效的無功補(bǔ)償裝置，不斷創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)，制定科學(xué)合理的無功補(bǔ)償技術(shù)方案，著力提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，為我國(guó)電力的穩(wěn)定供應(yīng)提供有力的保障。