電力自動化中智能無功補償技術的應用

韓建軍

摘要：電力系統在運行過程中，由于受到城鄉環境及地域特征等差異影響，導致電力長距離輸送過程中容易出現電壓不穩定等情況，很多非線性因素增強，對電力系統的安全運行構成威脅。智能無功補償技術是電力自動化的一項新興技術，該技術的出現解決了電力輸送中電壓不穩定的問題，有效提升了電力自動化水平。文章就電力自動化中智能無功補償技術進行了深入探討，并詳細分析了該技術的具體應用，希望對相關部門的工作有借鑒價值。

關鍵詞：電力自動化;智能無功補償;電力系統

1無功補償技術在電力自動化應用中的重要性

電力自動化單向牽引負荷變化狀況尤為繁瑣，一旦其負荷產生變化就很容易提升總體電力系統運行的無功功率數值，甚至還會讓電力系統內出現諧波等的問題，進而影響到電力系統的實際運行狀態。想要處理電力系統運行時所產生的諧波以及無功等較為險峻的問題，我國相關的學術研究人員開展了一系列的實驗以及 研究等的工作。但是受到我國特殊化國情的影響，人流量比較大，人口分布較為密集，且總人口數量比較高，所以其很容易導致電力使用量急劇性的增高，自動化系統的負荷數值也會明顯的超過國外的系統負荷數值，非線性因素的影響已經成為了我國電力系統發展的首要研究問題。電力工作人員需要投入精力更為透徹且深入的分析電力系統的實際性發展狀況。采取無功補償技術，較好的處理好該問題，在保障電力企業經濟收益的過程中，還可以為電力企業的發展指明可持續化發展的方向。

2電力自動化智能無功補償技術的主要特征

首先，當電力系統運行的過程中，其主要使用的為電磁感應原理，這就發電機組來分析，線圈是發電機組的核心構成成分。在實際發電時期，若切割磁感應線，就很容易讓其出現交流電的問題。如果變壓器做功，那么電壓的數值就會出現變化，另外，電磁感應也會影響到電壓，這樣可以更為及時的輸送電能，達到節能的目的。其次，在設計電力設備的過程中，電感器通常都是帶有阻抗以及容抗等的性能特征，該種設計形式在實際運行階段，可以較好的規避諧波問題，防止其出現諧波的現象。所以，在設計的過程中，必須要注重提升運行的功率數值，提高設計的水準。電力系統發展的順暢度影響因素比較繁雜，不管是電能的損耗程度，還是電能的輸送狀況等都會在一定程度上給其造成影響。借助無功補償技術，保障電力系統的穩定運行狀態，并予以其更為先導性的技術支持。最后，無功補償技術使用的實質就是提前把無功功率融入到該電網內，完成發電前的各項準備工作，讓發電機組的運行可以 更加的秩序化。從根源上較好的調控好電壓的波動狀態，防止其電壓波動過于明顯，影響到整體電網的安全程度，其會有效的提升電力系統管理的效果。無功補償技術的技術特征就是當電力系統產生故障問題，可以在第一時間內對其進行補償，處理好故障區域的電力問題，避免其產生電力緊張等的狀況。

3電力自動化中智能無功補償技術的主要應用設備

3.1真空斷路投切電容器

真空斷路投切電容器始終是無功補償技術使用的核心設施，該類型的設施應用主要是采取電力運輸的形式，讓相關的工作人員可以更為真實的了解電力損失的狀況，從而采取有效的控制和預防措施。真空斷路投切電容器的成本低，操作簡便，在智能無功補償技術中卻發揮著核心支撐作用。真空斷路投切電容器唯一的缺陷是使用時易產生電力損耗，合閘時會產生巨大電壓，會給電路造成威脅，有時還可能會對電路中的電力設備造成破壞。

3.2可控飽和電抗器

此設備是通過調節飽和情況來間接調整電力輸送，及時預防電力損耗問題。雖然此電抗器可有效控制電力系統功率，可在實際應用時，電流強度的變化會產生電磁效應，從而出現噪音。只有控制好噪音，才能使電抗器的優勢得到最大化的發揮。

3.3有源濾波器

電路運行過程中會產生負向電流，有源濾波器的功能是能夠與負向電流相抵消。有源濾波器能夠自動識別電流，根據電路中的電流情況產生相反的電流，有效降低負序電流產生的危害，延長電力設備的使用壽命。可是，有源濾波器的制造成本非常高，使用時也需要投入較大的代價，大范圍使用有源濾波器，會使電力系統的運行成本增加，因此，有源濾波器一般僅在主干電路或者確實需要的支線電路上使用。

3.4固定濾波器

固定濾波器的工作原理是通過調節低壓側母線的電壓來降低整個電路中的電力損失。使用固定濾波器時，需將其與電容器等設備安裝到電路中，并及時檢測電力元件的使用情況，確保安全性。電容器運行過程中，可依據電流、電壓的變化及時調整電路情況，及時進行無功補償。這里要注意的是，在使用固定濾波器時必須安裝開關，及時降低電路損耗。

4智能無功補償技術在電力自動化中的具體應用對策

4.1要遵循智能無功補償方式原則

智能無功補償需要遵循相關原則。首先要調整電網的電流或者電壓，這要根據電力系統中電路運行和連通情況進行。其次，無功補償分為動態補償和固定補償兩種，在選擇智能無功補償時需要將二者結合起來。傳統的固態補償方式已經不能滿足當前社會發展對電力系統的要求，結合電路的連通情況和電壓、電流情況調整電路運行狀態。再次，電力運輸過程中的運輸環境也會影響到電路工作情況，大量電氣設備的投入使用，加劇了電力系統中三相不平衡的情況，傳統的運行方式一般使用三相共補方式，但是，現在的情況已經不合適，況且單相補償又要花費較高的成本。因此，選擇無功補償方式時要綜合考慮，智能綜合補償措施能夠盡可能避免電力損耗，降低運行成本，提高補償效果。然后，可選擇快速跟蹤補償方式。這是一項新技術，且已經在很多電路系統中被采用，這項技術和穩定態補償技術結合起來成為無功補償的研究方向，是很多電力系統部門正在努力的方向。最后，電力系統工作人員要掌握和運用方法有效控制電網電壓，可以借鑒快速跟蹤補償方式。

4.2智能無功補償投切開關的選擇

4.2.1固態繼電器

此投切開關能夠根據具體情況及時作出反應，從而有效避免可能造成的損失。此外，固態繼電器的使用壽命較長，一般短時間內不需要更換，在使用這一設備時不會對電力系統造成任何損失。當然，固態繼電器也存在缺陷，例如：噪音很大，同時還會產生諧波，對電網的運行造成一定影響。

4.2.2一體化智能開關

一體化智能開關的使用需要結合固態繼電器，這一設備投切速度較快，綜合了固態繼電器和接觸器的優勢。此設備使用方便，智能化程度較高，可有效降低電力損耗。但這種智能開關制造和使用成本很高，很難在電力系統中大范圍推廣。上文中已經提到，工作人員一般僅在電力系統主干線路上使用。

4.2.3智能一體化真空開關

真空開關會用到低壓真空技術，同時結合永磁技術。智能一體化真空開關能夠在電容過零時投切，能夠準確控制投切，制造和使用成本也不高，可以被大多數電力部門接受。智能一體化真空開關可靠性高，使用壽命較強，短時間內無需更換。

結語：綜上，智能無功補償技術的運用使電力系統的運行效率和穩定性得到大幅提升，是電力系統發展的必然趨勢。

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