智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

趙芝玉

（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾161000）

在新時(shí)期背景下，電氣自動(dòng)化技術(shù)日新月異，電氣產(chǎn)品的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，用途越來(lái)越多樣化，這就使得相應(yīng)的電力負(fù)荷越來(lái)越大。受到多方面因素影響，電力資源使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的功率損失，不利于我國(guó)電力行業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，為此，相關(guān)行業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)將當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)充分應(yīng)用到電子自動(dòng)化當(dāng)中，以提高電力能源應(yīng)用效率，響應(yīng)我國(guó)的節(jié)能減排發(fā)展號(hào)召，進(jìn)而為促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的長(zhǎng)效健康發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

1 智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用意義及現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)用意義。智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是一種先進(jìn)的功率補(bǔ)償措施，其主要原理是在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中增加一種電氣元件，使其能夠緩解電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的用電壓力，從而減少電力損失。該技術(shù)的應(yīng)用可以有效改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)可靠的電力資源。與此同時(shí)，通過(guò)使用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)降低功率損耗，還能最大程度減少電氣設(shè)備因?yàn)楹碾姼叨鴮?dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象，避免電器燒傷和線(xiàn)路損壞。不僅如此，智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)因?yàn)榫邆湎冗M(jìn)的智能化作業(yè)功能，其精準(zhǔn)度也要比人為操作控制高得多，利用計(jì)算機(jī)智能程序來(lái)進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)，既可以節(jié)約人力成本，又可以更好地配置電力能源，是一種能夠獲得多贏收益的技術(shù)。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀。目前我國(guó)的智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得相對(duì)成熟，補(bǔ)償方法也多種多樣，但原理大都一致，主要是通過(guò)降低電力系統(tǒng)負(fù)荷以及消除系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的濾波和諧波為方法來(lái)實(shí)現(xiàn)改善電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的目的。所使用的功率補(bǔ)償設(shè)備多為電抗器類(lèi)裝置，該類(lèi)裝置能夠調(diào)節(jié)電能飽和度，優(yōu)化電流回路，然后再通過(guò)改善電流流通效果來(lái)達(dá)到消除無(wú)功功率的目標(biāo)，作用優(yōu)勢(shì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較突出。電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定噪音，同時(shí)也會(huì)伴隨有諧波，這些問(wèn)題的存在都會(huì)增加電氣自動(dòng)化設(shè)備功率損耗。此外，類(lèi)似投切電容器等設(shè)備，其作用功能的實(shí)現(xiàn)多通過(guò)一些簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)完成，這個(gè)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生較大的電流電壓損耗，如果長(zhǎng)期得不到解決，就會(huì)造成設(shè)備老化，甚至直接導(dǎo)致電氣設(shè)備故障損壞。在部分場(chǎng)景下，無(wú)功補(bǔ)償會(huì)使用有源濾波器，其目的同樣是為了改變電流流通狀態(tài)，產(chǎn)生于諧波相反的作用，從而達(dá)到智能抵消功率損耗的效果。

2 智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于固定濾波器和電抗器。在解決電氣系統(tǒng)功率補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題當(dāng)中，如果想最大程度滿(mǎn)足對(duì)電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的總諧波電流以及無(wú)功電流的補(bǔ)償需求，其根本方法就在于要能夠有效發(fā)揮出有源濾波器在符合條件下產(chǎn)生的與原有諧波電流相反的電流，使二者的電流功率可以互相達(dá)到抵消效果。理論上來(lái)講，如果這種無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪軌虻靡馔耆珜?shí)現(xiàn)，智能補(bǔ)償裝置便可以最大程度發(fā)揮其對(duì)有源補(bǔ)償?shù)目煽匦?，從而靈活補(bǔ)償電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的功率損失。但是實(shí)際上電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)條件并不是單一的，而是會(huì)因?yàn)樵O(shè)備質(zhì)量、人為操作、外界環(huán)境等多方面原因?qū)е缕涔╇姽δ墚a(chǎn)生變化，相應(yīng)的電流和電壓狀況也各不相同，要想達(dá)到良好的無(wú)功補(bǔ)償效果，就要準(zhǔn)確衡量電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量，其中最為重要的就是電壓質(zhì)量。而電氣自動(dòng)化的變電所和接觸網(wǎng)無(wú)功狀況會(huì)在很大程度上受到負(fù)荷消耗的無(wú)功率作用，從而給電氣自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)帶來(lái)很大的負(fù)面影響，導(dǎo)致電網(wǎng)產(chǎn)生高頻次諧波，而且規(guī)模也會(huì)比較大，這對(duì)于維護(hù)電網(wǎng)的安全性以及電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量來(lái)說(shuō)是極為不利的。

2.2 應(yīng)用于電容器同固定濾波的結(jié)合。電容器和固定濾波的結(jié)合在為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中可以說(shuō)是必然趨勢(shì)，此二者結(jié)合是具有一定科學(xué)性的，其主要目的就是更加合理地對(duì)電壓消耗進(jìn)行調(diào)整。但是在推行該項(xiàng)措施的前期階段，相關(guān)工作人員還是要根據(jù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)電流電壓量值以及能耗情況進(jìn)行全面了解和分析，然后有針對(duì)性地做出調(diào)整計(jì)劃，比如電力系統(tǒng)中變壓器母線(xiàn)的設(shè)置等，通過(guò)這些設(shè)置來(lái)改變功率消耗狀態(tài)，盡力達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償效果。有研究表明，利用靜壓管來(lái)進(jìn)行智能無(wú)功補(bǔ)償，可以更加可靠地保障電氣自動(dòng)化裝備的運(yùn)行功能。但是目前而言，我國(guó)的智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)雖然取得了很多成績(jī)，但是該種技術(shù)方法還未能全面普及應(yīng)用，仍然處于測(cè)試研究階段。當(dāng)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中使用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，會(huì)有大量的無(wú)功電流涌向高壓變電站，然后再經(jīng)由相應(yīng)的輸電線(xiàn)路將電能傳送給低壓變電站。但是該過(guò)程電力能源需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，如果使用的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)配置不合理，也會(huì)出現(xiàn)無(wú)功功率向配電網(wǎng)倒送的現(xiàn)象，反而造成更大的電力能源損耗。相反，如果該技術(shù)能夠進(jìn)一步得到優(yōu)化改進(jìn)，我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展水平必然能夠邁入新的臺(tái)階。

2.3 應(yīng)用于可控飽和電器?？煽仫柡碗娖魇且环N可以對(duì)電抗器內(nèi)電壓飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)該裝置的參數(shù)，便可以改變電力系統(tǒng)的電流回路，其主要作用則是讓電力系統(tǒng)產(chǎn)生的運(yùn)行電流和濾波器的多余溶性形成更加契合的抵消效果。將智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于可控飽和電器中，就可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)電力能源的自動(dòng)平衡，為人們提供更加智能化的電力服務(wù)。不過(guò)要真正發(fā)掘智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與可控飽和電器的融合潛力，不僅需要長(zhǎng)期的測(cè)試研究，而且還需要大量的資金支持，同時(shí)也要有充足的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員投入其中，否則也只能是淺嘗輒止，不能將該技術(shù)提升到更高層次。除此之外，如果智能無(wú)功補(bǔ)償可以與可控飽和器結(jié)合，應(yīng)用于人們?nèi)粘ｋ姎庠O(shè)備當(dāng)中，也能為人們降低用電消耗，最直接的好處就是可以減少電費(fèi)支出，這不僅是為人民謀福利，同時(shí)也是節(jié)約國(guó)家電力資源，支持節(jié)能環(huán)保的有效方法，無(wú)論對(duì)個(gè)人還是社會(huì)來(lái)說(shuō)，都大有裨益。

2.4 應(yīng)用于回路電流中。回路電流是造成電氣自動(dòng)化系統(tǒng)電力損耗不可忽視的原因之一，所以要提高智能無(wú)功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，還要充分利用好固定濾波器，來(lái)加強(qiáng)對(duì)回路電流的調(diào)節(jié)效果。濾液器內(nèi)溢出的電容性，可以跟電力系統(tǒng)回路中的感性電流產(chǎn)生良好的抵消作用，從而使電流基本趨于平衡。把濾波器和電氣自動(dòng)化工程中的電抗器進(jìn)行串聯(lián)電壓結(jié)合，可以有效地調(diào)節(jié)變壓器的降壓按鈕和降壓效率，降低側(cè)母線(xiàn)電壓，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。

3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用發(fā)展意見(jiàn)

3.1 重視配電網(wǎng)的電能消耗。在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，需要從根本上重視無(wú)功補(bǔ)償負(fù)荷電流在通過(guò)線(xiàn)路和變壓器時(shí)產(chǎn)生的電能消耗，在整個(gè)過(guò)程中功率因數(shù)變得越低，電線(xiàn)損失就變得越大。安裝無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)裝置，能夠最大限度地減少負(fù)荷的無(wú)功功率消耗，從而提高功率因數(shù)，為電氣自動(dòng)化工作過(guò)程減少使用資金成本。

3.2 結(jié)合片區(qū)情況確定電站的無(wú)功補(bǔ)償容量。一般來(lái)說(shuō)，變電站也有很多無(wú)功調(diào)節(jié)能力，能夠使用電高峰負(fù)荷時(shí)才產(chǎn)生的功率因數(shù)變高，同時(shí)在整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)工作時(shí)所調(diào)節(jié)的容量是因地而異的。變電站使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，首先應(yīng)該對(duì)變壓器和變壓器的低壓側(cè)負(fù)荷部分進(jìn)行一定的無(wú)功補(bǔ)償，科學(xué)合理地配置補(bǔ)償容量，防止出現(xiàn)不必要的問(wèn)題。

3.3 加強(qiáng)用戶(hù)側(cè)管理。當(dāng)相關(guān)施工單位使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，應(yīng)該注重加強(qiáng)用戶(hù)側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓芾恚约皩?duì)節(jié)能降損的宣傳力度，從根本上促使相關(guān)的用戶(hù)能夠認(rèn)識(shí)到即使沒(méi)有進(jìn)行功率考核的小容量用戶(hù)，積極的應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)也能夠減少內(nèi)部因傳輸和分配無(wú)功功率造成的有功功率虧損現(xiàn)象。隨著電子科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)大眾將具有調(diào)節(jié)能力的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)裝置應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程中，這些無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠很好地滿(mǎn)足施工現(xiàn)場(chǎng)的需求，及時(shí)有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)以上分析闡述不難發(fā)現(xiàn)，在電氣自動(dòng)化工程中應(yīng)用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，是一項(xiàng)對(duì)個(gè)人以及社會(huì)發(fā)展都非常有利的事情，但是該技術(shù)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的融合是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的工程，需要相關(guān)行業(yè)工作人員不斷進(jìn)行實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)，再根據(jù)我國(guó)電力行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，這樣才能從根本上促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的長(zhǎng)效健康發(fā)展。