電力電子技術在無功補償自動控制中的應用研究

袁溪澤

摘要：隨著社會經濟的發展，對食品加工企業在生產質量和生產數量上都有較高的要求，而其設備的耗電量在生產成本中占據了較大的比重，有效的節能降耗成為了食品加工企業發展過程中需要重點解決的問題。無功補償作為一種減少設備耗電量，提高設備運行效率的補償方式，其效果在實踐中得到了證明，而無功補償自動控制中電子技術的應用也是近些年來業內研究的焦點。

關鍵詞：自動控制;無功補償;電力電子技術

引言

無功功率補償也被稱之為無功補償，在電力系統供電環節應用十分廣泛，主要就是減少電能在實際傳輸過程中在輸送線路及變壓器上面的消耗，逐漸提高電網運輸功率，提高電網運行環境質量。無功功率補償現在已經在電力系統及電氣自動化等領域內廣泛應用，電力電子技術在快速發展的過程中，人們對于電力電子技術中的無功補償問題也開始越加關注。電壓調整及無功補償在電力系統內應用，能夠有效提高電網運行質量，并且已經成為一種重要的手段。

一、無功補償裝置在電力系統中的應用

1.1電力系統無功補償的應用效果

伴隨著社會快速發展，人們對于電能需求量正在快速增加，電力行業迎來了新一輪發展熱潮，電力系統建設規模也正在逐漸增加，電力負荷需求量也正在提高。無功補償要是在電力系統實際運行中應用，能夠顯著提高電網運行質量，并且提高電網運行速度，同時還能夠減小電能在實際傳輸過程中所造成的損耗。將無功補償裝置按照在電力系統之中，對于調整電網運行狀態，讓其安全穩定運行具有重要作用，這樣不僅僅能夠大幅度消耗電能的損耗，還能夠提高電能傳輸質量。

1.2電力系統無功補償應用的措施

1.2.1無功補償電流容器

要是從設計角度對于無功補償電流容器進行分析，首先就能夠發現無功補償電流容器與其他設備相比較較為簡單，不僅僅是從設備的安裝及運行角度而言，設備后期維護也十分便捷，主要原因是由于無功補償電流容器設計就十分簡單。但是無功補償電力容器在實際操作中還是十分復雜的，由于現在電力系統內所應用的主要是感性無功補償電力容器，所以不能夠對于無功補償電力容器進行可持續性調節。無功補償電力容器在實際應用過程中，一定會產生負點效應，對于電網運行質量造成一定影響的同時，電網內的補償電流也會適當降低，這樣電容器所進行的補償容量也就大幅度降低。在這種運行狀態之下，無功補償電力容器要是收到較大諧波的影響，出現燒毀或者是損害的可能性就較高。

1.2.2無功補償同步調相機

同步調相機實際上是發電機，在實際運行過程中旋轉形式相同。同步調相機運行原理是利用勵磁系統在對于電網調節過程中會發出容性功率。正是由于無功補償同步調相機是一種同步旋轉式發電機，在實際應用過程中能夠一直保持旋轉的運行狀態，進而同步調相機在實際運行中所產生的噪音也就較大，就造成一定的損耗，并且在對于同步調相機后期修護難度也較好。就現在實際情況而言，由于同步調相機運行速度較難，并且電力系統的變化迅速，這就造成同步調相機開展調節工作難度較高。

1.2.3靜止無功補償裝置在電力系統中的應用

靜止無功補償裝置應用在電力系統中能夠有效改善電力容器和同步調相機存在的缺陷問題。首先靜止無功補償裝置運行速度明顯增快，且不會產生明顯的噪聲，而且通過應用新型的開關器件，還能夠獲得動態補償的效果。雖然靜止無功補償裝置維修難度較低，但其造價很高，造成電力系統成本明顯增長。

二、電力電子技術在無功補償自動控制中的應用

2.1機械式接觸器在無功補償自動控制中的應用

由于無功補償開關設備屬于自動控制，且依據并聯電容器開關接觸實現控制，如果初始電壓為零，而合閘時電壓猛增，則會出現電容器涌流情況，繼而導致電力系統和電容器出現損壞。為了改善這一情況，可以將機械式接觸器應用在電容器組中，實現有效抑制電容器涌流情況的發生。機械式接觸器的工作原理主要是在接觸器中加入限流電阻，繼而有效降低和控制涌流，還具有無耗損和無壓降等優勢。

2.2無觸點晶閘管在無功補償自動控制中的應用

雖然將機械式接觸器應用在無功補償自動控制中，能夠進一步實現對并聯電容器組涌流現象的控制，但如果因為其他因素，仍然產生了涌流現象，則還是會對電力系統和電容器造成損害，尤其是電容器接觸器觸頭上黏結盒被燒壞，難以保證無功補償自動控制的運行，嚴重危害無功補償的壽命。而隨著無觸點晶閘管的研發，該種晶閘管能夠在電壓過零時，實現自動控制，且會自動斷塊，不會產生拉弧現象，有效防治并聯電容器因為合閘時電壓猛增產生的涌流現象。因此無觸點晶閘管對無功補償自動控制和電容器的保護，能夠延長電容器的使用壽命，但由于無觸點晶閘管很容易在運行過程中產生諧波電流，會產生大量的熱量，導致設備溫度不斷升高，對系統的運行造成嚴重的危害，無法保證電容器的可持續運行。雖然可以通過安裝風扇的方式進行散熱，但實際應用效果并不明顯。

2.3復合開關在無功補償自動控制中的應用

復合開關應用在無功補償自動控制中，主要是利用并聯連接交流接觸和可控硅，確保電流過零狀況下切斷和導通，有效抑制涌流現象。復合開關主要分為單相分補開關、三相共補復合開關等類型，可以根據實際需求選擇合適的復合開關，且還可以實現單相分補和三相共補復合開關綜合接線方式。

三、結論

簡而言之，想要降低電網在實際運行中的負荷，就需要對于電網內的無功涌流進行高效率控制，這就需要將電力系統內應用無功補償。無功補償在電力系統內應用，主要目的就是降低電能在傳輸過程中及變壓器上面的消耗，進而提高電網運行功率參數，提高電網運行質量。無功補償現在已經在電力系統及電氣自動化技術等方面得到了廣泛應用，所以在電力系統運行過程中應用無功補償，在降低電能消耗的同時，還能夠降低電網整個對于能源的消耗。同時將電力電子技術應用到無功補償自動控制中，是完善無功補償最為有效并且最為直接的一種途徑，本文對于電力電子技術在無功補償自動化控制的運用簡單分析，還存在一定不足，僅供參考。

【參考文獻】

[1]趙宇.電力電子技術在無功補償自動控制中的應用[J].食品與機械，2012，01：148-149+165.

[2]陳韶鋒.電力電子技術在無功補償自動控制中的應用[J].硅谷，2012，14：122+121.

[3]周建明.無功補償自動控制中電力電子技術的應用探析[J].電子技術與軟件工程，2014，22：104.

[4]劉剛.試論無功補償自動控制中電力電子技術的應用[J].電子制作，2014，23：212.

[5]鄒少琴.無功補償自動控制中電力電子技術的應用研究分析[J].電子技術與軟件工程，2016（7）：155-156.

[6]周建明.無功補償自動控制中電力電子技術的應用探析[J].電子技術與軟件工程，2014（22）：104.