智能無功補償技術在電氣工程自動化中的應用

黃智磊

（浙江傳化天松新材料有限公司，浙江杭州 311215）

在線損計量、諧波檢測和無功補償等工作當中，智能無功補償技術發揮著關鍵作用，可以大大減輕工作人員的負擔，使電氣設備的運行性能達到應用要求。

我國加大對電氣工程自動化的建設力度，有助于提升我國在自動化發展中的競爭力，為社會經濟發展增添活力。在此過程中，應該充分發揮智能無功補償技術的優勢，增強對各類電氣設備的有效控制，使不可控因素對系統造成的負面影響降到最低。應該提高智能無功補償技術在供電系統中的融合度，以消除傳統補償技術的弊端，為自動化與智能化發展奠定可靠的基礎。因此，應該在明確電氣工程自動化功能需求的前提下，提高智能無功補償技術的融合度。

1 智能無功補償技術概述

電感元件和電容元件等是電氣設備中的主要構成部分，由于會出現不同強度的磁場，進而導致無功現象。系統在運行中會因為無功電流的存在而受到影響，進而降低其運行效率和安全性。通過智能無功補償技術的運用，能夠實現無功電流的抵消，從而優化系統的運行環境[1]。損耗問題是變壓器運行中面臨的主要問題，可以通過智能無功補償技術對上述問題加以調整，增強電流平衡性，對于線損的控制效果較好，防止造成不必要的電能浪費。

2 智能無功補償技術在電氣工程自動化中應用所需的設備

在電力運輸管理中，對于真空斷路投切電容器的依賴性較高，可以針對損耗情況及時獲取，從而采取針對性控制措施，解決資源浪費問題。無論是在安裝還是運行中，該設備的便捷性較強，然而在合閘時會有高電壓的產生，導致電路穩定性受到影響。在該技術的實踐應用中也需要借助于可控飽和電抗器開展工作，能夠對飽和狀況加以控制，從而解決損耗問題。然而，電磁效應往往會由于電流強度的變化而出現，導致噪音增大。對于負向電流的控制則主要依靠有源濾波器，通過反電流保障系統的運行穩定性。通常會在主干電路中應用有源濾波器，其成本投入相對較高。此外，在實踐中還會用到固定濾波器，能夠有效調節低壓側母線電壓，使電力損失問題得到緩解[2]。在電路中與電容器共同使用，實時化檢測元件運行狀況，以電壓信息和電流信息為依據控制電路，增強無功補償的實效性。

3 智能無功補償技術的應用方式

3.1 用電客戶與回路電流的無功補償

對于用電客戶的無功補償，是電氣工程自動化中的關鍵工作，應該在國家相關規定下控制電力功率因數。此外，為了落實節能環保理念，還應該加大宣傳力度，使智能無功補償的應用成為常態化。無功補償措施也可以應用于用電客戶的內部配電網當中，使用電成本得到控制。在固定濾波器的作用下，可以實現回路電流的無功補償，針對性控制飽和電感器的磁能飽和狀況，實現對感性電流的有效調節，這是實現無功補償的關鍵方法。感性電流出現在回路當中，為了防止對均衡性造成影響，可以借助于濾波器的電容性進行控制。濾波器和電抗器是電力工作中的常見儀器，可以達到串聯電壓的效果，工作人員應該掌握降壓按鈕的操作方法和流程，確保側母線電壓達到要求。

3.2 智能化控制

系統運行效率和安全性會因為智能無功補償技術的運用而得到全面提高，同時為無人化操作提供了保障。因此，可以通過智能化控制的方式改善系統運行環境、增強系統穩定性。智能無功補償技術對于系統的優化，可以降低企業的資金投入、改善實際經營狀況。在電氣設備的運行過程中，往往會受到雷擊的影響，這是誘發安全事故的主要因素，甚至會引起較大范圍的火災事故。為此，可以采用智能防雷補償技術進行處理，實現設備運行狀況的實時監督與控制，為故障的處理提供依據。

3.3 故障診斷系統

在系統各類故障的診斷和評估中，對于該技術的應用也可以取得良好成效，可以使故障診斷的效率及精確性得到提升，真正改善系統運行效果，有助于故障率的控制。該技術在變壓器中的應用較為常見，可以為無人化操作提供技術保障，故障響應速度加快。例如，泄漏問題是變壓器操作中經常發生的故障，通過智能無功補償技術，可以對故障類型、位置和原因加以評估。隨著技術水平的逐漸提升，智能無功補償技術在開關、變壓器和其他電氣設備中的應用越來越成熟，使系統的安全性能得到全面改善。

4 智能無功補償技術在電氣工程自動化中應用的優化策略

4.1 實施技術優化

技術發展的速度加快，應該從電氣工程的實際需求出發加以逐步優化，這是增強電氣工程自動化中應用實效性的關鍵，有助于無功補償效率的提高，充分發揮快速跟蹤補償和穩態補償的優勢。在該技術的未來發展中，實現上述兩者補償方式的融合至關重要。然而，智能無功補償技術的推廣應用也會遇到諸多限制，比如技術成本投入較高，無法達到預期效益目標。快速跟蹤補償和穩態補償融合應用的方式，則能夠使功率因數得到全面提升，資源利用率更高，設備的運行性能也有了明顯改善，促進系統工作效率與質量的提升。尤其是在大型企業的生產工作中，由于對電能的消耗量巨大，而且存在較大的負荷變化情況，因此可以采用智能無功補償技術進行控制，通過無功補償的方式能夠降低企業成本，使其獲得良好的經濟效益。單一化的智能無功補償技術已經無法滿足復雜的電網運行需求，因此應該逐步實現固定補償技術和智能動態補償技術的密切融合，解決電網運行中可能出現的三相不平衡問題。此外，工分結合補償的方式在實踐中也逐步得到應用，可以使運行成本減少。

4.2 配置無償控制器

無功補償控制器的性能，也會對電氣自動化的實施效果產生直接影響，應該做好各類設備的評估和篩選，在實踐工作中發揮設備的功能優勢，包括了采樣處理、運算處理和元件保護等。設備的性能特點和優劣勢等都存在一定的差異性，應該根據系統運行需求進行合理選擇。功率因數控制器的應用，可以保障操作的便捷性，可以更加高效地讀取相關數據，增強對系統的控制效果。但是，震蕩問題容易出現在功率因素控制器中，為推廣應用形成了限制。采用無功功率型控制器時，可以有效保障線路的穩定性，對于電容器投切特性和電網參數的顯示更加直觀化，實現了自動化處理，在通信質量上也得到全面改善。該類型的控制器成本較高，因此應該考慮到成本和效益的關系。動態補償控制器也是實踐中一種常用的控制器類型，能夠降低外界的干擾，然而容易引起延遲問題，如圖1所示。

4.3 增強控制能力

為了確保該技術的功能優勢和應用價值得到體現，還應該對其控制能力加以改善，有利于提升整體處理效率，為技術的推廣應用奠定保障。當前對電網建設提出了更高的標準要求，為了提高電網的控制能力，必須注重補償性能的優化，滿足人們的個性化用電需求。在實踐工作中，應該注重控制無功功率，在對系統電流信息和電壓信息采集時運用計算機，確保電容器組合的合理性，改善人們的用電體驗。電壓限制條件的設定，需要分析用電用戶的實際功率，不僅能夠針對過壓或者欠壓保護值進行合理優化，而且在投切操作當中更具可靠性，使系統運行得到保障。

圖1 智能無功補償控制器

4.4 選擇投切開關

在應用該技術時，需要對投切開關的功能和運行原理等進行分析，確保與系統的兼容性。智能真空開關主要應用于電容器串聯電抗回路當中，增強了系統的可操作性，有助于保障系統和設備的運行安全，延長其使用壽命。過零觸發固態繼電器也是實踐中一種常用的投切開關類型，具有較快的運行速度，對于電路的影響程度較小，切實保障了電氣設備的良好運行狀態。雖然能夠有效延長使用壽命，然而諧波會對其造成不同程度的影響。在實踐工作中，還可以使用機電一體化復合智能開關，這可以減少設備的能耗，大大提升智能化水平，有利于保障投切的準確性。

5 結語

智能無功補償技術的發展已經較為成熟，是促進我國電氣工程自動化發展的關鍵技術，使系統的運行更具穩定性和安全性，實現對各類電氣設備運行狀況的改善，增強整體控制效果。在實踐工作中，有必要使用真空斷路投切電容器、可控飽和電抗器等設備，充分發揮技術優勢及特點。在用電客戶與回路電流的無功補償、智能化控制與故障診斷系統中，智能無功補償技術的應用正在逐步增加，應掌握技術要點，以提高無功補償和智能控制的效果。通過實施技術優化、配置無償控制器、增強控制能力和選擇投切開關等方式，逐步實現技術優化與改進，增強技術應用的實效性。