智能無功補償技術在電力自動化中的應用

張貴新

摘要：智能無功補償技術需要根據工作要求，合理加以選擇，這樣可以提升無功補償效率，同時還可以保證電力在系統運輸中的穩定性，穩態補償與快速跟蹤補償技術相互融合，可以提升設備在實際工作情況中的應用效果。

關鍵詞：智能無功補償技術;電力自動化;應用

1電力自動化中智能無功補償技術

1.1基礎知識

（1）智能無功補償對象為電力系統產生的無功功率，主要采用智能無功補償裝置加以實現，同時抵消電力損耗。（2）常見無功功率類型包括：基波無功功率、容性無功功率、感性無功功率、諧波無功功率等。（3）影響無功功率的因素主要以電力設備功率因數為主，如高壓系統中，對稱性的電壓與電流是常態，而三相功率也趨于一致，若采用補償方案則需要提升設備功率因數，以此實現對設備容量與功率損耗的控制。

1.2技術特征

智能無功補償技術特征體現在三個方面：（1）電磁互感會影響設備電壓，如現代電力設備以電磁感應原理為實現基礎，而發電機組線圈在失去發電機組運行中，發電轉子憑借磁感線切割運行生成交流電，此時設備就會受到電磁互感的直接影響;而變壓器通過電磁感應實現電壓傳輸;因此，在電網運行中設備電壓會受電磁感應影響，從而造成對智能無功補償的影響。（2）電能損耗受設備運行功率影響，如電力設備在電網運行中，其電阻抗、電容器、電容抗和電感器均會產生諧波，并生成無功功率，進而引發電力損耗;在諧波控制中需要應用智能無功補償裝置提高設備有功功率，降低其損耗。（3）無功功率與智能無功補償緊密關聯，即無功功率管理影響電力系統運行效率、質量，而進行科學管理則可以控制電網運行中的電壓，達到調節功率因數目標，從而補償無功功率。補償原理。電力系統中的感性功率多為負載綜合阻抗，它需要借助容性功功率補償;而電壓、電流、功率因數、有功功率之間緊密關聯。無功補償則按照這種要素之間的關系特性，通過對功率因數調節加以實現;其中，功率因數的調節則主要通過對發電機輸出設備、投切無功補償設備實現。

1.3補償作用

補償作用體現在四個方面：（1）在電力系統電流傳輸速率不變前提下，提高功率因素降低電網傳輸電壓損耗，進而提升其傳輸質量，提高電能傳輸效果。（2）在解決功率因數異常降低情況后，為用戶節約違反國電網管理規定中的電力設備功率因數低于管理規定時需要繳納的罰款，減少用戶電費支出。（3）在電網結構中變壓器數量不變前提下，通過安裝智能無功補償裝置，調節電壓、減少變壓器成本投入、提高變壓器綜合利用率。（4）在補償裝置安裝投入使用后，為有功功率的傳輸提供安全保障，提升電網電力傳輸整體效率。

2智能無功補償技術的發展現狀

智能無功補償技術在電力系統自動化管理中應用及其廣泛，它主要的目的是為了提高電力系統運行的可靠性、穩定性，減少電力系統運行中的電能損耗。就目前國內智能無功補償技術的應用來看，應用技術較國外發達國家相對落后。國內智能無功補償技術應用情況大體如下：①電抗器裝置應用。國內智能無功補償電抗器多采用可控飽和電抗器，這種電抗器利用飽和度控制電流，從而來促進無功功率的抵消和電力設備運行功率的平衡。這個過程中會產生噪音與諧波，易加劇電力設備的損耗，縮短其使用壽命。②固定濾波器應用。固定濾波器一般與電抗器配合應用，主要目的是調節母線電壓，抵消無功功率。這種無功補償的效果好。它的應用限制主要在于技術層面。該種補償方法必須在通電開關與晶閘管正確安裝的基礎上方可有效。③電容器投切應用。電容器切投法采用真空短路技術。這種智能無功補償是目前成本最低、實施簡單的無功補償法。它的缺點是頻繁的斷路也會加劇電力設備的損壞，縮短使用壽命。④靜止無功補償裝置應用。靜止無功補償裝置利用靜止元件并聯實現無功補償。這種智能無功補償法不僅具有提高有功功率的作用，還有助于提高電力系統運行的效率。該方法最大的問題就是在實際應用中存在著參數控制方面的難度。通過提高參數控制技術，相信靜止無功補償裝置在電力自動化技術應用中將會有更好的發展前景。

3智能無功補償技術在電氣自動化中的應用

3.1 電控器

可控飽和電控器，是智能無功補償技術應用中的重要基礎之一。該設備的運行主要受到電流強弱的干擾。不同強度的電流在通過設備時，會產生不同頻率的諧波，有的還會觸發電磁效應，甚至出現噪音。因此，電控器的工作往往會對周圍環境產生影響。為了減少電控器在工作中對周圍環境會產生的影響，必要情況下，需要謹慎做好地理位置的調查與勘探工作。噪音污染必須存在的情況，需要采取適當的降噪措施。

3.2 電容器

真空斷路投切電容器，是智能無功補償技術能夠實現的重要設備。該設備在智能無功補償技術在電氣自動化應用中起到關鍵作用，但操作難度低，對工作人員的能力及綜合素質要求較低。但是該設備在應用中，會存在大量的電氣能源的損失，尤其是在開閉設備時。開閉電容器設備，往往會造成電壓的增大，繼而超出設備荷載能力，進而促使電路出現故障。不僅如此，與電容器相連接的設備也會相應的產生損壞。真空斷路投切電容器設備的應用，往往需要與保護器共同使用，以降低由于電容器損壞而帶來的電氣自動化系統的故障。

3.3 濾波器

濾波器，同樣是智能無功補償技術在電氣自動化應用的重要基礎。該設備的主要功能是保留所需頻率頻點，同時過濾點其他頻率頻點。在一般情況向下，電子信息的傳遞都建立在波形信號的傳播之上。信號在傳播或者轉換過程中，會隨著外部環境的改變而發生改變。在電氣自動化系統工作中，這也問題尤為突出。電氣自動化系統中，涉及到的電力設備種類與數量均較多，因此，其形成的電磁場也較為復雜，這也使得波形信號在傳播中往往會出現改變，影響信號傳遞效率和質量。為了降低信號傳播的失誤率，保證電氣自動化設備能夠順利工作，則需要濾波器進行波形信號的過濾。濾波器一般被安裝在晶閘管與通斷閘之間。但是濾波器在實際的電氣自動化系統工作中，普及度相對偏低，這與其價格高昂，且設備存在一定缺陷有直接關系。

3.4 靜止無功補償裝置

應用靜止無功補償裝置同樣可以實現補償負載無功功率。此方法在感性設備的電力輸送線路中具有普適性。通過靜止無功補償裝置，可以通過功率因數的提高，來提升電網工作效率。但是靜止無功補償裝置的應用同樣存在一定缺陷，如其無法對工作中的部分參數進行合理控制，且應用的效果也相較于其他方式偏弱。因此靜止無功補償裝置的應用同樣需要限定一定的工作條件。智能無功補償技術的選擇，需要根據電網工作的具體條件決定。

結束語：為了適應工業發展和居民生活水平提高帶來的電能需求量增大問題，必須要針對傳統無功補償技術進行改革與創新，才能夠提升供電質量及穩定性。如今，計算機技術、人工智能技術的不斷普及，必然也會為電力企業帶來新的發展，也會不斷推進電氣自動化技術的革新。

參考文獻：

[1]鄧顯俊，明廷謙，賀源，等.智能無功補償技術在電力自動化中的應用分析[J].科技資訊，2017，15（25）：38，40.

[2]陳新鑫.解析智能無功補償技術在電力自動化中的應用[J].建筑工程技術與設計，2017，（23）：5746.

[3]郭光成，周健，李強.智能無功補償技術在電力自動化中的應用分析[J].全文版：工程技術，2016（6）：170.

[4]李娜，王慧敏.余熱電站自動化系統的常用通信標準及應用[J].新型工業化，2017，7（12）：28-33.