智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用

張貴新

摘要：智能無功補償技術(shù)需要根據(jù)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(tǒng)運輸中的穩(wěn)定性，穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償技術(shù)相互融合，可以提升設(shè)備在實際工作情況中的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：智能無功補償技術(shù);電力自動化;應(yīng)用

1電力自動化中智能無功補償技術(shù)

1.1基礎(chǔ)知識

（1）智能無功補償對象為電力系統(tǒng)產(chǎn)生的無功功率，主要采用智能無功補償裝置加以實現(xiàn)，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(shè)備功率因數(shù)為主，如高壓系統(tǒng)中，對稱性的電壓與電流是常態(tài)，而三相功率也趨于一致，若采用補償方案則需要提升設(shè)備功率因數(shù)，以此實現(xiàn)對設(shè)備容量與功率損耗的控制。

1.2技術(shù)特征

智能無功補償技術(shù)特征體現(xiàn)在三個方面：（1）電磁互感會影響設(shè)備電壓，如現(xiàn)代電力設(shè)備以電磁感應(yīng)原理為實現(xiàn)基礎(chǔ)，而發(fā)電機組線圈在失去發(fā)電機組運行中，發(fā)電轉(zhuǎn)子憑借磁感線切割運行生成交流電，此時設(shè)備就會受到電磁互感的直接影響;而變壓器通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)電壓傳輸;因此，在電網(wǎng)運行中設(shè)備電壓會受電磁感應(yīng)影響，從而造成對智能無功補償?shù)挠绊憽＃?）電能損耗受設(shè)備運行功率影響，如電力設(shè)備在電網(wǎng)運行中，其電阻抗、電容器、電容抗和電感器均會產(chǎn)生諧波，并生成無功功率，進而引發(fā)電力損耗;在諧波控制中需要應(yīng)用智能無功補償裝置提高設(shè)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(guān)聯(lián)，即無功功率管理影響電力系統(tǒng)運行效率、質(zhì)量，而進行科學(xué)管理則可以控制電網(wǎng)運行中的電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)功率因數(shù)目標(biāo)，從而補償無功功率。補償原理。電力系統(tǒng)中的感性功率多為負(fù)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(shù)、有功功率之間緊密關(guān)聯(lián)。無功補償則按照這種要素之間的關(guān)系特性，通過對功率因數(shù)調(diào)節(jié)加以實現(xiàn);其中，功率因數(shù)的調(diào)節(jié)則主要通過對發(fā)電機輸出設(shè)備、投切無功補償設(shè)備實現(xiàn)。

1.3補償作用

補償作用體現(xiàn)在四個方面：（1）在電力系統(tǒng)電流傳輸速率不變前提下，提高功率因素降低電網(wǎng)傳輸電壓損耗，進而提升其傳輸質(zhì)量，提高電能傳輸效果。（2）在解決功率因數(shù)異常降低情況后，為用戶節(jié)約違反國電網(wǎng)管理規(guī)定中的電力設(shè)備功率因數(shù)低于管理規(guī)定時需要繳納的罰款，減少用戶電費支出。（3）在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中變壓器數(shù)量不變前提下，通過安裝智能無功補償裝置，調(diào)節(jié)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(wǎng)電力傳輸整體效率。

2智能無功補償技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

智能無功補償技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化管理中應(yīng)用及其廣泛，它主要的目的是為了提高電力系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性，減少電力系統(tǒng)運行中的電能損耗。就目前國內(nèi)智能無功補償技術(shù)的應(yīng)用來看，應(yīng)用技術(shù)較國外發(fā)達(dá)國家相對落后。國內(nèi)智能無功補償技術(shù)應(yīng)用情況大體如下：①電抗器裝置應(yīng)用。國內(nèi)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(shè)備運行功率的平衡。這個過程中會產(chǎn)生噪音與諧波，易加劇電力設(shè)備的損耗，縮短其使用壽命。②固定濾波器應(yīng)用。固定濾波器一般與電抗器配合應(yīng)用，主要目的是調(diào)節(jié)母線電壓，抵消無功功率。這種無功補償?shù)男Ч谩Ｋ膽?yīng)用限制主要在于技術(shù)層面。該種補償方法必須在通電開關(guān)與晶閘管正確安裝的基礎(chǔ)上方可有效。③電容器投切應(yīng)用。電容器切投法采用真空短路技術(shù)。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(shè)備的損壞，縮短使用壽命。④靜止無功補償裝置應(yīng)用。靜止無功補償裝置利用靜止元件并聯(lián)實現(xiàn)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(tǒng)運行的效率。該方法最大的問題就是在實際應(yīng)用中存在著參數(shù)控制方面的難度。通過提高參數(shù)控制技術(shù)，相信靜止無功補償裝置在電力自動化技術(shù)應(yīng)用中將會有更好的發(fā)展前景。

3智能無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

3.1 電控器

可控飽和電控器，是智能無功補償技術(shù)應(yīng)用中的重要基礎(chǔ)之一。該設(shè)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(shè)備時，會產(chǎn)生不同頻率的諧波，有的還會觸發(fā)電磁效應(yīng)，甚至出現(xiàn)噪音。因此，電控器的工作往往會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。為了減少電控器在工作中對周圍環(huán)境會產(chǎn)生的影響，必要情況下，需要謹(jǐn)慎做好地理位置的調(diào)查與勘探工作。噪音污染必須存在的情況，需要采取適當(dāng)?shù)慕翟氪胧?/p>

3.2 電容器

真空斷路投切電容器，是智能無功補償技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的重要設(shè)備。該設(shè)備在智能無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中起到關(guān)鍵作用，但操作難度低，對工作人員的能力及綜合素質(zhì)要求較低。但是該設(shè)備在應(yīng)用中，會存在大量的電氣能源的損失，尤其是在開閉設(shè)備時。開閉電容器設(shè)備，往往會造成電壓的增大，繼而超出設(shè)備荷載能力，進而促使電路出現(xiàn)故障。不僅如此，與電容器相連接的設(shè)備也會相應(yīng)的產(chǎn)生損壞。真空斷路投切電容器設(shè)備的應(yīng)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(tǒng)的故障。

3.3 濾波器

濾波器，同樣是智能無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。該設(shè)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(zhuǎn)換過程中，會隨著外部環(huán)境的改變而發(fā)生改變。在電氣自動化系統(tǒng)工作中，這也問題尤為突出。電氣自動化系統(tǒng)中，涉及到的電力設(shè)備種類與數(shù)量均較多，因此，其形成的電磁場也較為復(fù)雜，這也使得波形信號在傳播中往往會出現(xiàn)改變，影響信號傳遞效率和質(zhì)量。為了降低信號傳播的失誤率，保證電氣自動化設(shè)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(tǒng)工作中，普及度相對偏低，這與其價格高昂，且設(shè)備存在一定缺陷有直接關(guān)系。

3.4 靜止無功補償裝置

應(yīng)用靜止無功補償裝置同樣可以實現(xiàn)補償負(fù)載無功功率。此方法在感性設(shè)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(shù)的提高，來提升電網(wǎng)工作效率。但是靜止無功補償裝置的應(yīng)用同樣存在一定缺陷，如其無法對工作中的部分參數(shù)進行合理控制，且應(yīng)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(yīng)用同樣需要限定一定的工作條件。智能無功補償技術(shù)的選擇，需要根據(jù)電網(wǎng)工作的具體條件決定。

結(jié)束語：為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)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(tǒng)無功補償技術(shù)進行改革與創(chuàng)新，才能夠提升供電質(zhì)量及穩(wěn)定性。如今，計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)的不斷普及，必然也會為電力企業(yè)帶來新的發(fā)展，也會不斷推進電氣自動化技術(shù)的革新。

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