智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析

邓显俊++明廷谦++贺源++刘三强

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.038

摘 要：智能无功补偿技术在电力自动化领域有着重要的应用价值。文章基于对职能无功补偿技术和电力自动化技术的分析，探讨了当前智能无功补偿技术在电力自动化中的应用现状与存在的问题，详细探讨了强化智能无功补偿技术在电力自动化领域的应用路径。因此，对促进智能无功补偿技术在电力自动化领域的应用有效提高，同时也提高了电力系统运行的稳定性具有重要价值。

关键词：智能无功补偿技术 电力自动化 应用分析

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0038-02

随着城镇化的不断建设、城市化的快速发展和现代家电种类的增多，国内人均耗电量逐年提升。相关数据显示，2013年国内人均耗电量为3929kW·h，与过去一年相比增多了261kW·h。居民对电力的需求增大，给供电系统的供电能力造成巨大压力的同时，也要求电力系统、电力管理等方面的设备需具备更强的工作稳定性。针对这一问题，可以选用电力自动化技术处理，但在运行过程中仍存在一些不足。本文着重分析在电力自动化中智能无功补偿技术的应用情况。

1 电力自动化的含义

实现电力自动化的前提是拥有先进的计算机网络技术。电力系统运行的过程为：电厂—电网—区域电网—街道电网—用户，在电力运输过程中包括多种电力设备，如配电网、输电网和多级变压等设备。电力自动化是把电力系统运行过程中所有的设备全部连接在一起，便于利用计算机技术检测控制电力系统的发电、输电和配电等。同时还应注意，在实现电力自动化的过程中选用部分可控电子元件，目前使用的电力自动化由电力信息自动化、发电站自动化、配电系统自动化以及电力故障处理自动化等构成。

2 智能无功补偿技术

在电力系统正常运行过程中，经常会受到电气设备中电容与电感等元件建立磁场的影响，进而导致出现无功现象，进一步在电路中产生电流，这会在一定程度上为电力系统增大用电压力，严重降低变压设备的使用效率。但这些设备是维持电力系统正常运行的必要元件。所以，在电力系统中可以选择加入一种元件，目的是抵消以上过程中产生的无功电流，进而减轻电力系统中所承担的压力，提升电力系统的工作效率。在电力系统中安装一种可以抵消或减少电力系统无功的重要元件，以上操作过程被称为无功补偿。

3 智能无功补偿技术在电力自动化应用中的现状

在电力系统中，无功补偿技术已经得到广泛应用，而且在电力系统的可靠性与稳定性中起着十分重要的作用，但国内智能无功补偿技术与西方发达国家相比较落后，一般情况下会选择以下几种技术：（1）固定滤波器，这一设备在运行的时候需要结合电力系统的电抗器与电容器，在运行时主要依赖于电压母线，在电压母线上可以调节电压，降低甚至抵消无功功率，能起到较好的滤波效果，但在使用前应注意断开电源安装晶闸管；（2）可控饱和电抗器，这一技术在调节时利用电抗器的饱和程度，进而改变电力系统中电流的大小，然后促进并联滤波器中无功功率与感性电流功率的抵消进度，达到动态平衡。但这一技术在使用过程中会存在部分噪音，会在一定程度上缩减设备的使用年限；（3）静止无功补偿装置，这一技术是为了补偿负载无功功率，运用的范围比较广泛，这一设备由多个静止元件构成，利用元件的并联实现无功补偿，提高工作效率，但在这一设备中，较难准确控制电网效率，应用效果有较大提升空间。

4 智能无功补偿技术在电力自动化领域的应用路径

4.1 选用合适的智能无功补偿技术

智能无功补偿技术会直接影响到补偿效果。随着科学技术的飞速发展，国内在优化设计与电力设备这个方面不断改进，在相关领域中出现的运用方式也随之增多，承担的载荷多种多样，难以达到预期的效果。所以，在实际运用是可以把固定补偿技术和智能动态补偿技术联系在一起。智能无功补偿技术一直在更新，可以综合选用的无功补偿技术也越来越多。如在电网中最常見的问题是三相不平衡，在无功补偿中，可以选择单相补偿这一技术，但成本较高，且无法满足三相共补的要求。无功补偿技术还可以选用公分结合的补偿技术，这一成本较低，且可以满足三相共补的要求。除此之外，还可以选择将快速跟踪补偿与稳定态补偿联系在一起。

4.2 选用合适的投切开关

在无功补偿技术中投切开关属于核心设备，在选用投切开关时应根据实际情况选定，目前常见的投切开关有以下几种：（1）机电一体化的智能真空开关，因为智能真空开关是由永磁操作机构与低压真空灭弧室构成，在电容器串联电抗回路中应用范围较广，且在运行过程可以让电压达到0，操作性较强，安全系数较高，且使用寿命相对较长；（2）过零触发固态继电器，这种投切开关在运行过程中运转速度很快，且不会影响其他电路中的运行情况，也不会影响电力系统设备的使用年限。过零触发固态继电器的使用寿命相对来说较长，在运行过程中会消耗部分功率，同时还会产生谐波；（3）机电一体复合智能开关，它的运行需要将交流处电器与固态继电器并联在一起，其优点是耗电低、运行快，但两者结合在一起运行成本较大，其科学性有待提升。以上3种是适用范围较广的投切开关，都具备自个优缺点，所以，在实际运行中应根据自身需求选用合适的投切开关。

4.3 重视选择智能无功补偿控制器

在智能无功补偿中，智能无功补偿器属于指挥系统的一部分，在实际运行过程中，元件保护、参数设定以及运算等都需借助无偿控制器，所以，应重视选择智能无功补偿控制器。至今为止，运用最广泛的智能无功补偿控制器有无功功率型控制器、功率因数型控制器和动态补偿控制器等。目前无功功率型控制器在控制线路稳定性方面效果最佳，但因国内技术相对比较落后，所以产品的质量有待提升。使用方法最为简便且使用时间较长的一种是功率因数控制器，但这一方法的使用范围会受到一定程度的限制。而动态补偿控制器最突出的优点是抗干扰能力较强，在运行过程中能达到动态控制，但国内生产该设备耗时较长，所以无法一次性生产出补偿功率。

4.4 加强智能补偿无功控制

加强智能补偿无功控制是利用计算机采集系统中电流、电压和其他数据的变化状况，再确定无功功率，选出科学合理的电容器组合。以配电系统无功功率为依据，选出科学合理的电容器组合，以求提高精确度，扩大智能无功补偿的使用范围。操作详情如下：（1）科学合理的控制电压限制的条件，在智能系统中设置欠压保护设备和过压保护设备，此外还能设置投切电压值；（2）设置合适的投切时间，在投切开关这方面可以选用延时投切，但应保证同一组电容的投切时间相同，若设有快速跟踪补偿可将时间设置为0。

5 结语

目前国内拥有的计算机技术较为先进，所以，电力自动化发展较稳定。电力系统自动化主要体现在实时监测与远程控制两方面，这样除可以维持电力系统稳定外，还可以有效地管理电力系统。在电力系统中，可选用智能无功补偿技术实现无功补偿，抵消电力损耗，提高电力资源的质量，延长其使用寿命，保证电力系统稳定持久发展。在电力自动化中智能无功补偿技术实现智能化管理，有利于国内电力事业的发展。

参考文献

[1] 李秋霞.浅谈电力自动化中智能无功补偿技术的应用[J].科 技创新与应用，2014（33）：215.

[2] 张海健，郝潇，田甜.电力自动化中智能无功补偿技术的应用探讨[J].硅谷，2015（2）：136，142.

[3] 章军.无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].电工文摘，2013（4）：36-37.endprint