电力自动化中智能无功补偿技术的应用

韩建军

摘要：电力系统在运行过程中，由于受到城乡环境及地域特征等差异影响，导致电力长距离输送过程中容易出现电压不稳定等情况，很多非线性因素增强，对电力系统的安全运行构成威胁。智能无功补偿技术是电力自动化的一项新兴技术，该技术的出现解决了电力输送中电压不稳定的问题，有效提升了电力自动化水平。文章就电力自动化中智能无功补偿技术进行了深入探讨，并详细分析了该技术的具体应用，希望对相关部门的工作有借鉴价值。

关键词：电力自动化;智能无功补偿;电力系统

1无功补偿技术在电力自动化应用中的重要性

电力自动化单向牵引负荷变化状况尤为繁琐，一旦其负荷产生变化就很容易提升总体电力系统运行的无功功率数值，甚至还会让电力系统内出现谐波等的问题，进而影响到电力系统的实际运行状态。想要处理电力系统运行时所产生的谐波以及无功等较为险峻的问题，我国相关的学术研究人员开展了一系列的实验以及 研究等的工作。但是受到我国特殊化国情的影响，人流量比较大，人口分布较为密集，且总人口数量比较高，所以其很容易导致电力使用量急剧性的增高，自动化系统的负荷数值也会明显的超过国外的系统负荷数值，非线性因素的影响已经成为了我国电力系统发展的首要研究问题。电力工作人员需要投入精力更为透彻且深入的分析电力系统的实际性发展状况。采取无功补偿技术，较好的处理好该问题，在保障电力企业经济收益的过程中，还可以为电力企业的发展指明可持续化发展的方向。

2电力自动化智能无功补偿技术的主要特征

首先，当电力系统运行的过程中，其主要使用的为电磁感应原理，这就发电机组来分析，线圈是发电机组的核心构成成分。在实际发电时期，若切割磁感应线，就很容易让其出现交流电的问题。如果变压器做功，那么电压的数值就会出现变化，另外，电磁感应也会影响到电压，这样可以更为及时的输送电能，达到节能的目的。其次，在设计电力设备的过程中，电感器通常都是带有阻抗以及容抗等的性能特征，该种设计形式在实际运行阶段，可以较好的规避谐波问题，防止其出现谐波的现象。所以，在设计的过程中，必须要注重提升运行的功率数值，提高设计的水准。电力系统发展的顺畅度影响因素比较繁杂，不管是电能的损耗程度，还是电能的输送状况等都会在一定程度上给其造成影响。借助无功补偿技术，保障电力系统的稳定运行状态，并予以其更为先导性的技术支持。最后，无功补偿技术使用的实质就是提前把无功功率融入到该电网内，完成发电前的各项准备工作，让发电机组的运行可以 更加的秩序化。从根源上较好的调控好电压的波动状态，防止其电压波动过于明显，影响到整体电网的安全程度，其会有效的提升电力系统管理的效果。无功补偿技术的技术特征就是当电力系统产生故障问题，可以在第一时间内对其进行补偿，处理好故障区域的电力问题，避免其产生电力紧张等的状况。

3电力自动化中智能无功补偿技术的主要应用设备

3.1真空断路投切电容器

真空断路投切电容器始终是无功补偿技术使用的核心设施，该类型的设施应用主要是采取电力运输的形式，让相关的工作人员可以更为真实的了解电力损失的状况，从而采取有效的控制和预防措施。真空断路投切电容器的成本低，操作简便，在智能无功补偿技术中却发挥着核心支撑作用。真空断路投切电容器唯一的缺陷是使用时易产生电力损耗，合闸时会产生巨大电压，会给电路造成威胁，有时还可能会对电路中的电力设备造成破坏。

3.2可控饱和电抗器

此设备是通过调节饱和情况来间接调整电力输送，及时预防电力损耗问题。虽然此电抗器可有效控制电力系统功率，可在实际应用时，电流强度的变化会产生电磁效应，从而出现噪音。只有控制好噪音，才能使电抗器的优势得到最大化的发挥。

3.3有源滤波器

电路运行过程中会产生负向电流，有源滤波器的功能是能够与负向电流相抵消。有源滤波器能够自动识别电流，根据电路中的电流情况产生相反的电流，有效降低负序电流产生的危害，延长电力设备的使用寿命。可是，有源滤波器的制造成本非常高，使用时也需要投入较大的代价，大范围使用有源滤波器，会使电力系统的运行成本增加，因此，有源滤波器一般仅在主干电路或者确实需要的支线电路上使用。

3.4固定滤波器

固定滤波器的工作原理是通过调节低压侧母线的电压来降低整个电路中的电力损失。使用固定滤波器时，需将其与电容器等设备安装到电路中，并及时检测电力元件的使用情况，确保安全性。电容器运行过程中，可依据电流、电压的变化及时调整电路情况，及时进行无功补偿。这里要注意的是，在使用固定滤波器时必须安装开关，及时降低电路损耗。

4智能无功补偿技术在电力自动化中的具体应用对策

4.1要遵循智能无功补偿方式原则

智能无功补偿需要遵循相关原则。首先要调整电网的电流或者电压，这要根据电力系统中电路运行和连通情况进行。其次，无功补偿分为动态补偿和固定补偿两种，在选择智能无功补偿时需要将二者结合起来。传统的固态补偿方式已经不能满足当前社会发展对电力系统的要求，结合电路的连通情况和电压、电流情况调整电路运行状态。再次，电力运输过程中的运输环境也会影响到电路工作情况，大量电气设备的投入使用，加剧了电力系统中三相不平衡的情况，传统的运行方式一般使用三相共补方式，但是，现在的情况已经不合适，况且单相补偿又要花费较高的成本。因此，选择无功补偿方式时要综合考虑，智能综合补偿措施能够尽可能避免电力损耗，降低运行成本，提高补偿效果。然后，可选择快速跟踪补偿方式。这是一项新技术，且已经在很多电路系统中被采用，这项技术和稳定态补偿技术结合起来成为无功补偿的研究方向，是很多电力系统部门正在努力的方向。最后，电力系统工作人员要掌握和运用方法有效控制电网电压，可以借鉴快速跟踪补偿方式。

4.2智能无功补偿投切开关的选择

4.2.1固态继电器

此投切开关能够根据具体情况及时作出反应，从而有效避免可能造成的损失。此外，固态继电器的使用寿命较长，一般短时间内不需要更换，在使用这一设备时不会对电力系统造成任何损失。当然，固态继电器也存在缺陷，例如：噪音很大，同时还会产生谐波，對电网的运行造成一定影响。

4.2.2一体化智能开关

一体化智能开关的使用需要结合固态继电器，这一设备投切速度较快，综合了固态继电器和接触器的优势。此设备使用方便，智能化程度较高，可有效降低电力损耗。但这种智能开关制造和使用成本很高，很难在电力系统中大范围推广。上文中已经提到，工作人员一般仅在电力系统主干线路上使用。

4.2.3智能一体化真空开关

真空开关会用到低压真空技术，同时结合永磁技术。智能一体化真空开关能够在电容过零时投切，能够准确控制投切，制造和使用成本也不高，可以被大多数电力部门接受。智能一体化真空开关可靠性高，使用寿命较强，短时间内无需更换。

结语：综上，智能无功补偿技术的运用使电力系统的运行效率和稳定性得到大幅提升，是电力系统发展的必然趋势。

参考文献：

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[2]智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析[J].唐平平.中国新技术新产品.2017（23）

[3]智能无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].张远鹏.低碳世界.2017（32）

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