智能无功补偿技术在电气自动化中的应用

赵芝玉

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161000）

在新时期背景下，电气自动化技术日新月异，电气产品的应用范围也越来越广泛，用途越来越多样化，这就使得相应的电力负荷越来越大。受到多方面因素影响，电力资源使用过程中会产生一定的功率损失，不利于我国电力行业的长期可持续发展，为此，相关行业工作者应当将当前的先进技术充分应用到电子自动化当中，以提高电力能源应用效率，响应我国的节能减排发展号召，进而为促进我国电力事业的长效健康发展做出应有贡献。

1 智能无功补偿技术在电气自动化中的应用意义及现状

1.1 应用意义。智能无功补偿技术是一种先进的功率补偿措施，其主要原理是在电气自动化系统中增加一种电气元件，使其能够缓解电力系统运行过程中的用电压力，从而减少电力损失。该技术的应用可以有效改善电力系统的运行环境，增强其稳定性，从而为人们提供更加优质可靠的电力资源。与此同时，通过使用智能无功补偿技术降低功率损耗，还能最大程度减少电气设备因为耗电高而导致的发热现象，避免电器烧伤和线路损坏。不仅如此，智能无功补偿技术因为具备先进的智能化作业功能，其精准度也要比人为操作控制高得多，利用计算机智能程序来进行电力系统运行维护，既可以节约人力成本，又可以更好地配置电力能源，是一种能够获得多赢收益的技术。

1.2 应用现状。目前我国的智能无功补偿技术已经发展得相对成熟，补偿方法也多种多样，但原理大都一致，主要是通过降低电力系统负荷以及消除系统运行过程中的滤波和谐波为方法来实现改善电气自动化设备运行质量的目的。所使用的功率补偿设备多为电抗器类装置，该类装置能够调节电能饱和度，优化电流回路，然后再通过改善电流流通效果来达到消除无功功率的目标，作用优势相对来说比较突出。电气设备运行过程中不可避免地会产生一定噪音，同时也会伴随有谐波，这些问题的存在都会增加电气自动化设备功率损耗。此外，类似投切电容器等设备，其作用功能的实现多通过一些简单结构来完成，这个过程中也会产生较大的电流电压损耗，如果长期得不到解决，就会造成设备老化，甚至直接导致电气设备故障损坏。在部分场景下，无功补偿会使用有源滤波器，其目的同样是为了改变电流流通状态，产生于谐波相反的作用，从而达到智能抵消功率损耗的效果。

2 智能无功补偿技术在电气自动化中的具体应用

2.1 应用于固定滤波器和电抗器。在解决电气系统功率补偿的问题当中，如果想最大程度满足对电力系统所产生的总谐波电流以及无功电流的补偿需求，其根本方法就在于要能够有效发挥出有源滤波器在符合条件下产生的与原有谐波电流相反的电流，使二者的电流功率可以互相达到抵消效果。理论上来讲，如果这种无功补偿的能够得意完全实现，智能补偿装置便可以最大程度发挥其对有源补偿的可控性，从而灵活补偿电力系统运行过程中的功率损失。但是实际上电力设备运行时条件并不是单一的，而是会因为设备质量、人为操作、外界环境等多方面原因导致其供电功能产生变化，相应的电流和电压状况也各不相同，要想达到良好的无功补偿效果，就要准确衡量电力系统中的电能质量，其中最为重要的就是电压质量。而电气自动化的变电所和接触网无功状况会在很大程度上受到负荷消耗的无功率作用，从而给电气自动化运行系统带来很大的负面影响，导致电网产生高频次谐波，而且规模也会比较大，这对于维护电网的安全性以及电气自动化系统的质量来说是极为不利的。

2.2 应用于电容器同固定滤波的结合。电容器和固定滤波的结合在为电气自动化系统实现智能无功补偿的过程中可以说是必然趋势，此二者结合是具有一定科学性的，其主要目的就是更加合理地对电压消耗进行调整。但是在推行该项措施的前期阶段，相关工作人员还是要根据电气自动化系统的实际运行情况，对电流电压量值以及能耗情况进行全面了解和分析，然后有针对性地做出调整计划，比如电力系统中变压器母线的设置等，通过这些设置来改变功率消耗状态，尽力达到无功补偿效果。有研究表明，利用静压管来进行智能无功补偿，可以更加可靠地保障电气自动化装备的运行功能。但是目前而言，我国的智能无功补偿技术虽然取得了很多成绩，但是该种技术方法还未能全面普及应用，仍然处于测试研究阶段。当在电气自动化系统中使用智能无功补偿技术时，会有大量的无功电流涌向高压变电站，然后再经由相应的输电线路将电能传送给低压变电站。但是该过程电力能源需要进行远距离传输，如果使用的无功补偿技术配置不合理，也会出现无功功率向配电网倒送的现象，反而造成更大的电力能源损耗。相反，如果该技术能够进一步得到优化改进，我国电力行业的发展水平必然能够迈入新的台阶。

2.3 应用于可控饱和电器。可控饱和电器是一种可以对电抗器内电压饱和度进行调节的装置，通过调节该装置的参数，便可以改变电力系统的电流回路，其主要作用则是让电力系统产生的运行电流和滤波器的多余溶性形成更加契合的抵消效果。将智能无功补偿技术应用于可控饱和电器中，就可以实现电气自动化系统电力能源的自动平衡，为人们提供更加智能化的电力服务。不过要真正发掘智能无功补偿技术与可控饱和电器的融合潜力，不仅需要长期的测试研究，而且还需要大量的资金支持，同时也要有充足的专业技术人员投入其中，否则也只能是浅尝辄止，不能将该技术提升到更高层次。除此之外，如果智能无功补偿可以与可控饱和器结合，应用于人们日常电气设备当中，也能为人们降低用电消耗，最直接的好处就是可以减少电费支出，这不仅是为人民谋福利，同时也是节约国家电力资源，支持节能环保的有效方法，无论对个人还是社会来说，都大有裨益。

2.4 应用于回路电流中。回路电流是造成电气自动化系统电力损耗不可忽视的原因之一，所以要提高智能无功补偿在电气自动化系统中的应用效果，还要充分利用好固定滤波器，来加强对回路电流的调节效果。滤液器内溢出的电容性，可以跟电力系统回路中的感性电流产生良好的抵消作用，从而使电流基本趋于平衡。把滤波器和电气自动化工程中的电抗器进行串联电压结合，可以有效地调节变压器的降压按钮和降压效率，降低侧母线电压，实现无功补偿。

3 无功补偿技术在电气自动化中的应用发展意见

3.1 重视配电网的电能消耗。在电气自动化中应用无功补偿技术，需要从根本上重视无功补偿负荷电流在通过线路和变压器时产生的电能消耗，在整个过程中功率因数变得越低，电线损失就变得越大。安装无功补偿技术装置，能够最大限度地减少负荷的无功功率消耗，从而提高功率因数，为电气自动化工作过程减少使用资金成本。

3.2 结合片区情况确定电站的无功补偿容量。一般来说，变电站也有很多无功调节能力，能够使用电高峰负荷时才产生的功率因数变高，同时在整个无功补偿技术进行调节工作时所调节的容量是因地而异的。变电站使用无功补偿技术，首先应该对变压器和变压器的低压侧负荷部分进行一定的无功补偿，科学合理地配置补偿容量，防止出现不必要的问题。

3.3 加强用户侧管理。当相关施工单位使用无功补偿技术时，应该注重加强用户侧无功补偿的管理，以及对节能降损的宣传力度，从根本上促使相关的用户能够认识到即使没有进行功率考核的小容量用户，积极的应用无功补偿技术也能够减少内部因传输和分配无功功率造成的有功功率亏损现象。随着电子科学技术的快速发展，社会大众将具有调节能力的无功补偿技术装置应用到各个领域的生产过程中，这些无功补偿装置能够很好地满足施工现场的需求，及时有效地对系统进行无功补偿。

4 结论

经过以上分析阐述不难发现，在电气自动化工程中应用智能无功补偿技术，是一项对个人以及社会发展都非常有利的事情，但是该技术与电气自动化系统的融合是一项长期复杂的工程，需要相关行业工作人员不断进行实践，总结经验，并学习先进的技术知识，再根据我国电力行业的实际发展情况进行优化改进，这样才能从根本上促进我国电力行业的长效健康发展。