智能无功补偿技术在电力自动化中的应用

张贵新

摘要：智能无功补偿技术需要根据工作要求，合理加以选择，这样可以提升无功补偿效率，同时还可以保证电力在系统运输中的稳定性，稳态补偿与快速跟踪补偿技术相互融合，可以提升设备在实际工作情况中的应用效果。

关键词：智能无功补偿技术;电力自动化;应用

1电力自动化中智能无功补偿技术

1.1基础知识

（1）智能无功补偿对象为电力系统产生的无功功率，主要采用智能无功补偿装置加以实现，同时抵消电力损耗。（2）常见无功功率类型包括：基波无功功率、容性无功功率、感性无功功率、谐波无功功率等。（3）影响无功功率的因素主要以电力设备功率因数为主，如高压系统中，对称性的电压与电流是常态，而三相功率也趋于一致，若采用补偿方案则需要提升设备功率因数，以此实现对设备容量与功率损耗的控制。

1.2技术特征

智能无功补偿技术特征体现在三个方面：（1）电磁互感会影响设备电压，如现代电力设备以电磁感应原理为实现基础，而发电机组线圈在失去发电机组运行中，发电转子凭借磁感线切割运行生成交流电，此时设备就会受到电磁互感的直接影响;而变压器通过电磁感应实现电压传输;因此，在电网运行中设备电压会受电磁感应影响，从而造成对智能无功补偿的影响。（2）电能损耗受设备运行功率影响，如电力设备在电网运行中，其电阻抗、电容器、电容抗和电感器均会产生谐波，并生成无功功率，进而引发电力损耗;在谐波控制中需要应用智能无功补偿装置提高设备有功功率，降低其損耗。（3）无功功率与智能无功补偿紧密关联，即无功功率管理影响电力系统运行效率、质量，而进行科学管理则可以控制电网运行中的电压，达到调节功率因数目标，从而补偿无功功率。补偿原理。电力系统中的感性功率多为负载综合阻抗，它需要借助容性功功率补偿;而电压、电流、功率因数、有功功率之间紧密关联。无功补偿则按照这种要素之间的关系特性，通过对功率因数调节加以实现;其中，功率因数的调节则主要通过对发电机输出设备、投切无功补偿设备实现。

1.3补偿作用

补偿作用体现在四个方面：（1）在电力系统电流传输速率不变前提下，提高功率因素降低电网传输电压损耗，进而提升其传输质量，提高电能传输效果。（2）在解决功率因数异常降低情况后，为用户节约违反国电网管理规定中的电力设备功率因数低于管理规定时需要缴纳的罚款，减少用户电费支出。（3）在电网结构中变压器数量不变前提下，通过安装智能无功补偿装置，调节电压、减少变压器成本投入、提高变压器综合利用率。（4）在补偿装置安装投入使用后，为有功功率的传输提供安全保障，提升电网电力传输整体效率。

2智能无功补偿技术的发展现状

智能无功补偿技术在电力系统自动化管理中应用及其广泛，它主要的目的是为了提高电力系统运行的可靠性、稳定性，减少电力系统运行中的电能损耗。就目前国内智能无功补偿技术的应用来看，应用技术较国外发达国家相对落后。国内智能无功补偿技术应用情况大体如下：①电抗器装置应用。国内智能无功补偿电抗器多采用可控饱和电抗器，这种电抗器利用饱和度控制电流，从而来促进无功功率的抵消和电力设备运行功率的平衡。这个过程中会产生噪音与谐波，易加剧电力设备的损耗，缩短其使用寿命。②固定滤波器应用。固定滤波器一般与电抗器配合应用，主要目的是调节母线电压，抵消无功功率。这种无功补偿的效果好。它的应用限制主要在于技术层面。该种补偿方法必须在通电开关与晶闸管正确安装的基础上方可有效。③电容器投切应用。电容器切投法采用真空短路技术。这种智能无功补偿是目前成本最低、实施简单的无功补偿法。它的缺点是频繁的断路也会加剧电力设备的损坏，缩短使用寿命。④静止无功补偿装置应用。静止无功补偿装置利用静止元件并联实现无功补偿。这种智能无功补偿法不仅具有提高有功功率的作用，还有助于提高电力系统运行的效率。该方法最大的问题就是在实际应用中存在着参数控制方面的难度。通过提高参数控制技术，相信静止无功补偿装置在电力自动化技术应用中将会有更好的发展前景。

3智能无功补偿技术在电气自动化中的应用

3.1 电控器

可控饱和电控器，是智能无功补偿技术应用中的重要基础之一。该设备的运行主要受到电流强弱的干扰。不同强度的电流在通过设备时，会产生不同频率的谐波，有的还会触发电磁效应，甚至出现噪音。因此，电控器的工作往往会对周围环境产生影响。为了减少电控器在工作中对周围环境会产生的影响，必要情况下，需要谨慎做好地理位置的调查与勘探工作。噪音污染必须存在的情况，需要采取适当的降噪措施。

3.2 电容器

真空断路投切电容器，是智能无功补偿技术能够实现的重要设备。该设备在智能无功补偿技术在电气自动化应用中起到关键作用，但操作难度低，对工作人员的能力及综合素质要求较低。但是该设备在应用中，会存在大量的电气能源的损失，尤其是在开闭设备时。开闭电容器设备，往往会造成电压的增大，继而超出设备荷载能力，进而促使电路出现故障。不仅如此，与电容器相连接的设备也会相应的产生损坏。真空断路投切电容器设备的应用，往往需要与保护器共同使用，以降低由于电容器损坏而带来的电气自动化系统的故障。

3.3 滤波器

滤波器，同样是智能无功补偿技术在电气自动化应用的重要基础。该设备的主要功能是保留所需频率频点，同时过滤点其他频率频点。在一般情况向下，电子信息的传递都建立在波形信号的传播之上。信号在传播或者转换过程中，会随着外部环境的改变而发生改变。在电气自动化系统工作中，这也问题尤为突出。电气自动化系统中，涉及到的电力设备种类与数量均较多，因此，其形成的电磁场也较为复杂，这也使得波形信号在传播中往往会出现改变，影响信号传递效率和质量。为了降低信号传播的失误率，保证电气自动化设备能够顺利工作，则需要滤波器进行波形信号的过滤。滤波器一般被安装在晶闸管与通断闸之间。但是滤波器在实际的电气自动化系统工作中，普及度相对偏低，这与其价格高昂，且设备存在一定缺陷有直接关系。

3.4 静止无功补偿装置

应用静止无功补偿装置同样可以实现补偿负载无功功率。此方法在感性设备的电力输送线路中具有普适性。通过静止无功补偿装置，可以通过功率因数的提高，来提升电网工作效率。但是静止无功补偿装置的应用同样存在一定缺陷，如其无法对工作中的部分参数进行合理控制，且应用的效果也相较于其他方式偏弱。因此静止无功补偿装置的应用同样需要限定一定的工作条件。智能无功补偿技术的选择，需要根据电网工作的具体条件决定。

结束语：为了适应工业发展和居民生活水平提高带来的电能需求量增大问题，必须要针对传统无功补偿技术进行改革与创新，才能够提升供电质量及稳定性。如今，计算机技术、人工智能技术的不断普及，必然也会为电力企业带来新的发展，也会不断推进电气自动化技术的革新。

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