电气自动化中的智能无功补偿技术

谢品俊

摘要：电力在我国生产生活中属于十分重要的能源，而在电源传输的过程中由于室外温度和传输距离的影响，电压会出现不稳定变化，进而会对生产用电与生活用电造成影响。因此，有必要在电力自动化中运用无功能补偿技术来提供稳定电源。

关键词：电气自动化;智能无功补偿;技术

1无功补偿技术的特点

1.1电压优先，自动补偿

无功补偿技术可以借助一定的技术设备进行相应的系统运行和管理。在应用过程中，无功补偿技术根据一定的电压质量自动切换电容器。当电压超过最大设定值时，切断电容器组，以保证电压的配合和正常工作;当低于设定值时，在保证正常运行的条件下，逐步投入电容器运行，以保证基本电压运行。在电压优先的情况下，无功补偿技术可以根据负载无功功率自动切换电容器组，从而保证系统处于无功补偿状态。

1.2智能控制、异常报警

在无功补偿技术的应用过程中，其处理和应用可以通过智能操作完成一系列动作指令。在运行过程中，无功补偿技术通过指令判断电压是否超过基本设定阈值。与传统电气设备相比，减少了操作动作次数，更好地实现了一次智能控制。同时，在运行过程中，无功补偿技术可以对异常的外部环境进行全面的数据监测，并通过电容器实现整个控制回路和自动闭锁装置，从而在自动智能运行中实现相应的技术操作。

1.3模糊控制、综合保护

当系统运行在正常电压范围内时，配置环境、仪表受电情况、动作时间、用户对动作时间的限制等都会导致控制过程中出现错误和问题，这就要求在控制中通过模糊控制进行相应的技术操作和应用，从而实现操作过程中的系统自动操作，避免盲点问题。此外，该技术还可以通过一定的补偿实现装置的开关保护和运行保护，通过调节运行过程中的综合因素，实现整个系统的标准化运行。

2电气自动化中无功补偿技术的现实运用

2.1在真空断路器等元器件中的运用

在电气自动化系统电容器中，有一个比较重要的电子元器件，就是真空断路器，它凭借自身成本低、操作简单等优势被广泛应用在电气自动化系统中，但是，真空断路器应用技术本身还存在一些问题，那就是当真空断路器断路时，会在瞬间产生一股极高的电压，如果长期受瞬间高压的影响，会减低电容器的使用时长，而无功补偿技术可以对真空断路器这个元器件进行良好的改造，有效解决瞬间高压的问题，通过无功补偿技术的应用不仅提高了此元器件的工作性能，还有效保障了元器件的使用寿命。另外，无功补偿技术在电气自动化设备中的有效应用，还降低了企业的运营成本，实现了最大化的经济效益。

2.2有源电力滤波器

在电力自动化中应用智能无功能补偿技术时，还会运用到有源电滤波器设备。有源电力滤波器的主要功能是动态抑制谐波。在谐波的大小与频率发生变化时，有源电力滤波器能够对谐波进行无功能补偿。有源电力滤波器主要分为两种：串联型有源电力滤波器与并联型有源电力滤波器，其中串联型有源电力滤波器主要抑制电压产生的谐波，而并联型有源电力滤波器主要抑制电流产生的谐波。有源电力滤波器能够对电流成分进行分析与识别，能够最大程度降低电流对设备造成的损害，进而延长用电设备的使用寿命。该设备的成本较高，不适合进行大面积使用，需要根据电网的设计图，精心安排有源电力滤波器的设置点，在提高电流传输效率的情况下，尽量降低电网搭建成本。

2.3配电线路补偿

配电线路的无功补偿主要是通过在线路上安装一定的电容器来进行补偿应用，这种应用模式能够提供线路与公用变压器所需要的无功功率，从而保障线路传输的稳定性。在应用过程中，由于电网线路复杂，需要在不同位置设置相应的电容器进行补偿，但是这种线路的补偿点的设置不宜过多，补偿的容量也应保持在一个相对合理而稳定的范围内，从而避免因为补偿过多而产生过度补偿的现象，影响整个配电线路网的应用效能。比如在应用过程中采用熔断器来进行配电线路安全与保护的检测，能够对线路的电流与电压进行保护，以此来保障基本的电路运作效率。

2.4在系统回路中的运用

电气自动化系统中存在连续的电流，这些回路电流必然消耗一定的电能并产生电能损耗。因此，在电气自动化系统回路中应用无功补偿技术可以有效地解决这一问题。该补偿技术主要通过滤波原理实现对回路电流的无功补偿。电气自动化系统电源中的滤波器由电容、电感和电阻组成。通过这些元件的相互配合和作用，可以有效地对电路中指定的频点进行滤波，从而得到特定频率的功率信号。基于这一原理，在电气自动化系统的电路中放置滤波器可以优化和调整滤波器的频率范围，抵消滤波器中的电容电流和电路中的电感电流，使电路电流保持在相对稳定的工作状态，无大的波动，降低导通性。同时，在电路状态稳定运行的过程中，还可以采用串联滤波器有效降低电路电压，从而实现环路的无功补偿。

2.5选择合适的智能无功补偿开关

除了选择合适的智能无功补偿技术外，还需要选择智能无功补偿的开关。智能无功补偿开关在整个无功补偿过程中起着重要的作用。不同类型开关的功能不同，其优缺点也不同。选择合适的智能无功补偿开关，不仅可以提高设备的工作效率，而且可以降低电力自动化的投资成本。目前，电力自动化中的智能无功补偿开关主要分为三类：（1）智能集成开关。（2）固态继电器开关。（3）电容器开关。智能集成开关具有经济性。根据研究数据，该型开关的平均使用寿命可达6000～6500小时。该开关的主要原理是应用真空低压技术。当开关闭合時，开关处于真空低压状态，无导电介质;开关打开时，开关内部处于常压非真空状态，可导电。但是，当开关闭合和断开时，内部状态变化缓慢，因此操作速度也较慢。固态继电器开关运行速度较快，但在运行过程中会受到电压谐波和电流谐波的干扰。运行中会产生一定的噪声，对电流传输有一定的影响。使用过程中必须控制噪音。电容开关也具有运行速度快的特点，但其初始投资成本和后期维护成本较高，不适合在大规模电网系统中大规模使用。这三种智能无功补偿开关各有优缺点。在大规模智能无功补偿规划中，这三个开关通常同时使用，并根据每个智能无功补偿开关的特点选择合适的放置位置。在满足电力自动化要求的情况下，可以大大提高智能无功补偿工程的效率，将成本控制在一定范围内。

2.6跟踪补偿

跟踪补偿是以无功补偿装置作为控制和保护装置，对大用户0.4kV母线上的低压电容器进行补偿，实现跟踪监测的一种补偿方法。该运行方式主要适用于100kVA及以上专用配电变压器的用户。可替代随机补偿和跟随补偿的功能和特性，补偿效果较好;此外，补偿过程可与智能电网充分结合，运行高效灵活，运维量相对较小，电容器使用寿命相对较长，可保证长期稳定运行。同时，虽然这种运行方式能够更有效地跟踪应用，全面监测无功负荷的变化，实现运行过程中的补偿，但其运行方式在应用过程中成本高、投资大，而且整个补偿操作装置的安装和整定程序比较复杂，如果其中一个元件损坏，会影响整个设备电容器的投切效果。

结论

综上，无功补偿技术最大的优势就是减低了电气自动化系统的电能损耗，让电力系统始终处在高效的运行状态下，应用在供电网中，不但可以提升供电企业的经济效益，还可以有效保障用电用户的利益，让人们加深对无功补偿的认知，提升节约用电的意识，从而推动国家节能理念的深化，对无功补偿技术的研究和探索有助于电气企业提升自身的服务质量和生产效率，因此，有效地分析无功补偿技术应用要点，让其发挥更大的作用和价值。

参考文献：

[1]高兴强.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].商品与质量，2019（5）：187.

[2]袁宏普.电气自动化中无功补偿技术探析[J].计算机自动化，2020（10）：78-79.