智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中的应用研究

秦海军

（国电南瑞科技股份有限公司，江苏 南京 211106）

0 引 言

从目前国家发展及人民生活来看，电力是必不可少的重要资源。而从电力行业的发展来看，其重点就是实现电力供应高效、稳定，为人民生活及工作生产提供保障。基于智能化、自动化及现代化等先进技术，研制出了智能电力自动化补偿技术，其在低压无功补偿中的应用还处于初步探索阶段，仍需不断开展学术研究。

1 功率因数的定义及影响因素

1.1 功率因数的定义

功率因数是供用电系统中的技术经济指标，其作用在于展现出用电设备的的有功功率和视在功率比值。通常来说，若电压定为160 kV，其最大负荷时功率因数就必须大于或等于0.8，若是以100 kV的电压为依据，则其功率因数要大于或等于0.85。

1.2 影响因素

在电气设备做功时，有功功率损失现象较为常见，其主要原因是由于功率的影响因素所导致，本次研究将从以下几点来探究。（1）电动机、感应电炉以及交流电焊机等设备是无功功率的消耗者。以工厂供电为例，所耗无功功率占比最大的是异步电动机，一般在60%～70%，该设备在空载时所耗无功率较多[1]。如何加强管控，需防止电动机空载运行，以此来促进高负载率的提高，进而带动功率的提升。（2）供电电压超出规定范围。工厂的供电电压额定值以10%以下为准，若超出额定值的范围，功率就会有所降低，尤其是在电压额定值减少的情况下，会对电气设备正常运行造成影响，最好的方法就是对其进行合理控制，只有使供电电压保持稳定才能在实现正常运行的同时，确保不对功率造成影响。（3）电网频率的波动。其会对异步电动机与变压器中磁化无功功率造成影响。

2 智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中的应用

2.1 选择合适的智能补偿方式

对于低压无功补偿来说，电力供应中为更好地体现出智能电力自动化补偿技术的性能，使其作用得到充分发挥，在智能补偿方式选择中需以实际情况为准，可以固定补偿为基准来结合动态补偿。这种选择方式的目的就是基于当下供电需求不断提高，使得电力供应载荷量不断提升而对其稳定性造成影响的实际情况为依据，以此来进一步加强无功补偿的质量。在补偿中，固定补偿的方式具备良好性能，但由于科学技术不断发展，其正在逐渐淘汰中。基于其良好的性能特点来看，可通过技术融合的方式来实现技术创新与升级，进而构建出更加智能的新型补偿方式[2]。此外，为使智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中应用的效能及作用得到充分发挥，体现新型技术应用的价值与意义，就要以综合补偿的方式为主，以电力设备的运行为导向，结合两相电量不断增多的情形来选取适合智能电力自动化补偿技术应用的智能补偿方式，从低压无功补偿装置的层面进行充分考虑[3]。可通过进行快速跟踪补偿和稳定补偿的结合，以此来形成更加智能的补偿方式，图1为低压无功补偿装置。基于该装置与智能电力自动化补偿技术的适配性，能够使该项电力技术完美用于低压无功补偿装置来实现智能化、自动化设备运作，以此来提高低压无功补偿装置运行的稳定性与可靠性。

图1 低压无功补偿装置

2.2 选择合理的智能补偿投切开关

除了智能补偿方式要依据实际情况进行合理选择以外，在实际应用中也要高度重视合理的智能补偿投切开关选择，具体有以下几种。（1）过零触发固态继电器。这种投切开关设备的优势特点在于动作快、无涌流，其所运行的时间较长，但缺点在于会产生大量的能耗，不符合当下节能发展的时代理念。（2）智能真空开关。其特点在于实现机电一体化，且稳定性有所保障，造价成本较低，能耗较低。（3）智能负荷开关。图2为智能负荷开关，其功能更加全面，不仅能够实现机电一体化，也能实现固态继电器与交流触碰间的有效衔接，具备良好的能源节约型，缺点就是稳定性与安全性较差。

图2 智能负荷开关

2.3 综合配电监测功能

能够监测配变三相数据，这些数据信息涵盖了电压值与功率，并对整点、统计等相关数据进行记录，计量出有功和无功电量。在系统当中，还安装了对后台进行管理的有关系统，能够完成数据共享的工作目标，同时还能够实现多机操作。

2.4 智能补偿无功控制

通过进行智能系统电压保护值与禁切电压值的设置，设定投切延时来使时间设定更加合理，并安装同一组内电容来实现快速补偿。表1为智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中的效果。

表1 智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿运行效果

3 智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中应用的作用

供电是确保正常生产的前提条件，在低压无功补偿中应用智能电力自动化技术能够确保电力系统正常工作，为电力企业电力生产及相关工作的开展提供保障，节省资源使用与成本支出，大大提升生产效率，带来更多的经济效益。本文分别从以下3个方面展开研究与探讨[4]。

3.1 节省电费支出

无功补偿最明显的作用就是能够有效提升功率因数，在电费支出方面有效降低部分费用，以此来凸显智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中应用的节能性。由此可见，通过无功补偿技术对功率因数的提升，能够为企业节省部分电费支出，以此来提升其获取的经济效益。

3.2 提高设备利用率

在企业生产供电中，整个电力系统存在很多种不同类型的电力设备，在没有无功补偿技术的加持下，很多设备的利用率不高，而通过该项技术不仅有助于功率因数的提升，还能够有效减少负荷电流，提升功率储备的效能。除此之外，还能够使设备容量降低。由此可见，通过无功补偿提高功率因数，不仅能够节省一定的电力成本支出，还能够使各项设备的利用率得到提升。

3.3 降低系统耗能

该技术能够确保线路末端电压的安全性和稳定性，从而对大电动机起动提供有效保障，并进一步优化了整个电力系统的电压质量。在此基础上通过电容器的安装还能够有效降低整个系统线损情况，起到了降低系统耗能的作用，以此来提升整个电力系统的使用性能与时长[5,6]。

4 结 论

电力供应中稳定及安全的重要性不言而喻，而智能电力自动化补偿技术在低压无功补偿中的应用能够为正常生产与运行提供有效保障。做好供电中的无功补偿，不仅能够提升配电变压器的利用率，还能一定程度的节省电力运行费用，并保证生产效率，从而为相关行业带来更多的经济效益，以此来促进电力行业实现节能发展。由此可见，智能电力自动化补偿技术的应用是无功补偿技术创新升级的体现，将其应用在低压无功补偿中能够进一步加强供电的稳定性与安全性。