電力自動化中智能無功補償技術(shù)的應(yīng)用

陳健鵬

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力事業(yè)得到了長足的發(fā)展，電力自動化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的效果。但是在電力系統(tǒng)運行的過程中，一些電氣設(shè)備會受到各種因素的影響，使其非線性因素加強，對電力系統(tǒng)的安全運行造成一定的影響。無功補償技術(shù)能夠很好的解決上述問題，優(yōu)化電力企業(yè)電力自動化。文章對無功補償在電力自動化中應(yīng)用的意義與現(xiàn)狀進行分析，并探討加強智能無功補償在電力自動化中的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：電力自動化；智能無功補償技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TM714文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）20-0060-01

我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，各行各業(yè)用電量也逐漸的增多，這就給電力系統(tǒng)供電安全提出了更高的要求。隨著科技的發(fā)展，我國的電力自動化技術(shù)也已經(jīng)逐漸的成熟，但是在電力系統(tǒng)運行過程中，技術(shù)本身還有一些地方有待改進，對電力系統(tǒng)的運行有一定的影響，還在一定程度上制約了電力企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。智能無功補償技術(shù)正好能優(yōu)化電力自動化的這一缺點，促進電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展，為電力企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益，為電力用戶創(chuàng)建良好的用電環(huán)境。

1無功補償技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用意義

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及科技水平的提升社會面貌發(fā)生了巨大的變化。在電力自動化領(lǐng)域，由于科技水平的提升也取得了較大的進步。在變電站、高鐵等系統(tǒng)中，電力自動化系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是在電力系統(tǒng)運行的過程中，單相牽引負荷會發(fā)生復(fù)雜的變化，會導(dǎo)致電力系統(tǒng)中無功功率升高，并在系統(tǒng)中注入負序以及諧波，對電力系統(tǒng)安全運行造成一定的影響，同時會降低系統(tǒng)資源的利用率，對電力企業(yè)的經(jīng)濟效益造成很大的影響。目前在電力自動化系統(tǒng)運行過程中，諧波、無功、負序這三個問題是表現(xiàn)最明顯的問題。國外針對這幾個問題，做出了很多的研究，但是我國由于人口多，用電量大，所以對電力自動化供電造成的壓力很大，電力系統(tǒng)非線性因素造成的不可控問題也普遍嚴重。由于這些問題的存在，近年來，一些大型的電機廠發(fā)生了電力事故，對電力企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失。利用無功補償技術(shù)，能夠有效的緩解電力系統(tǒng)中非線性問題，促進電力自動化系統(tǒng)的安全運行，為電力企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟利益，對國家電力事業(yè)的發(fā)展有重大的意義。

2電力自動化中無功補償?shù)膽?yīng)用現(xiàn)狀分析

近幾年，我國在無功補償領(lǐng)域做了很多的努力，為了有效的控制電力系統(tǒng)非線性因素帶來的不可控問題，加大了科研力度，并取得了一定的成績。目前，我國掌握的無功補償技術(shù)主要包括以下幾種：

①真空斷路投切電容器是一種無功補償?shù)脑O(shè)備，這種設(shè)備成本較低，操作簡單。但是在進行合閘過程中容易產(chǎn)生較大的電壓，導(dǎo)致設(shè)備損壞，另外，如果用這個設(shè)備進行頻繁的投切，就會降低設(shè)備的使用壽命。

②可控飽和電抗器是通過調(diào)節(jié)電抗器的飽和程度，對整個電力回路的電流進行改變，能夠使并聯(lián)濾波器中產(chǎn)生的無功功率與感性電流進行相互抵消，并達到平衡點。但是在利用這個設(shè)備過程中會產(chǎn)生諧波，并且噪音較大，對設(shè)備造成一定程度的損壞。

③有源濾波器的利用，能夠使電子設(shè)備中產(chǎn)生與負序電流相反的電流，進行相互的抵消，從而得到電源的相關(guān)要求。利用有源濾波器具有無功補償快、調(diào)節(jié)迅速等優(yōu)點，并不會產(chǎn)生諧波，但是這種設(shè)備成本較大，一些變電站無法進行配置。

④利用固定濾波器、電容器以及電抗器對電力系統(tǒng)運行過程進行調(diào)壓，將這個設(shè)備連接到低壓母線上，可以通過設(shè)備對低壓側(cè)母線電壓進行調(diào)節(jié)，有效的降低無功功率。但是在這個過程中，需要加裝晶閘管以及通斷開關(guān)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)濾波的作用。

3智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用措施

3.1智能無功補償方式的選擇

在電力自動化中，應(yīng)用智能無功補償技術(shù)，對補償?shù)姆绞竭x擇應(yīng)該遵循以下幾方面的原則：

①要堅持動態(tài)補償與固定補償向結(jié)合的方式。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)運行過程中負荷變化也越來越復(fù)雜，這就給無功補償提出了更高的要求。傳統(tǒng)的固定補償已經(jīng)不能滿足日益發(fā)展的電力系統(tǒng)，智能補償?shù)姆绞揭獔猿止潭ㄑa償與動態(tài)補償相結(jié)合的原則。

②實現(xiàn)智能無功補償取藥采取綜合補償?shù)姆绞?。越來越多的電氣設(shè)備投入使用，使得電網(wǎng)中三相不平衡現(xiàn)象加劇，傳統(tǒng)的三相共補已經(jīng)不能滿足目前的電力需求。采用單相補償技術(shù)所用的成本較高。只有采用智能綜合補償?shù)姆绞?，共分結(jié)合，才能實現(xiàn)無功補償?shù)慕?jīng)濟效益，并保證無功補償?shù)膶嵱眯Ч?/p>

③快速跟蹤補償技術(shù)是一種新型的補償技術(shù)，使其與穩(wěn)定態(tài)補償技術(shù)結(jié)合使用，是電力自動化無功補償?shù)囊粋€重要的發(fā)展方向。

3.2電力自動化中智能無功補償投切開關(guān)的選擇

利用智能無功補償技術(shù)，投切開關(guān)的選擇也尤為重要，關(guān)系著無功補償?shù)男室约半娏ο到y(tǒng)運行的穩(wěn)定性。目前補償投切開關(guān)包括以下幾種：

①固態(tài)繼電器是一種常用的投切開關(guān)，利用這種設(shè)備能夠在得到相關(guān)條件后迅速做出反應(yīng)，并且投切過程中不會對電網(wǎng)造成沖擊，設(shè)備的使用壽命較長。但是利用這種設(shè)備，會產(chǎn)生諧波，并且噪音較大，會造成一定的耗損。

②一體化智能開關(guān)。這種投切開關(guān)是將固態(tài)繼電器與接觸器并聯(lián)使用，綜合這兩種設(shè)備的優(yōu)點，不僅能夠快速的投切，還能有效的降低能量耗損。但是這種開關(guān)的成本較高，在大范圍推廣中收到限制。

③智能一體化真空開關(guān)。這種設(shè)備采用低壓真空技術(shù)以及永磁技術(shù)，實現(xiàn)了電容過零投切，并且成本適中，可靠性強，使用壽命也相對較長。

3.3智能無功補償技術(shù)對無功控制措施

智能無功補償技術(shù)，利用計算機采集三相電流、電壓，并對電力系統(tǒng)中的無功變化進行跟蹤，將無功功率轉(zhuǎn)化為控制物理量，投切的限量需要參考電力用戶設(shè)定的功率因素，并力模糊控制理論為依據(jù)，選擇合理的電容器組合。進行無功補償?shù)倪^程，需要根據(jù)三相中各部分的無功功率大小，智能化的選擇電容組合，并結(jié)合取平補齊的原則，這樣能夠有效的提升無功補償?shù)木?。具體的措施包括：

①科學(xué)的設(shè)置電壓限制條件。在電力系統(tǒng)運行中，可以設(shè)置相應(yīng)的禁切、禁投值，并且要根據(jù)無功功率來對投切限制值進行設(shè)定。

②合理的設(shè)定投切的延時功能，并且實現(xiàn)對延時時間的控制調(diào)節(jié)，這樣能夠及時的跟蹤補償情況，并將跟蹤補償值設(shè)置為0。

4結(jié)語

綜上所述，電力企業(yè)隨著我國社會科技的發(fā)展而快速發(fā)展，各行各業(yè)對電力需求量也逐漸的增大，這就給電力企業(yè)供電穩(wěn)定安全性提出了更高的要求。電力系統(tǒng)運行過程中，負荷變化越來越復(fù)雜，非線性因素造成的不可控問題對電力系統(tǒng)的安全性造成影響，制約了電力企業(yè)的發(fā)展，采用智能無功補償技術(shù)，有效的解決了這一問題，促進了電力企業(yè)的發(fā)展。

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