研究智能無功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力行業(yè)獲得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，電力自動(dòng)化技術(shù)被普遍運(yùn)用，且獲得了良好的成效。可是在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，有些電氣設(shè)備被各類因素所影響，強(qiáng)化了非線性因素，從而影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。無功補(bǔ)償技術(shù)可以較好處理這些問題，改良電力企業(yè)自動(dòng)化。

關(guān)鍵詞：智能無功補(bǔ)償技術(shù)；電力；自動(dòng)化

引言

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活水平提升的狀態(tài)下，生活以及生產(chǎn)用電所需逐漸提升，電網(wǎng)負(fù)荷越發(fā)提高，電力系統(tǒng)的安全性面臨了挑戰(zhàn)。為了強(qiáng)化電力系統(tǒng)運(yùn)行的管理漏洞，提升運(yùn)行管理效率，人們?cè)陔娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中融入了全自動(dòng)運(yùn)行管理技術(shù)。通過長(zhǎng)期發(fā)展與實(shí)踐，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)十分醇熟，可是一些環(huán)節(jié)卻具有不足之處，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，并且令電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展產(chǎn)生了負(fù)面影響。為了處理電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的不足，人們研制出智能無功補(bǔ)償技術(shù)。從而良好地處理電力系統(tǒng)中的一些問題，改進(jìn)運(yùn)行質(zhì)量，令電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行體系內(nèi)的智能無功補(bǔ)償技術(shù)的研發(fā)及運(yùn)用進(jìn)一步提升。

1 智能無功補(bǔ)償技術(shù)的研究

1.1 智能無功補(bǔ)償技術(shù)中的補(bǔ)償方法

（1）在科技的發(fā)展中，電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中的電力負(fù)荷類別越發(fā)繁瑣，對(duì)無功需求也愈發(fā)提升，傳統(tǒng)固定補(bǔ)償早已無法符合電網(wǎng)運(yùn)行的所需。因此應(yīng)當(dāng)在單一固定補(bǔ)償方法中融合動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，以便符合電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)載變動(dòng)。

（2）當(dāng)前時(shí)期，新型電力設(shè)備愈發(fā)運(yùn)用于生活、工作當(dāng)中，有的照明和電子設(shè)備均使用兩相供電，令電網(wǎng)三相不平衡狀況愈發(fā)明顯，傳統(tǒng)三相共補(bǔ)形式無法符合電網(wǎng)三相不平衡狀況，并且單相補(bǔ)償成本較大，經(jīng)濟(jì)效益較低。所以，通過考量經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性之后，三相共補(bǔ)以及分相補(bǔ)償相融合的方式變成當(dāng)前最主要的一個(gè)補(bǔ)償方法[1]。

（3）對(duì)于大型冶金工業(yè)而言，因?yàn)槭褂玫碾娏枯^大，電力負(fù)荷變動(dòng)較大，需要及時(shí)進(jìn)行無功補(bǔ)償，傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償方法無法符合補(bǔ)償所需。通過穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償與快速跟蹤補(bǔ)償相融合的方法，不但可以提升無功補(bǔ)償?shù)墓β室蛩?，完成?jié)能降耗的目的，并且還可以充分開發(fā)設(shè)備工作的容量，提升設(shè)備的應(yīng)用效率及產(chǎn)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 智能無功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用的投切開關(guān)

當(dāng)前時(shí)期，智能無功補(bǔ)償當(dāng)中，使用的投切開關(guān)大致包含以下方面：（1）過零觸發(fā)固態(tài)繼電器。此種投切開關(guān)具備了較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，在執(zhí)行投切時(shí)，不會(huì)形成較大的沖擊，所以能夠長(zhǎng)期使用，成為當(dāng)前普遍運(yùn)用的投切開關(guān)?？墒沁@一設(shè)備具有一些諧波污染及功耗狀況。（2）機(jī)電一體化智能復(fù)合開關(guān)。此類開關(guān)通常為固態(tài)繼電器和交流接觸器并聯(lián)，開關(guān)融合了兩種開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，不但提高了投切速度，還降低了開關(guān)在運(yùn)行中的功耗?？墒怯捎诜€(wěn)定性低，成本較高，因此并未獲得大量的普及。（3）機(jī)電一體化智能真空開關(guān)。此類開關(guān)大多使用永磁操作乃至低壓真空滅弧室，達(dá)成過零投切，同樣可以運(yùn)用在電容器串聯(lián)電抗器回路投切內(nèi)，穩(wěn)定性較高，使用時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)前時(shí)期屬于商品化發(fā)展時(shí)期。

1.3 智能無功控制對(duì)策

依照三相電壓、電流信號(hào)，跟蹤系統(tǒng)內(nèi)無功變化，無功功率身為控制物理量，用戶設(shè)定的功率由于數(shù)當(dāng)作投切參考限量，依照模糊控制理論智能挑選電容器組合，智能投切對(duì)星、角融合的狀況。電容投切控制運(yùn)用智能控制理論，迅速投切電容補(bǔ)償。依照配電系統(tǒng)三相內(nèi)所有相無功功率大小進(jìn)行智能選取，依照取平補(bǔ)齊的方法投入電網(wǎng)，以便智能控制電容器投切，提升補(bǔ)償精度。通過智能系統(tǒng)把欠電壓保護(hù)值進(jìn)一步設(shè)定，對(duì)有功功率投切限值進(jìn)行設(shè)定，令投切延時(shí)的可調(diào)性、同組電容投切動(dòng)作間隔等均能夠獲得保障，保障快速跟蹤補(bǔ)償能設(shè)定成0。

1.4 綜合配電監(jiān)測(cè)功能

對(duì)配變?nèi)鄶?shù)據(jù)給予實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以對(duì)累計(jì)數(shù)據(jù)、整點(diǎn)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，且計(jì)量累計(jì)有功、無功電量。綜合配電監(jiān)控系統(tǒng)具有統(tǒng)計(jì)分析能力，并且可以融合實(shí)際輸入因素，構(gòu)成曲線圖以及報(bào)表。系統(tǒng)還具有后臺(tái)處理軟件，基本完成了數(shù)據(jù)共享和多機(jī)操控。

1.5 正確挑選智能無功補(bǔ)償技術(shù)

智能無功補(bǔ)償技術(shù)的挑選成為影響補(bǔ)償效果的主要方面。由于電力系統(tǒng)在優(yōu)化設(shè)計(jì)乃至電力設(shè)備持續(xù)更新的狀態(tài)下，在電力系統(tǒng)應(yīng)用中運(yùn)用的設(shè)備尤為豐富，使得載荷情況愈發(fā)繁瑣，這些程序使用單一智能無功補(bǔ)償技術(shù)則無法展現(xiàn)出明顯的效果，所以在運(yùn)用當(dāng)中大多可以把智能動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)乃至固定補(bǔ)償技術(shù)相融合，在智能無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展下，可運(yùn)用的綜合無功補(bǔ)償技術(shù)逐漸增多。

2 電力自動(dòng)化中智能無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展

在電力自動(dòng)化當(dāng)中，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展不斷加快，無涌流電容投切裝置具有代表性，主體應(yīng)用智能控制方法進(jìn)行無功補(bǔ)償，展現(xiàn)出顯著的特點(diǎn)。比如可以反復(fù)進(jìn)行操作，沒有涌流，并且跟蹤響應(yīng)的速度，其動(dòng)態(tài)跟蹤響應(yīng)時(shí)間可以控制到0.2s。這投切電容器裝置通過編碼循環(huán)處理方式，能夠保障電容器均勻使用，從而令總體系統(tǒng)裝置使用時(shí)間得以延續(xù)，且能夠展現(xiàn)出良好的過壓保護(hù)功能，對(duì)諧波分量具有的超限狀況具有阻礙作用。并且，這一規(guī)模只有在投切動(dòng)作出現(xiàn)的瞬間產(chǎn)生耗電，日常時(shí)期則不會(huì)引發(fā)耗電問題，如此責(zé)令投入成本顯著降低，真正完成了節(jié)能降耗的目的[2]。

靜止無功發(fā)生器源于其直流電容量水平低，不用投入過高的成本，可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)系統(tǒng)電壓，即便在電壓水平低的情況下依舊可以輸出額定無功電流，所以，逐漸變成此后靜止無功補(bǔ)償方式的主體發(fā)展形勢(shì)。此發(fā)生器主要是把功率開關(guān)構(gòu)成的三相橋式變流電或通過電抗器或直接并聯(lián)到電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，通過電壓源逆變處理技術(shù)構(gòu)成超前無功功率，這一過程也可以滯后無功功率，從而進(jìn)行無功補(bǔ)償。

電力有源濾波裝置的無功補(bǔ)償裝置也展現(xiàn)出良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這可以實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，且符合動(dòng)態(tài)化抑制諧波運(yùn)用的創(chuàng)新電力電子體系設(shè)備，能夠?qū)χC波引發(fā)的頻率更改或大小變動(dòng)給予補(bǔ)償，并且對(duì)無功變化也可以進(jìn)行有效的補(bǔ)償。目前，對(duì)于電力有源濾波器設(shè)備的研發(fā)分析依舊具有一些欠缺之處，比如電流內(nèi)依舊具有高次諧波，并且容量過低，需要投放過高的成本。隨著電力半導(dǎo)體原件持續(xù)朝著大容量乃至高頻性方向持續(xù)延展，此類既能夠補(bǔ)償諧波并且還能夠無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)系統(tǒng)會(huì)朝著更加寬廣的方向進(jìn)行延展[3]。

綜合潮流控制設(shè)備主要把晶閘管內(nèi)構(gòu)成的交流電壓層層堆積串入輸電線電壓內(nèi)，使得幅值和相角構(gòu)成持續(xù)性調(diào)節(jié)變化，從而能夠?qū)€路進(jìn)行有功功率和無功功率的正確調(diào)整，而且能夠良好提高輸送管理水準(zhǔn)，謹(jǐn)防系統(tǒng)產(chǎn)生不良振動(dòng)。這一技術(shù)是目前電力輸配電系統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)全新發(fā)展形勢(shì)，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的創(chuàng)建規(guī)劃乃至實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)具有較大的影響。

3 結(jié)束語

總而言之，電力企業(yè)在我國(guó)社會(huì)科技發(fā)展下，所有行業(yè)都加大了電力需求量，從而對(duì)電力企業(yè)的供電穩(wěn)定性以及安全性給予了全新的要求。電力系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，負(fù)荷變化愈發(fā)繁瑣，非線性因素形成的不可控問題使得電力系統(tǒng)的安全性出現(xiàn)隱患，束縛了電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過智能無功補(bǔ)償技術(shù)，真正處理了這一不足之處，有效加快了電力企業(yè)的發(fā)展，提升供電質(zhì)量，有利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的更加安全穩(wěn)定。從而可以發(fā)現(xiàn)，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化范疇中的運(yùn)用會(huì)更加完善、更加優(yōu)化，保障電力系統(tǒng)真正完成高效能的使用，并且能夠加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)朝著可持續(xù)化的方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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