智能無功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用探析

于龍光

摘要：隨著生產(chǎn)生活對(duì)用電要求越來越高，當(dāng)前的電力系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足電力資源的優(yōu)化配置和電力管理的高要求。促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化，是電力企業(yè)改革和發(fā)展的重要趨勢(shì)。本文基于智能無功補(bǔ)償技術(shù)的角度，探討其在電力自動(dòng)化的應(yīng)用。希望本文的研究能夠?yàn)樽x者提供有益參考。

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

隨著人們生活水平的提高，各個(gè)家庭的家用電器保有量也在逐年攀升，這使得我國人均用電量也在不斷增加，2017年我國人均用電量已達(dá)到4000千瓦時(shí)。我國越來越高的用電需求，為電力企業(yè)構(gòu)成較大的電力配置和管理的挑戰(zhàn)，為解決此問題，許多地區(qū)的電力單位已經(jīng)開始電力自動(dòng)化改造。而其中智能無功補(bǔ)償技術(shù)為電力自動(dòng)化應(yīng)用提供新的管理方法。

一、智能無功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）有源濾波器

利用有源濾波器產(chǎn)生的電路負(fù)向電流，能夠抵消電力運(yùn)行的負(fù)序電流對(duì)整個(gè)電路的不利影響。在有源濾波器的使用過程中，利用其內(nèi)部識(shí)別系統(tǒng)可以對(duì)電路運(yùn)行中的電流進(jìn)行甄別，電路能源損耗出現(xiàn)負(fù)向電流時(shí)，有源濾波器能夠產(chǎn)生負(fù)序電流相反電流，減少負(fù)序電流對(duì)供電設(shè)備的影響。盡管有源濾波器有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也很明顯，即造價(jià)較高推廣受到成本因素的制約，所以有源濾波器主要應(yīng)用于故障高發(fā)電路段和主干電路。

（二）固定濾波器

在電路運(yùn)行中，利用固定濾波器可以調(diào)解調(diào)整低壓側(cè)母線電壓的功率損耗。具體使用方式為，將固定濾波器及其相關(guān)電子元件和設(shè)備安裝到電力系統(tǒng)中，然后對(duì)安裝到電力系統(tǒng)的電子元件和設(shè)備進(jìn)行使用環(huán)境檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)情況調(diào)整電子元件參數(shù)。電子元件根據(jù)檢測(cè)到的電壓、電流的變化，不斷調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)電路無功補(bǔ)償。要特別注意的是，安裝固定濾波器等電子元件，還需安裝開關(guān)來控制電路中各電子元件，以此改善電力損耗問題。

二、智能無功補(bǔ)償技術(shù)促進(jìn)電力自動(dòng)化的應(yīng)用對(duì)策

（一）選擇合適的投切開關(guān)

在無功補(bǔ)償技術(shù)中，投切開關(guān)是其相當(dāng)重要的組成部分，在電路系統(tǒng)中較為常用的投切開關(guān)有：過零觸發(fā)固態(tài)繼電器、機(jī)電一體化智能真空開關(guān)、機(jī)電一體化復(fù)合智能開關(guān)。以上三種投切開關(guān)，分別有著各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷，因此在選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況而定。

過零觸發(fā)固態(tài)繼電器，常用零導(dǎo)通光耦MOC3083做觸發(fā)元件，距離零點(diǎn)約有三十伏的電壓偏差，如果電路電壓是380V，則可忽略電壓偏差。此外，還有質(zhì)量更好的固態(tài)繼電器，其采用的觸發(fā)方式為變壓器脈沖觸發(fā)，這種繼電器應(yīng)用于電路可靠性更高，但是成本也相對(duì)較高。

機(jī)電一體化智能真空開關(guān)，主要以永磁操作實(shí)現(xiàn)過零投切，同時(shí)此投切開關(guān)也可以用于電容器串聯(lián)電抗器回路內(nèi)投切。這種投切開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性較高，其缺點(diǎn)是準(zhǔn)備時(shí)間長。

機(jī)電一體化復(fù)合智能開關(guān)，它融合了可控硅和接觸器的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)在與接觸器通電時(shí)產(chǎn)生電弧，也不會(huì)存在長期保持觸電開啟或關(guān)閉狀態(tài)，所產(chǎn)生的功耗和諧波被污染。適用于補(bǔ)償速度要求不高的用電裝置，如居住區(qū)、農(nóng)村電網(wǎng)等低無功補(bǔ)償裝置。

（二）根據(jù)電路實(shí)際情況選擇智能無功補(bǔ)償技術(shù)

智能無功補(bǔ)償技術(shù)有好幾種：三相共補(bǔ)、公分結(jié)合、穩(wěn)定態(tài)補(bǔ)償、快速跟蹤補(bǔ)償?shù)?。根?jù)電路的荷載、運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行設(shè)備的不同，選擇相應(yīng)的無功補(bǔ)償技術(shù)。電路系統(tǒng)是較為復(fù)雜的系統(tǒng)，它受多種因素影響，狀態(tài)多變，因此單一的無功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的電力系統(tǒng)發(fā)展需要，要將多種無功補(bǔ)償技術(shù)結(jié)合使用。

針對(duì)電網(wǎng)三相不平衡的問題，常規(guī)方法是采用單項(xiàng)補(bǔ)償，則成本投入大，因此可采用公分結(jié)合的補(bǔ)償方法，這樣做成本投入較低，且補(bǔ)償效果也符合預(yù)期。

（三）選擇合適的無功補(bǔ)償控制器

智能無功補(bǔ)償控制器是智能無功補(bǔ)償技術(shù)的硬件基礎(chǔ)，通過它可以實(shí)現(xiàn)智能補(bǔ)償中采樣、運(yùn)算、參數(shù)設(shè)定等功能，這些功能均需要控制器的配合才能實(shí)現(xiàn)。市面上主要有功率因數(shù)型控制器、無功功率型控制器、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器等。

功率因數(shù)型控制器屬于傳統(tǒng)控制方式，優(yōu)點(diǎn)是操作、控制容易上手，缺點(diǎn)是在使用過程容易出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。無功功率型控制器有效保證了電路運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且對(duì)無償裝置進(jìn)行保護(hù)和檢測(cè)，但是我國國產(chǎn)的此類控制器相較于發(fā)達(dá)國家還具有一定的差距，因此實(shí)際使用效果不符合預(yù)期。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器具有較高的抗干擾能力，在無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，還可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制，方便電力企業(yè)的工作人員隨時(shí)操作、控制。這種控制器的缺點(diǎn)是，即我國生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器反應(yīng)時(shí)間較長，對(duì)于補(bǔ)償功率不能一次完成。

三、結(jié)論

綜合上述，隨著對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)的不斷研究和發(fā)展，將通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電力自動(dòng)化技術(shù)中，有效彌補(bǔ)了電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)控的盲點(diǎn)。智能無功補(bǔ)償技術(shù)，有效減少電力系統(tǒng)中的電力損失，保障供電質(zhì)量，并延長電力設(shè)備的使用壽命。智能無功補(bǔ)償技術(shù)促進(jìn)了電力自動(dòng)化的發(fā)展和應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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