電力自動化中智能無功補償技術(shù)的應(yīng)用

韓建軍

摘要：電力系統(tǒng)在運行過程中，由于受到城鄉(xiāng)環(huán)境及地域特征等差異影響，導(dǎo)致電力長距離輸送過程中容易出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定等情況，很多非線性因素增強，對電力系統(tǒng)的安全運行構(gòu)成威脅。智能無功補償技術(shù)是電力自動化的一項新興技術(shù)，該技術(shù)的出現(xiàn)解決了電力輸送中電壓不穩(wěn)定的問題，有效提升了電力自動化水平。文章就電力自動化中智能無功補償技術(shù)進行了深入探討，并詳細分析了該技術(shù)的具體應(yīng)用，希望對相關(guān)部門的工作有借鑒價值。

關(guān)鍵詞：電力自動化;智能無功補償;電力系統(tǒng)

1無功補償技術(shù)在電力自動化應(yīng)用中的重要性

電力自動化單向牽引負荷變化狀況尤為繁瑣，一旦其負荷產(chǎn)生變化就很容易提升總體電力系統(tǒng)運行的無功功率數(shù)值，甚至還會讓電力系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)諧波等的問題，進而影響到電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)。想要處理電力系統(tǒng)運行時所產(chǎn)生的諧波以及無功等較為險峻的問題，我國相關(guān)的學術(shù)研究人員開展了一系列的實驗以及 研究等的工作。但是受到我國特殊化國情的影響，人流量比較大，人口分布較為密集，且總?cè)丝跀?shù)量比較高，所以其很容易導(dǎo)致電力使用量急劇性的增高，自動化系統(tǒng)的負荷數(shù)值也會明顯的超過國外的系統(tǒng)負荷數(shù)值，非線性因素的影響已經(jīng)成為了我國電力系統(tǒng)發(fā)展的首要研究問題。電力工作人員需要投入精力更為透徹且深入的分析電力系統(tǒng)的實際性發(fā)展狀況。采取無功補償技術(shù)，較好的處理好該問題，在保障電力企業(yè)經(jīng)濟收益的過程中，還可以為電力企業(yè)的發(fā)展指明可持續(xù)化發(fā)展的方向。

2電力自動化智能無功補償技術(shù)的主要特征

首先，當電力系統(tǒng)運行的過程中，其主要使用的為電磁感應(yīng)原理，這就發(fā)電機組來分析，線圈是發(fā)電機組的核心構(gòu)成成分。在實際發(fā)電時期，若切割磁感應(yīng)線，就很容易讓其出現(xiàn)交流電的問題。如果變壓器做功，那么電壓的數(shù)值就會出現(xiàn)變化，另外，電磁感應(yīng)也會影響到電壓，這樣可以更為及時的輸送電能，達到節(jié)能的目的。其次，在設(shè)計電力設(shè)備的過程中，電感器通常都是帶有阻抗以及容抗等的性能特征，該種設(shè)計形式在實際運行階段，可以較好的規(guī)避諧波問題，防止其出現(xiàn)諧波的現(xiàn)象。所以，在設(shè)計的過程中，必須要注重提升運行的功率數(shù)值，提高設(shè)計的水準。電力系統(tǒng)發(fā)展的順暢度影響因素比較繁雜，不管是電能的損耗程度，還是電能的輸送狀況等都會在一定程度上給其造成影響。借助無功補償技術(shù)，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)，并予以其更為先導(dǎo)性的技術(shù)支持。最后，無功補償技術(shù)使用的實質(zhì)就是提前把無功功率融入到該電網(wǎng)內(nèi)，完成發(fā)電前的各項準備工作，讓發(fā)電機組的運行可以 更加的秩序化。從根源上較好的調(diào)控好電壓的波動狀態(tài)，防止其電壓波動過于明顯，影響到整體電網(wǎng)的安全程度，其會有效的提升電力系統(tǒng)管理的效果。無功補償技術(shù)的技術(shù)特征就是當電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障問題，可以在第一時間內(nèi)對其進行補償，處理好故障區(qū)域的電力問題，避免其產(chǎn)生電力緊張等的狀況。

3電力自動化中智能無功補償技術(shù)的主要應(yīng)用設(shè)備

3.1真空斷路投切電容器

真空斷路投切電容器始終是無功補償技術(shù)使用的核心設(shè)施，該類型的設(shè)施應(yīng)用主要是采取電力運輸?shù)男问?，讓相關(guān)的工作人員可以更為真實的了解電力損失的狀況，從而采取有效的控制和預(yù)防措施。真空斷路投切電容器的成本低，操作簡便，在智能無功補償技術(shù)中卻發(fā)揮著核心支撐作用。真空斷路投切電容器唯一的缺陷是使用時易產(chǎn)生電力損耗，合閘時會產(chǎn)生巨大電壓，會給電路造成威脅，有時還可能會對電路中的電力設(shè)備造成破壞。

3.2可控飽和電抗器

此設(shè)備是通過調(diào)節(jié)飽和情況來間接調(diào)整電力輸送，及時預(yù)防電力損耗問題。雖然此電抗器可有效控制電力系統(tǒng)功率，可在實際應(yīng)用時，電流強度的變化會產(chǎn)生電磁效應(yīng)，從而出現(xiàn)噪音。只有控制好噪音，才能使電抗器的優(yōu)勢得到最大化的發(fā)揮。

3.3有源濾波器

電路運行過程中會產(chǎn)生負向電流，有源濾波器的功能是能夠與負向電流相抵消。有源濾波器能夠自動識別電流，根據(jù)電路中的電流情況產(chǎn)生相反的電流，有效降低負序電流產(chǎn)生的危害，延長電力設(shè)備的使用壽命?？墒?，有源濾波器的制造成本非常高，使用時也需要投入較大的代價，大范圍使用有源濾波器，會使電力系統(tǒng)的運行成本增加，因此，有源濾波器一般僅在主干電路或者確實需要的支線電路上使用。

3.4固定濾波器

固定濾波器的工作原理是通過調(diào)節(jié)低壓側(cè)母線的電壓來降低整個電路中的電力損失。使用固定濾波器時，需將其與電容器等設(shè)備安裝到電路中，并及時檢測電力元件的使用情況，確保安全性。電容器運行過程中，可依據(jù)電流、電壓的變化及時調(diào)整電路情況，及時進行無功補償。這里要注意的是，在使用固定濾波器時必須安裝開關(guān)，及時降低電路損耗。

4智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的具體應(yīng)用對策

4.1要遵循智能無功補償方式原則

智能無功補償需要遵循相關(guān)原則。首先要調(diào)整電網(wǎng)的電流或者電壓，這要根據(jù)電力系統(tǒng)中電路運行和連通情況進行。其次，無功補償分為動態(tài)補償和固定補償兩種，在選擇智能無功補償時需要將二者結(jié)合起來。傳統(tǒng)的固態(tài)補償方式已經(jīng)不能滿足當前社會發(fā)展對電力系統(tǒng)的要求，結(jié)合電路的連通情況和電壓、電流情況調(diào)整電路運行狀態(tài)。再次，電力運輸過程中的運輸環(huán)境也會影響到電路工作情況，大量電氣設(shè)備的投入使用，加劇了電力系統(tǒng)中三相不平衡的情況，傳統(tǒng)的運行方式一般使用三相共補方式，但是，現(xiàn)在的情況已經(jīng)不合適，況且單相補償又要花費較高的成本。因此，選擇無功補償方式時要綜合考慮，智能綜合補償措施能夠盡可能避免電力損耗，降低運行成本，提高補償效果。然后，可選擇快速跟蹤補償方式。這是一項新技術(shù)，且已經(jīng)在很多電路系統(tǒng)中被采用，這項技術(shù)和穩(wěn)定態(tài)補償技術(shù)結(jié)合起來成為無功補償?shù)难芯糠较?，是很多電力系統(tǒng)部門正在努力的方向。最后，電力系統(tǒng)工作人員要掌握和運用方法有效控制電網(wǎng)電壓，可以借鑒快速跟蹤補償方式。

4.2智能無功補償投切開關(guān)的選擇

4.2.1固態(tài)繼電器

此投切開關(guān)能夠根據(jù)具體情況及時作出反應(yīng)，從而有效避免可能造成的損失。此外，固態(tài)繼電器的使用壽命較長，一般短時間內(nèi)不需要更換，在使用這一設(shè)備時不會對電力系統(tǒng)造成任何損失。當然，固態(tài)繼電器也存在缺陷，例如：噪音很大，同時還會產(chǎn)生諧波，對電網(wǎng)的運行造成一定影響。

4.2.2一體化智能開關(guān)

一體化智能開關(guān)的使用需要結(jié)合固態(tài)繼電器，這一設(shè)備投切速度較快，綜合了固態(tài)繼電器和接觸器的優(yōu)勢。此設(shè)備使用方便，智能化程度較高，可有效降低電力損耗。但這種智能開關(guān)制造和使用成本很高，很難在電力系統(tǒng)中大范圍推廣。上文中已經(jīng)提到，工作人員一般僅在電力系統(tǒng)主干線路上使用。

4.2.3智能一體化真空開關(guān)

真空開關(guān)會用到低壓真空技術(shù)，同時結(jié)合永磁技術(shù)。智能一體化真空開關(guān)能夠在電容過零時投切，能夠準確控制投切，制造和使用成本也不高，可以被大多數(shù)電力部門接受。智能一體化真空開關(guān)可靠性高，使用壽命較強，短時間內(nèi)無需更換。

結(jié)語：綜上，智能無功補償技術(shù)的運用使電力系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性得到大幅提升，是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

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