智能無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

趙芝玉

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾161000）

在新時期背景下，電氣自動化技術(shù)日新月異，電氣產(chǎn)品的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，用途越來越多樣化，這就使得相應(yīng)的電力負荷越來越大。受到多方面因素影響，電力資源使用過程中會產(chǎn)生一定的功率損失，不利于我國電力行業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展，為此，相關(guān)行業(yè)工作者應(yīng)當將當前的先進技術(shù)充分應(yīng)用到電子自動化當中，以提高電力能源應(yīng)用效率，響應(yīng)我國的節(jié)能減排發(fā)展號召，進而為促進我國電力事業(yè)的長效健康發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。

1 智能無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用意義及現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)用意義。智能無功補償技術(shù)是一種先進的功率補償措施，其主要原理是在電氣自動化系統(tǒng)中增加一種電氣元件，使其能夠緩解電力系統(tǒng)運行過程中的用電壓力，從而減少電力損失。該技術(shù)的應(yīng)用可以有效改善電力系統(tǒng)的運行環(huán)境，增強其穩(wěn)定性，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)可靠的電力資源。與此同時，通過使用智能無功補償技術(shù)降低功率損耗，還能最大程度減少電氣設(shè)備因為耗電高而導致的發(fā)熱現(xiàn)象，避免電器燒傷和線路損壞。不僅如此，智能無功補償技術(shù)因為具備先進的智能化作業(yè)功能，其精準度也要比人為操作控制高得多，利用計算機智能程序來進行電力系統(tǒng)運行維護，既可以節(jié)約人力成本，又可以更好地配置電力能源，是一種能夠獲得多贏收益的技術(shù)。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀。目前我國的智能無功補償技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得相對成熟，補償方法也多種多樣，但原理大都一致，主要是通過降低電力系統(tǒng)負荷以及消除系統(tǒng)運行過程中的濾波和諧波為方法來實現(xiàn)改善電氣自動化設(shè)備運行質(zhì)量的目的。所使用的功率補償設(shè)備多為電抗器類裝置，該類裝置能夠調(diào)節(jié)電能飽和度，優(yōu)化電流回路，然后再通過改善電流流通效果來達到消除無功功率的目標，作用優(yōu)勢相對來說比較突出。電氣設(shè)備運行過程中不可避免地會產(chǎn)生一定噪音，同時也會伴隨有諧波，這些問題的存在都會增加電氣自動化設(shè)備功率損耗。此外，類似投切電容器等設(shè)備，其作用功能的實現(xiàn)多通過一些簡單結(jié)構(gòu)來完成，這個過程中也會產(chǎn)生較大的電流電壓損耗，如果長期得不到解決，就會造成設(shè)備老化，甚至直接導致電氣設(shè)備故障損壞。在部分場景下，無功補償會使用有源濾波器，其目的同樣是為了改變電流流通狀態(tài)，產(chǎn)生于諧波相反的作用，從而達到智能抵消功率損耗的效果。

2 智能無功補償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于固定濾波器和電抗器。在解決電氣系統(tǒng)功率補償?shù)膯栴}當中，如果想最大程度滿足對電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的總諧波電流以及無功電流的補償需求，其根本方法就在于要能夠有效發(fā)揮出有源濾波器在符合條件下產(chǎn)生的與原有諧波電流相反的電流，使二者的電流功率可以互相達到抵消效果。理論上來講，如果這種無功補償?shù)哪軌虻靡馔耆珜崿F(xiàn)，智能補償裝置便可以最大程度發(fā)揮其對有源補償?shù)目煽匦?，從而靈活補償電力系統(tǒng)運行過程中的功率損失。但是實際上電力設(shè)備運行時條件并不是單一的，而是會因為設(shè)備質(zhì)量、人為操作、外界環(huán)境等多方面原因?qū)е缕涔╇姽δ墚a(chǎn)生變化，相應(yīng)的電流和電壓狀況也各不相同，要想達到良好的無功補償效果，就要準確衡量電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量，其中最為重要的就是電壓質(zhì)量。而電氣自動化的變電所和接觸網(wǎng)無功狀況會在很大程度上受到負荷消耗的無功率作用，從而給電氣自動化運行系統(tǒng)帶來很大的負面影響，導致電網(wǎng)產(chǎn)生高頻次諧波，而且規(guī)模也會比較大，這對于維護電網(wǎng)的安全性以及電氣自動化系統(tǒng)的質(zhì)量來說是極為不利的。

2.2 應(yīng)用于電容器同固定濾波的結(jié)合。電容器和固定濾波的結(jié)合在為電氣自動化系統(tǒng)實現(xiàn)智能無功補償?shù)倪^程中可以說是必然趨勢，此二者結(jié)合是具有一定科學性的，其主要目的就是更加合理地對電壓消耗進行調(diào)整。但是在推行該項措施的前期階段，相關(guān)工作人員還是要根據(jù)電氣自動化系統(tǒng)的實際運行情況，對電流電壓量值以及能耗情況進行全面了解和分析，然后有針對性地做出調(diào)整計劃，比如電力系統(tǒng)中變壓器母線的設(shè)置等，通過這些設(shè)置來改變功率消耗狀態(tài)，盡力達到無功補償效果。有研究表明，利用靜壓管來進行智能無功補償，可以更加可靠地保障電氣自動化裝備的運行功能。但是目前而言，我國的智能無功補償技術(shù)雖然取得了很多成績，但是該種技術(shù)方法還未能全面普及應(yīng)用，仍然處于測試研究階段。當在電氣自動化系統(tǒng)中使用智能無功補償技術(shù)時，會有大量的無功電流涌向高壓變電站，然后再經(jīng)由相應(yīng)的輸電線路將電能傳送給低壓變電站。但是該過程電力能源需要進行遠距離傳輸，如果使用的無功補償技術(shù)配置不合理，也會出現(xiàn)無功功率向配電網(wǎng)倒送的現(xiàn)象，反而造成更大的電力能源損耗。相反，如果該技術(shù)能夠進一步得到優(yōu)化改進，我國電力行業(yè)的發(fā)展水平必然能夠邁入新的臺階。

2.3 應(yīng)用于可控飽和電器。可控飽和電器是一種可以對電抗器內(nèi)電壓飽和度進行調(diào)節(jié)的裝置，通過調(diào)節(jié)該裝置的參數(shù)，便可以改變電力系統(tǒng)的電流回路，其主要作用則是讓電力系統(tǒng)產(chǎn)生的運行電流和濾波器的多余溶性形成更加契合的抵消效果。將智能無功補償技術(shù)應(yīng)用于可控飽和電器中，就可以實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)電力能源的自動平衡，為人們提供更加智能化的電力服務(wù)。不過要真正發(fā)掘智能無功補償技術(shù)與可控飽和電器的融合潛力，不僅需要長期的測試研究，而且還需要大量的資金支持，同時也要有充足的專業(yè)技術(shù)人員投入其中，否則也只能是淺嘗輒止，不能將該技術(shù)提升到更高層次。除此之外，如果智能無功補償可以與可控飽和器結(jié)合，應(yīng)用于人們?nèi)粘ｋ姎庠O(shè)備當中，也能為人們降低用電消耗，最直接的好處就是可以減少電費支出，這不僅是為人民謀福利，同時也是節(jié)約國家電力資源，支持節(jié)能環(huán)保的有效方法，無論對個人還是社會來說，都大有裨益。

2.4 應(yīng)用于回路電流中。回路電流是造成電氣自動化系統(tǒng)電力損耗不可忽視的原因之一，所以要提高智能無功補償在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，還要充分利用好固定濾波器，來加強對回路電流的調(diào)節(jié)效果。濾液器內(nèi)溢出的電容性，可以跟電力系統(tǒng)回路中的感性電流產(chǎn)生良好的抵消作用，從而使電流基本趨于平衡。把濾波器和電氣自動化工程中的電抗器進行串聯(lián)電壓結(jié)合，可以有效地調(diào)節(jié)變壓器的降壓按鈕和降壓效率，降低側(cè)母線電壓，實現(xiàn)無功補償。

3 無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用發(fā)展意見

3.1 重視配電網(wǎng)的電能消耗。在電氣自動化中應(yīng)用無功補償技術(shù)，需要從根本上重視無功補償負荷電流在通過線路和變壓器時產(chǎn)生的電能消耗，在整個過程中功率因數(shù)變得越低，電線損失就變得越大。安裝無功補償技術(shù)裝置，能夠最大限度地減少負荷的無功功率消耗，從而提高功率因數(shù)，為電氣自動化工作過程減少使用資金成本。

3.2 結(jié)合片區(qū)情況確定電站的無功補償容量。一般來說，變電站也有很多無功調(diào)節(jié)能力，能夠使用電高峰負荷時才產(chǎn)生的功率因數(shù)變高，同時在整個無功補償技術(shù)進行調(diào)節(jié)工作時所調(diào)節(jié)的容量是因地而異的。變電站使用無功補償技術(shù)，首先應(yīng)該對變壓器和變壓器的低壓側(cè)負荷部分進行一定的無功補償，科學合理地配置補償容量，防止出現(xiàn)不必要的問題。

3.3 加強用戶側(cè)管理。當相關(guān)施工單位使用無功補償技術(shù)時，應(yīng)該注重加強用戶側(cè)無功補償?shù)墓芾恚约皩?jié)能降損的宣傳力度，從根本上促使相關(guān)的用戶能夠認識到即使沒有進行功率考核的小容量用戶，積極的應(yīng)用無功補償技術(shù)也能夠減少內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率虧損現(xiàn)象。隨著電子科學技術(shù)的快速發(fā)展，社會大眾將具有調(diào)節(jié)能力的無功補償技術(shù)裝置應(yīng)用到各個領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，這些無功補償裝置能夠很好地滿足施工現(xiàn)場的需求，及時有效地對系統(tǒng)進行無功補償。

4 結(jié)論

經(jīng)過以上分析闡述不難發(fā)現(xiàn)，在電氣自動化工程中應(yīng)用智能無功補償技術(shù)，是一項對個人以及社會發(fā)展都非常有利的事情，但是該技術(shù)與電氣自動化系統(tǒng)的融合是一項長期復雜的工程，需要相關(guān)行業(yè)工作人員不斷進行實踐，總結(jié)經(jīng)驗，并學習先進的技術(shù)知識，再根據(jù)我國電力行業(yè)的實際發(fā)展情況進行優(yōu)化改進，這樣才能從根本上促進我國電力行業(yè)的長效健康發(fā)展。