電力自動(dòng)化中的智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用

陳原

寧夏銀星能源股份有限公司 寧夏 銀川 750021

引言

在電力系統(tǒng)中，對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用，可為電力運(yùn)行創(chuàng)建一個(gè)更加良好的環(huán)境，使得電流在流通過(guò)程中損耗量有所減少，降低電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障與問(wèn)題概率，對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與各項(xiàng)資產(chǎn)進(jìn)行維護(hù)。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的了解，明確其相關(guān)內(nèi)涵，掌握該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，保障其的應(yīng)用范圍的合理性建設(shè)，并提出一定的措施，如結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的選擇，對(duì)投切開(kāi)關(guān)進(jìn)行合理篩選等，促進(jìn)該技術(shù)應(yīng)用成效的提升，為電力系統(tǒng)的優(yōu)化性發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 電力自動(dòng)化與智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的相關(guān)內(nèi)涵

1.1 電力自動(dòng)化的相關(guān)內(nèi)涵

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展，有助于電力行業(yè)發(fā)展速度的提升。因此，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用其中，為系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行提供技術(shù)支持。與此同時(shí)，應(yīng)對(duì)不同的電力設(shè)備進(jìn)行予以應(yīng)用，保證電力傳輸?shù)母哔|(zhì)量性，減低電能的耗損程度[1]。此外，應(yīng)使用較為先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督，及時(shí)察覺(jué)設(shè)備運(yùn)行存在的問(wèn)題，并制定相應(yīng)的措施對(duì)其予以解決，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行呈現(xiàn)穩(wěn)定特點(diǎn)。企業(yè)還可加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)電子元件的利用，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性加以強(qiáng)化，推動(dòng)其效用的充分發(fā)揮。

1.2 智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的內(nèi)容

一般來(lái)說(shuō)，電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)，進(jìn)而對(duì)電子系統(tǒng)的運(yùn)行造成一定影響，使其產(chǎn)生無(wú)功現(xiàn)象，使得電路中電流增多，電力系統(tǒng)在用電方面承擔(dān)的壓力逐漸增加，變壓設(shè)備的運(yùn)行效率大大降低。而電容與電感的關(guān)系與電力設(shè)備的運(yùn)行情況具有密切聯(lián)系，系統(tǒng)中的一些主要元件也會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，應(yīng)在電力系統(tǒng)中進(jìn)行可控元件的添加，使得電力系統(tǒng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的無(wú)功電流予以消除，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的壓力，推動(dòng)其運(yùn)行速率的提高。在此過(guò)程中，對(duì)電力設(shè)備的無(wú)功電流進(jìn)行抵消而采取的一系列操作，被稱(chēng)為無(wú)功補(bǔ)償。該技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用，有助于其經(jīng)濟(jì)效益的提升，為其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供助力，實(shí)現(xiàn)對(duì)人們用電需求的滿(mǎn)足，保證電流運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)性。

2 智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

在消除無(wú)功功率的前提下，采用智能化的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，可以保證電力的有功傳輸，從而大大地改善了輸電效果。在電力系統(tǒng)中，有3種不同的智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。第一是現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償，也就是在電氣設(shè)備附近加裝無(wú)功功率。采用該補(bǔ)償方式，可使輸電線路中的各裝置的功率因數(shù)得到顯著改善，從而使電力的供、配電品質(zhì)得到改善。第二是集中式的，它能對(duì)電網(wǎng)上的電壓損失進(jìn)行一次進(jìn)行式的補(bǔ)償。在變電所的高壓母線上加裝了一種新型的補(bǔ)償設(shè)備，不但可以降低輸電系統(tǒng)的電壓損失，而且還可以改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。第三是分散式的，它在實(shí)際中的運(yùn)用效果十分顯著，并且是高效的。在采用分布式補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，一般都是把系統(tǒng)安裝在車(chē)間、高低壓母線、鄉(xiāng)鎮(zhèn)終端等的線路末端，而這種線路的輸出功率都很低。

2.1 對(duì)可控飽和電抗器加以利用

在電力系統(tǒng)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)可控飽和電抗器的利用，充分掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并對(duì)其進(jìn)行深入分析，以其為依據(jù)對(duì)該設(shè)備的飽和度進(jìn)行調(diào)整，提升其與電力運(yùn)輸?shù)姆铣潭龋岣哌\(yùn)輸質(zhì)量，使得電力在電路中通行時(shí)所耗費(fèi)的能量有所降低。與此同時(shí)，該電抗器還會(huì)根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對(duì)自身的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)電流的傳輸過(guò)程予以干擾，使得電路被損壞的程度有所降低。

另外，電氣企業(yè)在對(duì)可控飽和電抗器加以利用時(shí)，電流的強(qiáng)弱會(huì)隨之出現(xiàn)變化，其波動(dòng)范圍較大，促進(jìn)電磁感應(yīng)的形成，加之不同形式頻率諧波的影響，導(dǎo)致噪聲污染的產(chǎn)生[2]。故而，在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)采取一定措施對(duì)其進(jìn)行降噪處理，使得其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響逐漸有所緩解，為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供助力。

2.2 使用真空斷路投切電容器

在無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)對(duì)真空斷路投切電容器予以利用，促進(jìn)電能傳輸控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，加大對(duì)電能傳輸過(guò)程的控制力度，使得電能在傳輸工程的損量有所減少。與可控飽和電抗器相比，該電容器的利用在成本費(fèi)用支出方面具有一定優(yōu)勢(shì)，購(gòu)買(mǎi)成本較低，提升無(wú)功補(bǔ)償?shù)男?。然而，在使用該設(shè)備時(shí)，對(duì)電能的消耗量較高，其在合閘過(guò)程中，也會(huì)隨之產(chǎn)生較高的電壓，為電路帶來(lái)較大的荷載壓力，導(dǎo)致電路損壞概率的增加，甚至可能使得電力設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成不良影響。

2.3 對(duì)濾波器進(jìn)行應(yīng)用

電力企業(yè)在應(yīng)用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，對(duì)濾波器的使用較多，進(jìn)而提升技術(shù)應(yīng)用成效。其中，電力企業(yè)常使用的濾波器有兩種，即固定濾波器與源濾波器。此兩種濾波器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有一定優(yōu)勢(shì)，不僅不會(huì)產(chǎn)生諧波，而且會(huì)實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)。該濾波器會(huì)根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對(duì)自身做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，及時(shí)抵消電路運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)用功，提升補(bǔ)償效率與質(zhì)量。然而，與其他設(shè)備相比，此兩種濾波器在成本費(fèi)用方面具有一定劣勢(shì)，使得其普及范圍受到限制，促進(jìn)其應(yīng)用程度地降低。除此之外，應(yīng)結(jié)合電容與電抗對(duì)固定濾波器加以使用，并在電路中進(jìn)行晶閘管的安裝，提升電子資源傳遞的質(zhì)量與效率。同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行通斷閘的安裝，對(duì)其安裝位置進(jìn)行選擇，保證其所處位置的合理性，并將其與濾波器進(jìn)行連接，推動(dòng)調(diào)壓目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為電力系統(tǒng)的有序運(yùn)轉(zhuǎn)提供助力[3]。

2.4 對(duì)靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)加以應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，應(yīng)對(duì)靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)加以利用，以負(fù)載無(wú)功功率的模式進(jìn)行補(bǔ)償。此種補(bǔ)償方式的應(yīng)用范圍較廣，在感性設(shè)備線路中具有十分普遍的應(yīng)用。在使用該方式時(shí)所涉及的設(shè)備，涵蓋較多的靜止元件，并以并聯(lián)的方式將這些元件進(jìn)行連接，促進(jìn)功率因數(shù)的提升，為電網(wǎng)運(yùn)行效率的提高做好鋪墊。然而，在對(duì)此類(lèi)靜止元件加以使用時(shí)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行控制時(shí)面臨一定難度，使得該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果與預(yù)期目標(biāo)具有一定差距。因此，在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)結(jié)合企業(yè)電力系統(tǒng)所具備的使用條件，考慮預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)，提升其應(yīng)用質(zhì)量與水平，助推電力企業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

3 在電力自動(dòng)化中提升智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用水平的有效策略

在電力企業(yè)中，應(yīng)注重對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定程度，提升電力輸送質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的維護(hù)，為電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高奠定基礎(chǔ)。

3.1 保證智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的適宜性

在電力企業(yè)中對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可直接影響其補(bǔ)償成效[4]。在科技發(fā)展速度不斷提升的背景下，電力企業(yè)不斷對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，并完善相應(yīng)的運(yùn)行設(shè)計(jì)，促進(jìn)其應(yīng)用范圍的增加，應(yīng)用模式呈現(xiàn)多元化特點(diǎn)，使得設(shè)備承擔(dān)的荷載有所增多，導(dǎo)致該技術(shù)的應(yīng)用達(dá)不到預(yù)期效果。因此，應(yīng)將智能動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)的與固定補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行融合，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行呈現(xiàn)良好效果。與此同時(shí)，智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的更新，使得無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)逐漸增加，提升技術(shù)的可選擇性。在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)與管理時(shí)，應(yīng)注意對(duì)不同補(bǔ)償方式的應(yīng)用。例如，在利用單相補(bǔ)償方式時(shí)，在成本支出方面具有一定劣勢(shì)，不利于對(duì)三相共補(bǔ)需求的滿(mǎn)足。故而，應(yīng)將多種不同的補(bǔ)償方式進(jìn)行融合，在降低成本費(fèi)用支出的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的滿(mǎn)足，提升智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用水平。

3.2 注重對(duì)投切開(kāi)關(guān)的選取

在電力系統(tǒng)中對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，所涉及的設(shè)備較多，而其核心設(shè)備之一就是投切開(kāi)關(guān)。因此，應(yīng)注重對(duì)投切開(kāi)關(guān)的選取，根據(jù)該技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況，選擇與其具有高度適應(yīng)性的開(kāi)關(guān)[5]。首先，在電容器串聯(lián)電抗回路中，可選擇機(jī)電一體化真空開(kāi)關(guān)，其隸屬于智能開(kāi)關(guān)，不僅包含低壓真空滅弧器，而且包括永磁操作結(jié)構(gòu)，在操作靈活性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，可促進(jìn)電壓歸零目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，具有較高的安全系數(shù)，較長(zhǎng)的使用壽命。其次，可對(duì)過(guò)零觸發(fā)固態(tài)繼電器加以使用，其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程呈現(xiàn)高速度特點(diǎn)，在獨(dú)立性方面具有一定優(yōu)勢(shì)，可有效規(guī)避對(duì)其他電路的影響，保障其他電路的正常運(yùn)行，使得設(shè)備使用壽命與預(yù)期目標(biāo)具有高度符合性。雖然該開(kāi)關(guān)具有較長(zhǎng)的使用期限，但其在運(yùn)行過(guò)程各種會(huì)對(duì)功率加以消耗，甚至?xí)a(chǎn)生一定的諧波。最后，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)的了解，掌握其具有的優(yōu)點(diǎn)，如運(yùn)行速度快，電能消耗程度低，并將其與固態(tài)繼電器并聯(lián)使用，但在成本方面具有一定劣勢(shì)，成本過(guò)高導(dǎo)致其普及范圍有限。

3.3 對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償控制器進(jìn)行篩選

在電力系統(tǒng)中進(jìn)行智能補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，離不開(kāi)相應(yīng)補(bǔ)償器的支持。因此，應(yīng)提升對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償控制器的重視程度，促進(jìn)其指揮作用的發(fā)揮，提升其參數(shù)運(yùn)算能力，為參數(shù)的設(shè)定提供助力，實(shí)現(xiàn)對(duì)元件的保護(hù)，為智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用水平的提升奠定基礎(chǔ)。在電力企業(yè)中可應(yīng)用的控制器呈現(xiàn)多元化特點(diǎn)，如動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器、功率因數(shù)型控制器與無(wú)功功率型控制器等。電力企業(yè)在對(duì)線路進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)無(wú)功功率型控制器的應(yīng)用較多，保證線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。然而，受我國(guó)技術(shù)發(fā)展水平的影響，該控制器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍存在一定不足。功率因數(shù)型控制器的使用壽命具有一定優(yōu)勢(shì)，其在實(shí)際使用過(guò)程中操作較為簡(jiǎn)便，卻在應(yīng)用范圍方面具有一定的局限性。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器的抗干擾性能較為突出，可促進(jìn)動(dòng)態(tài)控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。但該設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所需花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)其普及程度的加深造成一定影響。

3.4 對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用加以控制

在電力企業(yè)中對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注重對(duì)其應(yīng)用過(guò)程的控制，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的了解，如系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、電流通行信息等，為電容器的選擇提供支持，提升該技術(shù)的應(yīng)用水平。首先，應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)加以利用，收集系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，明確電流等相關(guān)信息的變化情況，進(jìn)而確認(rèn)電力系統(tǒng)中無(wú)功功率狀況，并以其為依據(jù)進(jìn)行電容器的選擇，保證電容器組合與系統(tǒng)的高度符合性，提升電壓控制的精準(zhǔn)程度，為該技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大做好鋪墊。其次，在智能系統(tǒng)中應(yīng)加設(shè)相應(yīng)的設(shè)備對(duì)電壓予以限制，如欠壓保護(hù)設(shè)施或過(guò)壓保護(hù)裝置等，并對(duì)投切的電壓值進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路與系統(tǒng)的維護(hù)，以免導(dǎo)致安全事故的發(fā)生[6]。最后，應(yīng)注重快速跟蹤補(bǔ)償裝置的安裝，保證投切時(shí)間的適宜性，并在其中進(jìn)行延時(shí)投切開(kāi)關(guān)的安裝，保證同組電容投切時(shí)間的一致性，提升系統(tǒng)維護(hù)水平，推動(dòng)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)效用的充分發(fā)揮，為電力企業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

4 結(jié)束語(yǔ)

在電力系統(tǒng)中對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可進(jìn)一步提升其自動(dòng)化水平，為系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性提供支持，對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益加以維護(hù)。因此，電力企業(yè)應(yīng)注重對(duì)該技術(shù)的利用，選取與系統(tǒng)運(yùn)行相適應(yīng)的智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，充分了解電力自動(dòng)化運(yùn)行的需求，并以其為依據(jù)進(jìn)行智能無(wú)功補(bǔ)償控制器的選擇，促進(jìn)該技術(shù)效用的充分發(fā)揮。與此同時(shí)，應(yīng)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程加以控制，推動(dòng)電力企業(yè)供電質(zhì)量的提高，充分滿(mǎn)足用戶(hù)的用電需求，為電力企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展?jié)仓己没A(chǔ)，助推企業(yè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)雙重效益的提升。