智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中的應用

國網冀北電力有限公司廊坊供電公司 溫艷艷 王 瑋 呂佳珩

隨著我國電力電子技術、智能控制技術和信息通信技術的不斷的發展和增加，同時也帶動了許多電力新技術。新設備源源不斷的出現，對于電網的無功需求量更是隨之的增長，同時也隨著對電網的改造的進行，在各地低壓配電網的智能無功補償技術的公用配變也被廣泛的應用。智能型的電力自動化無功補償技術集多種功能于一身，如低壓無功補償、綜合配電檢測、配電臺區的線損計量、電壓合格率的考核、諧波檢測等多種；于此同時更充分的考慮了同配電自動化系統的結合，彌補了傳統低壓無功補償技術的不足。

1.傳統的低壓無功補償技術

1.1 低壓無功補償技術是采集了單一的信號，同時采用了三相的電容器，三相共補。這種補償的方式更多的適用于負荷主要為三相負載的場合。但如果當前的負載主要為居民用戶，三相的負荷往往不平衡，各項的無功需量也將會不同。如果采用這種補償方式會在不同程度上出現過補或者欠缺。

1.2 投切開關的多采用交流的接觸器。這種接觸器的缺點是響應的速度較慢，在投切的過程中會對電網產生沖擊的涌流，有損使用壽命。

1.3 無功控制的策略。控制物理量多為電壓、功率因素、無功電流，投切的方式應為：循環投切、編碼投切。這一策略沒有考慮到電壓的平衡關系及區域的無功優化。

1.4 通常都不具備配電檢測功能。

2.電力自動化無功補償技術的分析

2.1 補償的方式

2.1.1 固定補償與動態補償相結合。在隨著社會的發展，負載類型也將會越來越復雜，同時電網對無功要求也是越來越高。所以單純的固定補償方式已經不能滿足其要求，只有新的動態無功補償技術才能更好的適應負載變化。

2.1.2 三相共補與分相補償相結合。在新的設備里，如大量的電力電子、照明等家電設備。都為兩相供電，在電網中不平衡的三相出現的情況也是越來越多，當然三相共補同投切以無法解決出現的這種不平衡的問題，如果全部采用單相補償的話則投資較大。所以也根據負載的情況更充分考慮經濟性的共分結合方式在新的經濟條件下更是廣泛的應用。

2.1.3 穩態補償與快速跟蹤補償相結合。這兩種穩態補償與快速的跟蹤補償相結合的補償方式將是未來發展的一個趨勢。這也將面向于大型的鋼鐵冶金等企業、工藝復雜、用電量較大、負載變化快、波動大，使之更加充分有效地進行無功補償。其作用是可以提高功率因素、降損節能，并且還可以補充挖掘設備的工作容量，并做到充分發揮設備的能力，提高工作效率，還有利于提高產量和質量，企業經濟效益更大。

2.2 采用先進投切開關

2.2.1 過零觸發固態繼電器。這種繼電器的特點是動態反應快，同時在投切的工程中對電網無沖擊、無涌流、壽命也較長，但也會造成污染，目前運用的比較普遍。

2.2.2 機電一體化智能復合開關。這種開關是由交流接觸器同固體繼電器并聯運行，也是綜合了兩種開關的有點，同時也實現了快速投切，又降低了功耗。目前這種應用較少，因為成本及可靠性的原因。

2.2.3 機電一體化智能型真空開關。這種開關是采用低壓真空滅弧室及永磁操作機構，并可實現電容過零投切，同時適應電容器串聯電抗器回路的投切。可靠性高，壽命長，目前也正在實現商品化。

2.3 采用智能型無功控制策略

采集電流信號，三相電壓，跟蹤系統中無功的變化，以無功功率作為控制物理量，同用戶設定的功率因數為投切參考數量，根據迷糊控制理論智能選擇電容器結合，智能投切是針對星一角結合情況。

2.4 集成綜合配電監測功能

這種綜合配電監測功能集配電變壓器電氣參數測量、記憶、通信于一體，這是一套較為比較完整的配電運行參數的測量機構，這也是對低壓配電電網中考核單元線損的理想手段。為電網的安全運行和經濟運行提供可靠的治理依據是它能隨時為電網治理人員提供需要的各類數據，同時它也是配電電網自動化系統的基本的組成部分。

2.5 模塊化結構

在當前應用較為廣泛的模塊化的設計結構，將電容器、投切開關、保護集成為在一個單元內，這樣就形成了多種的容量規格的標準化的單位。結構與功能的模塊化的成型滿足了不同用戶要求的系列產品成了其特點，與此同時更便于各種裝置在使用現場的維修和調整。

3.總結

總之，在當今社會隨著科技的快速的發展與進步，高科技企業的不斷增加，電力企業在不斷滿足用戶提高的需求的同時更要對用戶電電網進行更為全面的治理與監控。因此，在電力系統中更要廣泛的使用電力自動化的技術，并且這也是滿足用戶的主要手段。所以，在這個過程當中，還要將各種新的技術、新的設備發展起來，同時未來的無功補償技術更加的經濟有效。

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[3]王凌誼,候世英,呂厚余等.電力系統無功優化與無功補償[J].電氣應用,2006(10).