無功補償技術在電氣自動化中的應用及其研究

班小強，程 翔

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

近些年來，我國電氣自動化領域對于無功補償技術的應用研究，取得了豐碩成果。但對此項技術在應用過程中存在的缺陷，仍然需要投入大量精力進行創新和改進。

1 無功補償技術的價值及應用

隨著科學技術和社會經濟的迅猛發展，電氣自動化的發展與應用逐漸吸引了社會的廣泛關注。從目前來看，電氣自動化技術被廣泛應用在比如變電站、電氣化鐵路高速牽引系統等諸多產業與領域中。但是，電氣自動化技術的應用過程中仍然存在一些缺陷。在這些缺陷其中，在單相電力牽引作用下產生的負荷復雜變化問題為電氣自動化進程的推進造成了不小的阻礙。因為這個問題在某些情況下，會導致電力系統中的諧波及負序大幅增加，進而造成無功功率的大幅提高。這種情況不僅會影響電力系統運行的安全穩定，還會對電氣自動化系統資源的利用效率產生不利的影響，最終會導致系統總體的經濟效益受到損害。在這個背景下，關注電氣自動化應用過程中的諧波、無功與負序等較為明顯的問題，并且引入無功補償技術加以嘗試解決，具有重要的意義和價值。

無功補償技術在電氣自動化運用時，是將無功功率電源安設在用電設備或用戶的變電所，進而促使無功功率發生電力系統中的流動改變，這樣電力系統中的電壓水平就能實現大幅提高。同時，網絡損耗也會隨之大幅減小，而且能夠實現有效控制配電線路成本的效果。總的來說，這項技術在電氣自動化中的優勢是為電網運行中的安全性、經濟性和穩定性提供強大的保證。

2 應用無功補償的技術措施

最近幾年來，電氣自動化領域對于無功補償技術已經做了很多深入研究，取得了一定成果，相關的先進無功補償技術得到逐漸的發展。

（1）真空斷路投切電容器。這項設備雖然構造簡單而且投資較少，但是，缺陷也很明顯，就是會在合閘的時候容易產生過高的電壓，導致設備損壞。因為其受到開關壽命的限制，相關工作人員不能過于頻繁地進行投切。

（2）可控飽和電抗器。這個設備的工作原理是通過調節電抗器飽和程度來實現整個回路電流的改變。主要技術是促使并聯濾波器中的多余容性無功功率和感性電流進行抵消，實現平衡點的形成。其特點是能夠實現電氣自動化系統中進行長期投入，因為其會產生諧波而且噪聲較大，會對設備產生相當的損耗。

（3）有源濾波器。這項設備在電氣自動化應用的目的是促使電力電子裝置產生與負序電流和諧波電流相反的電流，進滿足電源的要求，產生互相抵消的效果。這項技術的優點很明顯，調節速度快、補償靈活、很難與系統產生諧振現象等，缺點是設備的價格較為昂貴，成本較高。

3 合理應用無功補償的策略

（1）深入分析在電氣自動化中對于無功補償技術的使用需求。對供電系統展開評價工作時，其中的關鍵評價指標之一就是電能質量。而在供電系統中，對電能質量產生影響的最為關鍵的就是電壓。從目前的電氣自動化系統來看，最為普遍的無功狀況基本上都是由阻抗問題或者功率因數引發的，而且這種無功狀況對整個的電力系統都會造成很強影響。對于不同的電氣自動化系統來說，對無功補償的要求也存在較大差異。所以，在其中進行無功補償技術應用時，相關工作人員要合理選取無功補償技術，在這個過程中注意要在對電氣自動化關于無功補償技術的使用需求進行深入分析基礎上進行合適技術的選擇。只有這樣，才能顯著提升電氣自動化系統的可靠性及穩定性。

（2）重視無功補償技術在電氣自動化應用中的共性問題。無功補償技術在電氣自動化應用時既要注意其個性問題，而且還應注重其共性問題。在電氣自動化系統中運用無功補償技術，能顯著提升系統運行安全性及穩定性，有效降低資源浪費，通過間接或直接的方式促使電力企業降低投入、提高效益。在目前，無功補償技術常常被運用于變電站。但在這個過程中遇到的一個現實問題就是，發電機的運行常常會形成大量無功流，這些無功流會向變電站流動，經過變電站后向低壓線路傳輸。在這個遠距離傳輸中，整個傳輸系統都會受到無功流的不利威脅。針對這個共性問題，供配電管理部門應該根據片區的用電量情況，將變電站所需無功補償特點考慮在內，運用變壓器或者采用變低側負荷的方法調整無功補償方案，合理配置補償容量，有效避免無功倒送現象。

（3）引進先進技術及設備并且投入使用。在電氣自動化中進行無功補償技術的運用，對相關工作人員的專業素質和工作技能有十分高的要求，只有熟練掌握國內外無功補償技術及設備，才能優先選用先進的技術與設備，進而實現無功補償目的。從目前來看，并聯混合有源濾波器是較為先進的無功補償設備。利用這一設備進行無功補償技術時，主要技術是組合無源濾波器與有源濾波器，然后通過注入的方式進行無功補償諧波。

［1］王李楊．淺析無功補償技術在電氣自動化中的應用［J］．價值工程，2011，30（6）：79-79．

［2］柳宏偉．無功補償技術在電氣自動化中的應用［J］．黑龍江科技信息，2010，（24）：27．

［3］林立群．分析無功補償技術在電氣自動化系統應用的價值［J］．中國科技信息，2013，（8）：114．