淺析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

楊有祿 蘭吉宗 雒金環(huán) 馬華元（八冶建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 金昌 737100）

淺析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

楊有祿 蘭吉宗 雒金環(huán) 馬華元
（八冶建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 金昌 737100）

摘 要：近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，電氣自動化技術(shù)與設(shè)備大量運(yùn)用在國內(nèi)許多領(lǐng)域中。而無功補(bǔ)償技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的優(yōu)化，確保電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。本文在通過分析無功補(bǔ)償技術(shù)特點(diǎn)以及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的合理應(yīng)用，從而為電氣自動化系統(tǒng)的優(yōu)化提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù)；電氣自動化；有源濾波器

隨著城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，目前建筑數(shù)量呈直線上升的趨勢，同時居民對于用電的需求也在不斷增大，從而對于電網(wǎng)的無功提出了更高的要求。若是無功功率出現(xiàn)過大或是不足，就會造成電壓發(fā)生劇增或是劇降現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致供電線路在應(yīng)用時發(fā)生電力不足或是電力不穩(wěn)定現(xiàn)象，容易造成高級元器件損壞，甚至對電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊，使電力系統(tǒng)崩潰，發(fā)生大面積的停電。而無功補(bǔ)償技術(shù)合理運(yùn)用在電氣自動化系統(tǒng)中，可以在一定程度上提升電力運(yùn)用效率，從而有效解決上述問題。對此，研究與分析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的合理應(yīng)用有著深遠(yuǎn)意義。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用的重要性

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使電氣自動化技術(shù)發(fā)生了巨大變化，對變電站方面而言，高鐵牽引系統(tǒng)已經(jīng)有效應(yīng)用了電氣自動化系統(tǒng)，但是在高速電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)用過程中普遍存在著有關(guān)單相電力牽引負(fù)荷發(fā)生復(fù)雜變化的現(xiàn)象，此種問題不但會造成無功功率大幅度提升，而且會加大電力系統(tǒng)中的諧波與負(fù)序。在此種狀況下，會嚴(yán)重影響電氣自動化系統(tǒng)相關(guān)資源的應(yīng)用效率，甚至影響電力系統(tǒng)可靠性與安全性以及經(jīng)濟(jì)性。通過對電氣自動化系統(tǒng)的深入分析可以確定，電氣自動化系統(tǒng)存在的問題主要諧波和負(fù)序以及無功。盡管現(xiàn)階段，國外已具備許多此種問題的研究成果，可是針對國內(nèi)而言，電氣自動化系統(tǒng)在供電所有效運(yùn)用存在較大壓力，尤其是非線性要素造成的不可控制問題。幾年來，國內(nèi)發(fā)生的大型電機(jī)廠組安全事故等，使企業(yè)與社會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而有效應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，可有有效處理電氣自動化系統(tǒng)中的非線性等問題。

二、無功補(bǔ)償技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用

（一）無功補(bǔ)償技術(shù)特點(diǎn)

無功補(bǔ)償技術(shù)具備許多特點(diǎn)，運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)可以有效控制與管理電網(wǎng)電壓和電流以及諧波等，通過深入分析與研究過后，充分和供電系統(tǒng)響應(yīng)指令進(jìn)行結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)電容器指令的合理投切，滿足控制系無錯誤操作需求。而無功補(bǔ)償技術(shù)比較突出的特點(diǎn)就是能夠完成動態(tài)補(bǔ)償，經(jīng)過針對無功功率相應(yīng)頻率與大小完成合理補(bǔ)償，同時控制器相應(yīng)負(fù)荷開關(guān)能夠?qū)ρa(bǔ)償目標(biāo)實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)。另外，動態(tài)補(bǔ)償可以跟蹤電網(wǎng)具體頻率變化，但不會和電網(wǎng)阻抗發(fā)生沖突，并且無功補(bǔ)償技術(shù)可以有效利用零觸發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電路電流合理控制，進(jìn)而在一定程度上減小射頻干擾。

（二）無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用

首先是單調(diào)諧濾波器的無功補(bǔ)償技術(shù)。對于電力系統(tǒng)而言，單調(diào)諧濾波器主要包含了電抗器或是電容器，為普遍應(yīng)用的無功補(bǔ)償裝置。在進(jìn)行工作時此設(shè)備能夠充分利用電抗器或是電容器針對某一波段諧波實(shí)現(xiàn)有效過濾，甚至還可以抵消，進(jìn)而使設(shè)備相應(yīng)功率因素有效提升，在一定程度上減少負(fù)序。其次是有源濾波器模式的無功補(bǔ)償技術(shù)。此技術(shù)主要針對有源濾波器形成和負(fù)載電路諧波大小一致，而相位相反的相關(guān)負(fù)序電流合理引用，從而實(shí)現(xiàn)無功電流和諧波的消除。

三、無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的有效應(yīng)用分析

（一）確定無功補(bǔ)償現(xiàn)實(shí)容量

確定無功補(bǔ)償現(xiàn)實(shí)容量一定要對所有區(qū)域狀況進(jìn)行深入了解，充分結(jié)合現(xiàn)實(shí)狀況針對變電站完成合理調(diào)節(jié)。針對各個地區(qū)的條件，實(shí)現(xiàn)變電站相關(guān)變壓器和低負(fù)荷的合理無功補(bǔ)償，有效運(yùn)用電氣自動化先進(jìn)技術(shù)方法與設(shè)備完成容量有效配置。另外，有關(guān)工作人員必須加強(qiáng)培訓(xùn)強(qiáng)度，防止發(fā)生回送問題。還應(yīng)該在評價供電系統(tǒng)的過程中，科學(xué)、合理評價電能質(zhì)量，而和電能質(zhì)量存在密切關(guān)系的是電壓。現(xiàn)階段，電氣自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，相關(guān)功率因素引發(fā)了大量無功狀況，其嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。而在無功補(bǔ)償技術(shù)有效應(yīng)用時，必須對應(yīng)用需求進(jìn)一步分析，從而科學(xué)、合理選擇無功補(bǔ)償技術(shù)，確保電氣自動化系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電容器組的補(bǔ)償

在實(shí)踐工作時，應(yīng)該高度重視無功電流的合理傳輸，由于電流的傳輸比較容易造成電能降低，若是變壓器機(jī)組的負(fù)荷相對比較大，應(yīng)該針對電網(wǎng)一端實(shí)現(xiàn)電容器組的有效配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合理補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｍ瑫r無功補(bǔ)償技術(shù)的合理應(yīng)用可以加強(qiáng)電氣自動化系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性，并且有效緩解資源嚴(yán)重浪費(fèi)問題。目前，變電站普遍運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)，但是從實(shí)踐應(yīng)用情形來看，發(fā)變電的實(shí)踐運(yùn)行過程中出現(xiàn)了無功流，而在流經(jīng)變電站后傳輸至低壓線路中。在進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸時，無功流嚴(yán)重影響著電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對此，有關(guān)管理機(jī)構(gòu)一定要依據(jù)現(xiàn)實(shí)情形進(jìn)行無功補(bǔ)償。

（三）深入分析與研究無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用需求

在供電系統(tǒng)的評價過程中，其中電能質(zhì)量作為關(guān)鍵性的評價指標(biāo)，同時供電系統(tǒng)中嚴(yán)重影響電能質(zhì)量的要素就是電壓。目前，對于電氣自動化系統(tǒng)而言，比較普遍的無功問題就是因?yàn)樽杩箚栴}與功率因素所引發(fā)的，造成無功狀況嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的安全性。對于存在特定要求的電氣自動化系統(tǒng)，在無功補(bǔ)償時一定要依據(jù)特定需求進(jìn)行補(bǔ)償。另外，在應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)過程中，應(yīng)該針對電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用無償補(bǔ)償技術(shù)相關(guān)需求完成進(jìn)一步分析，科學(xué)、有效地選擇無功補(bǔ)償技術(shù)，進(jìn)而在一定程度上提升電氣自動化系統(tǒng)的安全性與可靠性。

結(jié)語

目前，在變電站和電廠等相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)開始利用無功補(bǔ)償技術(shù)。可是對于我國的無功補(bǔ)償技術(shù)而言，依然處在發(fā)展時期，同時也存在諸多缺點(diǎn)和問題。對此，一定要深入分析各個地區(qū)的現(xiàn)實(shí)情形，科學(xué)制定與合理調(diào)整無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的運(yùn)用，從而提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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中圖分類號：TM714

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