淺析無功補償技術在電氣自動化中的應用

楊有祿等

摘 要：近些年來，隨著科學技術水平的不斷提升，電氣自動化技術與設備大量運用在國內許多領域中。而無功補償技術可以實現電氣自動化系統的優化，確保電氣系統的安全、穩定運行。本文在通過分析無功補償技術特點以及應用的基礎上，重點研究了無功補償技術在電氣自動化中的合理應用，從而為電氣自動化系統的優化提供技術參考。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化；有源濾波器

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A

隨著城市化建設的不斷發展，目前建筑數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，從而對于電網的無功提出了更高的要求。若是無功功率出現過大或是不足，就會造成電壓發生劇增或是劇降現象，進而導致供電線路在應用時發生電力不足或是電力不穩定現象，容易造成高級元器件損壞，甚至對電力系統造成嚴重沖擊，使電力系統崩潰，發生大面積的停電。而無功補償技術合理運用在電氣自動化系統中，可以在一定程度上提升電力運用效率，從而有效解決上述問題。對此，研究與分析無功補償技術在電氣自動化系統中的合理應用有著深遠意義。

一、無功補償技術在電氣自動化系統中應用的重要性

科學技術的不斷進步與社會經濟的快速發展，使電氣自動化技術發生了巨大變化，對變電站方面而言，高鐵牽引系統已經有效應用了電氣自動化系統，但是在高速電氣自動化系統運用過程中普遍存在著有關單相電力牽引負荷發生復雜變化的現象，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中的諧波與負序。在此種狀況下，會嚴重影響電氣自動化系統相關資源的應用效率，甚至影響電力系統可靠性與安全性以及經濟性。通過對電氣自動化系統的深入分析可以確定，電氣自動化系統存在的問題主要諧波和負序以及無功。盡管現階段，國外已具備許多此種問題的研究成果，可是針對國內而言，電氣自動化系統在供電所有效運用存在較大壓力，尤其是非線性要素造成的不可控制問題。幾年來，國內發生的大型電機廠組安全事故等，使企業與社會造成嚴重的經濟損失，而有效應用無功補償技術，可有有效處理電氣自動化系統中的非線性等問題。

二、無功補償技術特點與應用

（一）無功補償技術特點

無功補償技術具備許多特點，運用無功補償技術可以有效控制與管理電網電壓和電流以及諧波等，通過深入分析與研究過后，充分和供電系統響應指令進行結合，從而實現電容器指令的合理投切，滿足控制系無錯誤操作需求。而無功補償技術比較突出的特點就是能夠完成動態補償，經過針對無功功率相應頻率與大小完成合理補償，同時控制器相應負荷開關能夠對補償目標實現快速反應。另外，動態補償可以跟蹤電網具體頻率變化，但不會和電網阻抗發生沖突，并且無功補償技術可以有效利用零觸發技術，實現電路電流合理控制，進而在一定程度上減小射頻干擾。

（二）無功補償技術應用

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

三、無功補償技術在電氣自動化系統中的有效應用分析

（一）確定無功補償現實容量

確定無功補償現實容量一定要對所有區域狀況進行深入了解，充分結合現實狀況針對變電站完成合理調節。針對各個地區的條件，實現變電站相關變壓器和低負荷的合理無功補償，有效運用電氣自動化先進技術方法與設備完成容量有效配置。另外，有關工作人員必須加強培訓強度，防止發生回送問題。還應該在評價供電系統的過程中，科學、合理評價電能質量，而和電能質量存在密切關系的是電壓。現階段，電氣自動化系統的不斷發展，相關功率因素引發了大量無功狀況，其嚴重影響著電力系統的安全、穩定運行。而在無功補償技術有效應用時，必須對應用需求進一步分析，從而科學、合理選擇無功補償技術，確保電氣自動化系統的安全、穩定運行。

（二）實現配電網電容器組的補償

在實踐工作時，應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，若是變壓器機組的負荷相對比較大，應該針對電網一端實現電容器組的有效配置，進而實現合理補償的目的。同時無功補償技術的合理應用可以加強電氣自動化系統安全性與穩定性，并且有效緩解資源嚴重浪費問題。目前，變電站普遍運用無功補償技術，但是從實踐應用情形來看，發變電的實踐運行過程中出現了無功流，而在流經變電站后傳輸至低壓線路中。在進行遠距離傳輸時，無功流嚴重影響著電氣系統的穩定性。對此，有關管理機構一定要依據現實情形進行無功補償。

（三）深入分析與研究無功補償技術應用需求

在供電系統的評價過程中，其中電能質量作為關鍵性的評價指標，同時供電系統中嚴重影響電能質量的要素就是電壓。目前，對于電氣自動化系統而言，比較普遍的無功問題就是因為阻抗問題與功率因素所引發的，造成無功狀況嚴重影響著電力系統的安全性。對于存在特定要求的電氣自動化系統，在無功補償時一定要依據特定需求進行補償。另外，在應用無功補償技術過程中，應該針對電氣自動化系統中應用無償補償技術相關需求完成進一步分析，科學、有效地選擇無功補償技術，進而在一定程度上提升電氣自動化系統的安全性與可靠性。

結語

目前，在變電站和電廠等相關領域已經開始利用無功補償技術。可是對于我國的無功補償技術而言，依然處在發展時期，同時也存在諸多缺點和問題。對此，一定要深入分析各個地區的現實情形，科學制定與合理調整無功補償技術在電氣自動化系統中的運用，從而提升電力企業的經濟效益。

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