無功補償自動控制中電力電子技術的應用研究分析

王楠

【摘 要】通過觀察近些年的情況可知，電力電子技術的發展速度是非常迅速的。正是因為其蓬勃發展的速度，所以人們也逐漸加大了對電力系統運行中能源消耗的關注。電力系統中能源的消耗問題是一個非常重要的問題，為了要切實提升電網的運行質量以及安全性能，那么就必須要展開對電壓問題和無功補償問題的相應分析研究。因此本文將會對無功補償自動控制中電力電子技術應用方面問題展開研究。

【關鍵詞】無功補償；電子電力技術；自動控制

中圖分類號： TM714.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0074-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.030

【Abstract】By looking at recent years，we can see the development of electronics technology is very rapid.Because of its rapid development，people have gradually increased attention to energy consumption in power system operation. Energy consumption in power system is a very important problem，In order to improve the operation quality and safety performance of power network，the corresponding analysis and research on voltage problem and reactive power compensation problem must be carried out.Therefore，the application of power electronics technology in reactive compensation automatic control will be studied in this paper.

【Key words】Reactive power compensation；Electronic power technology；The automatic control

無功功率補償從概念上來說，一般也被稱之為無功補償，并且它在電力系統的供電環節當中應用非常的廣泛，它所起到的主要作用就是減少電能在實際傳輸過程中輸送線路和變壓器上的消耗問題，并且逐步的提升電網的運輸功率，這樣整體電網的運行環境質量也會得到提高。觀察現如今電力系統和電氣自動化等領域可知，無功功率補償的應用已經顯的十分廣泛，同時，整個電子電力技術也是在不斷變化發展的，因此人們也就對無功補償自動控中的電力電子技術應用加大了關注程度。

1 關于無功補償裝置在整個電力系統當中的應用分析研究

（一）無功補償在電力系統當中的應用效果分析

整個社會的發展速度是較為迅速的，正是因為較快的社會發展速度，也就直接提升了人們對于電能的需求量，因此在近些年的情況觀察看來，這種電能的需求量正在不斷的向上攀升，電力行業是在不斷的迎接這新一輪的發展熱潮的，整個電力系統的建設規模也在不斷的擴大，這也就變相的決定了電力的負荷需求量應當要切實提高。通過實際的觀察研究可以明顯發現，無功補償應用到實際的電力系統中，將會非常明顯的提高整個電網的運行質量，而且其也不僅僅是展現在運行質量提高的方面，還可以將整個電網的運行速度提升，同時還能夠將原本產生在實際運輸過程中的損耗問題明顯的減少。將無功補償裝置安裝到固有的電力系統當中，可以非常明顯的提升調整電網的運行狀態，這對于它提升自身的安全穩定運行具有非常重要的作用，之所以這樣說，是因為它不僅僅能夠大幅度的降低電能消耗當中出現的損耗，并且還能夠更大程度上的提高電能傳輸的應有質量水平[1]。

（二）無功補償當中同步調相機的相關科學分析

在無功補償的應用過程中，這其中是具有同步調相機的，同步調相機從實質上來講是一種發電機，并且其是同步旋轉式的，在種類上是屬于無功率動態性補償性裝置。這種同步調相機是具有一定的工作原理的，這種工作原理主要展現在它可以通過對勵磁系統的調節來散發出感性或者有容性的功率。另一方面，無功率補償裝置也屬于同步旋轉式的發電機，所以在實際的運行過程中，它在本質上都始終處于一種旋轉的狀態，這樣也就非常容易產生出不應當具有的噪音，從而形成一定的損耗。通過實際的觀察可以明確的了解到，同步調相機的檢驗維修工作所具有的難度性一點都不低。通過對目前的情況研究發現，無功率的變化速度在整個電力系統當中是非常快速的，不過與之不適應的卻是機器的運行速度又是較為緩慢的，這種因素也就直接使得無功補償同步調相機的調節工作在開展的過程中十分難以有效進行，也不能夠較好的滿足調節所需要的要求。

（三）無功補償裝置當中靜止無功補償裝置分析

無功補償裝置當中的靜止無功補償裝置之所以被研究設計出來，是具有一定的本質作用的。這種本質作用是為了有效解決電力容器以及同步調相機的缺陷問題。將靜止無功補償裝置與同步調相機進行分析比較可以明確發現，靜止無功補償裝置是有著諸多的優勢特點的，其中的一個優點主要體現的是，靜止無功補償裝置在實際的運行過程中并不產生出較大的噪音，而且整體的運行速度也是比同步調相機要快速的。電力電子這項技術始終都是在隨著時代不斷向前發展，正是因為這樣，很多新型的開關器件也都會被研發出來，并且在靜止無功補償裝置當中廣泛的進行應用，從而切實的取得應有的動態補償效果。雖然說靜止無功補償裝置是具有諸多的優點的，但是其也是具有一定不足之處，靜止無功補償裝置的檢驗維修成本并不是很高，但是整體設備的造價卻是較為高的，這也就極大的提升了電力系統的應有成本，對于電力系統的運行來說，并不是那么的十全十美。

2 關于無功補償自動控制中電力電子技術的應用分析

通過對以往無功補償自動控制的分析研究可以發現，電力電子技術在具體的執行機構當中，主要表現為以下幾種形式的應用，并且以下幾種形式的應用在平時的日常應用過程中也體現的非常廣泛。

（一）電力電子技術的機械式接觸器應用研究

通過對無功補償裝置的分析可知，開關設備的自動控制的實現是與電容器具有一定的聯系的，因為開關設備的自動控制主要是通過與電容器開關并聯來完成的。當電流輸入到了裝置的時候，它最開始的電壓表現為0，因此在進行接觸的過程中，當合閘實現的時候，電壓也就會突然的上升，也就決定了這個階段電容器中出現的電流會非常嚴重的影響到電容器，一旦當影響的程度較重時，將會直接對電容器造成損壞。另一方面，機械式接觸器的安裝最為明顯的目的是，為了有效的控制電容器當中的涌流，從而電阻能夠起到限流的作用，而且始終以降低能源消耗以及穩定電業作為目的，這樣也就從本質上保護了電容器，電容器出現損壞的幾率也就被有效降低了[2]。

（二）電力電子技術當中無觸點閘管的應用研究

通過實際的應用觀察發現，處于并聯情況下的電容器組，其容器中往往會產生一定的涌流現象，這種涌流的出現并不是一個較為理想的狀態，因為一旦這些涌流問題出現之后，將會直接導致電容器當中的接觸器觸頭粘結盒出現被燒壞的情況，這樣也會直接對電容器造成較大的影響。如果轉換一定的思路，在無功補償的裝置當中切實有效的運用電力電子技術，同時將無觸點晶閘管有效的進行設置，那么將會出現電容器在運行過程中，在電壓超過0的時候，把可控硅有效的利用起來，從而也就實現了自動控制。對于電壓為0的情況進行明確的分析可知，一旦出現電壓為0的情況，那么無觸點的晶閘管將會自動切斷，這樣也就在很大程度上有效的避免了電容器合閘時出現涌流破壞電容器的問題。以上所談論的是無觸點晶閘管的優勢之處，但是兩面性的問題也存在于無觸點晶閘管當中，主要表現出來的情況是，當諧波電流出現的時候，整個電容器的持續運行將會受到較為明顯的影響，尤其是當本身設備溫度逐漸上升的時候，其中的熱氣很難得到有效的散發，就算具有專門的排熱風扇，也并不能起到有效的散熱作用，溫度始終很高。

（三）電力電子技術當中復合開關的應用分析研究

與機械式接觸器和無觸點晶閘管一樣，復合開關也同樣是可以有效控制無功補償中出現的涌流問題的。當復合開關在電流過0的時候，復合開關可以有效的將電容器當中的涌流控制住。具體分析復合開關的情況可知，復合開關之所以具有這樣的效果，主要情況在于其采用并聯方式具有一定的特殊性，主要表現為此種并聯方式中具有可控硅，從而交流接觸的問題能夠得到有效的解決，電容器當中的電流能夠得到有效的導通，從而電力系統的開關也能夠得到一定的控制，這樣一來電容器在正常運行的情況下，也就不會出現過于消耗能量的問題。當無功補償電容器當中使用復合開關時，應當根據其具體的使用功能來展開科學的選擇，單相分補開關和三相共補復合開關是最為常用的兩種類型。如果要想切實將電力系統的運行效率提高，并且還想花費較少的運行成本，那么就可以將這兩種開關結合起來進行使用，結合起來將會形成綜合接線的模式，并且想要達成的目標也會相應的得到實現[3]。

3 結束語

通過上文的分析研究可知，電力電子技術應用到無功補償自動控制中是具有一定的積極效用的，它可以切實的將電網運行過程中的電網負荷減小，但這需要對無功涌流進行有效的控制。除此之外，其還能夠有效保證電力系統得到正常的運行，科學有效的降低整個過程中能源消耗量，從而電能資源也就得到了節約。

【參考文獻】

[1]張永春，呂香玲.電力電子技術在無功補償自動控制中的應用研究[J].現代工業經濟和信息化，2016，6（21）：81-82.

[2]何湘寧，宗升.配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術[J].中國電機工程學報，2014，34（29）：5162-5170.

[3]楊達亮，盧子廣，杭乃善.電力電子技術實驗改革與實踐創新平臺建設[J].實驗技術與管理，2013，30（08）：171-174.