電氣自動(dòng)化中的智能無功補(bǔ)償技術(shù)

高立峰

摘 要：在如今電網(wǎng)智能化發(fā)展的背景下，智能化的電力系統(tǒng)能夠在應(yīng)用過程中促使我國電力系統(tǒng)應(yīng)用的高質(zhì)量發(fā)展，從而提高我國電力技術(shù)在國際市場(chǎng)上的競(jìng)爭力。在我國智能電網(wǎng)的運(yùn)作過程中，諸多非線性的設(shè)備應(yīng)用會(huì)使線路運(yùn)行的電壓損失增大，并且產(chǎn)生一定電能的損耗。而無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過一定的裝置來進(jìn)行補(bǔ)償，從而降低智能電網(wǎng)的損耗，提高供電效率，為大眾提供優(yōu)質(zhì)的電力能源服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;智能;無功補(bǔ)償;技術(shù)

電力在我國生產(chǎn)生活中屬于十分重要的能源，而在電源傳輸?shù)倪^程中由于室外溫度和傳輸距離的影響，電壓會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定變化，進(jìn)而會(huì)對(duì)生產(chǎn)用電與生活用電造成影響。因此，有必要在電力自動(dòng)化中運(yùn)用無功能補(bǔ)償技術(shù)來提供穩(wěn)定電源。

1無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)

1.1電壓優(yōu)先，自動(dòng)補(bǔ)償

無功補(bǔ)償技術(shù)能夠借助一定的技術(shù)設(shè)備來進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)性的運(yùn)作與管理。無功補(bǔ)償技術(shù)在應(yīng)用過程中基于一定的電壓質(zhì)量來進(jìn)行自動(dòng)投切電容器，當(dāng)電壓超出最高設(shè)定值時(shí)切除電容器組，從而保障電壓的合作與正常的運(yùn)作;而在低于設(shè)定值時(shí)，在保證正常運(yùn)作的情況下逐步投入電容器，保障基本的電壓運(yùn)作。在這種電壓優(yōu)先的情況下，無功補(bǔ)償技術(shù)能夠基于負(fù)荷無功功率大小自動(dòng)投切電容器組，保障系統(tǒng)處于一種無功補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)。

1.2模糊控制，綜合保護(hù)

當(dāng)系統(tǒng)化的運(yùn)作處于正常的電壓范圍之中，配置環(huán)境、器械的受電情況、動(dòng)作時(shí)間、用戶對(duì)動(dòng)作次數(shù)的限制等會(huì)引起控制過程中的錯(cuò)誤與問題，這就需要在控制中通過模糊控制來進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)性的操作與應(yīng)用，從而在操作過程中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的自動(dòng)運(yùn)作，避免出現(xiàn)盲區(qū)式問題。另外，該技術(shù)能夠通過一定的補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)裝置的開關(guān)保護(hù)以及運(yùn)作保護(hù)，從而在運(yùn)作過程中通過實(shí)現(xiàn)綜合因素的調(diào)控來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)范化運(yùn)作。

2智能無功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1選擇合適的智能無功補(bǔ)償技術(shù)

在選擇合適的智能無功補(bǔ)償技術(shù)的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格把握以下三個(gè)要求：（1）以固定補(bǔ)償為主;（2）以分散補(bǔ)償為主;（3）以低壓補(bǔ)償為主。固定補(bǔ)償是不以線路使用情況作為參考而投入固定量的補(bǔ)償方式，與調(diào)節(jié)補(bǔ)償相比，固定補(bǔ)償更穩(wěn)定，但是當(dāng)使用力率較高時(shí)，補(bǔ)償會(huì)過量，而使用力率較低時(shí)，補(bǔ)償會(huì)不足。分散補(bǔ)償又稱分組補(bǔ)償，其工作原理是利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償，電容器在放電狀態(tài)與充電狀態(tài)之間不停地進(jìn)行變換，以此來對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。分散補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)成本高，不適合在大型電網(wǎng)系統(tǒng)中使用，僅在小型工廠生產(chǎn)用電中投入使用。低壓補(bǔ)償，能夠減少電流在傳輸過程中的損耗，而且在電阻器件相同是情況下，低壓電能產(chǎn)生的電流更小，對(duì)用電設(shè)備與電氣原件造成的損害會(huì)大大降低。電網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜繁復(fù)，在選擇智能無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，一定要對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的情況進(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)實(shí)際條件，在三種智能無功補(bǔ)償技術(shù)中選擇合適的一種。這樣不僅能夠提高電網(wǎng)系統(tǒng)智能無功補(bǔ)償?shù)男剩€能降低電網(wǎng)系統(tǒng)后期維護(hù)的成本。

2.2投切開關(guān)

以用途出發(fā)，確定投切開關(guān)的無功補(bǔ)償裝置功能，由于其重點(diǎn)在于控制設(shè)備斷路實(shí)現(xiàn)對(duì)無功功率的抵消與降低，所以要分類型實(shí)施應(yīng)用：

2.2.1過零觸發(fā)固態(tài)繼發(fā)器類型與設(shè)備投切速度關(guān)聯(lián)，速度快，對(duì)無功功率抵消率高且設(shè)備受損率低;速度慢，則相反。造成此現(xiàn)象的原因來自投切開關(guān)對(duì)電網(wǎng)的沖擊而生成的諧波。

2.2.2機(jī)電一體智能真空開關(guān)類型，主要是在低壓真空條件下對(duì)電容器回路進(jìn)行控制，不會(huì)產(chǎn)生電壓差，設(shè)備受損率低。效果優(yōu)于過零觸發(fā)固態(tài)繼發(fā)器類型。

2.2.3機(jī)電一體復(fù)合型智能開關(guān)類型，它由改造過零觸發(fā)固態(tài)繼發(fā)器類型而來，主要是通過并聯(lián)交流接觸器與固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)，本質(zhì)上屬于優(yōu)勢(shì)聯(lián)合，能夠保障投切速度高、設(shè)備受損率低的應(yīng)用效果。

2.2.4實(shí)際應(yīng)用中要求以電力系統(tǒng)綜合為主，按照類型、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)進(jìn)行合理選用。

2.3配電線路補(bǔ)償

配電線路的無功補(bǔ)償主要是通過在線路上安裝一定的電容器來進(jìn)行補(bǔ)償應(yīng)用，這種應(yīng)用模式能夠提供線路與公用變壓器所需要的無功功率，從而保障線路傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在應(yīng)用過程中，由于電網(wǎng)線路復(fù)雜，需要在不同位置設(shè)置相應(yīng)的電容器進(jìn)行補(bǔ)償，但是這種線路的補(bǔ)償點(diǎn)的設(shè)置不宜過多，補(bǔ)償?shù)娜萘恳矐?yīng)保持在一個(gè)相對(duì)合理而穩(wěn)定的范圍內(nèi)，從而避免因?yàn)檠a(bǔ)償過多而產(chǎn)生過度補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)象，影響整個(gè)配電線路網(wǎng)的應(yīng)用效能。比如在應(yīng)用過程中采用熔斷器來進(jìn)行配電線路安全與保護(hù)的檢測(cè)，能夠?qū)€路的電流與電壓進(jìn)行保護(hù)，以此來保障基本的電路運(yùn)作效率。

2.4挑選合理的智能無功補(bǔ)償控制器

為了提高智能無功補(bǔ)償技術(shù)在整個(gè)電力自動(dòng)化中的運(yùn)行效率，還需要選擇合適的無功補(bǔ)償控制器。智能無功補(bǔ)償控制器的功能十分復(fù)雜，主要是對(duì)電力設(shè)備的智能無功補(bǔ)償操作進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)。一部分控制器在設(shè)計(jì)時(shí)采取了一定的保護(hù)機(jī)制，這樣不僅能夠?qū)﹄娏υO(shè)備本身進(jìn)行保護(hù)，還能保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)與用電設(shè)備。在智能無功補(bǔ)償技術(shù)中投入使用的控制器主要有智能無功功率控制器與智能無功功率因數(shù)控制器。其中智能無功功率控制器性能優(yōu)秀，使用過程中穩(wěn)定性極高，并且能夠?qū)υO(shè)備本身的使用情況進(jìn)行監(jiān)控，一旦超出核定功率，設(shè)備會(huì)自動(dòng)降低使用功率或者停止工作。這種智能無功補(bǔ)償控制器價(jià)格低廉，但是使用壽命較短，需要經(jīng)常進(jìn)行更換與維護(hù)。而智能無功功率因數(shù)控制器操作簡單，操作難度低，但是設(shè)備在投入使用的過程中，會(huì)受到電壓諧波與電流諧波的影響而出現(xiàn)振蕩與噪音。在安裝智能無功補(bǔ)償控制器時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇高壓安裝或者低壓安裝。在安裝智能無功補(bǔ)償控制器時(shí)，一定要對(duì)控制器的狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，分別通高壓電流與低壓電流，并保持通電時(shí)長在六至八小時(shí)，如果在這段時(shí)間內(nèi)，智能無功補(bǔ)償控制器能夠正常工作，則視為該控制器為合格設(shè)備，然后進(jìn)行安裝。因此，在選擇智能無功補(bǔ)償控制器時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工程需要與外界環(huán)境條件進(jìn)行選擇，只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)高效的智能無功補(bǔ)償。

2.5跟蹤補(bǔ)償

跟蹤補(bǔ)償是一種將無功補(bǔ)償裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器補(bǔ)償在大用戶0.4kV母線上并實(shí)現(xiàn)跟蹤監(jiān)測(cè)的一種補(bǔ)償方式。這種運(yùn)作形式主要適用于100kVA及以上的專用配電變壓器用戶，能夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)補(bǔ)償與隨器補(bǔ)償方式的功能與性質(zhì)的替代，補(bǔ)償?shù)男Ч蚕鄬?duì)較好;且補(bǔ)償?shù)倪^程中能夠與智能電網(wǎng)充分結(jié)合，運(yùn)作高效靈活，運(yùn)作維護(hù)的工程量也相對(duì)較少，電容器的壽命也相對(duì)較長，能夠保障長期的穩(wěn)定運(yùn)作。與此同時(shí)，這種運(yùn)作模式雖然能夠較為高效地實(shí)現(xiàn)跟蹤與應(yīng)用，并且對(duì)于無功負(fù)荷的變化進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，從而在運(yùn)作的過程中實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，但是其運(yùn)作方式在應(yīng)用過程中成本較高，投入較大，且整個(gè)補(bǔ)償運(yùn)作裝置的安裝與設(shè)置程序相對(duì)復(fù)雜，若其中的某一個(gè)元件損壞，則會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備電容器的投切效果產(chǎn)生影響。

3結(jié)論

通過優(yōu)化電力設(shè)備與電網(wǎng)系統(tǒng)開改進(jìn)電力自動(dòng)化技術(shù)。根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建選擇合適的智能無功補(bǔ)償技術(shù)，然后根據(jù)電路的實(shí)際用途，在生產(chǎn)用電與生活用電上加以區(qū)分，安裝適合的智能無功補(bǔ)償投切開關(guān)與控制器，才能更好地發(fā)揮智能無功補(bǔ)償技術(shù)的效用。

參考文獻(xiàn)：

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