智能無功補償技術在電力自動化中的應用研究

尹榮俠

摘 ?要：通常電力系統在不斷運行的過程中，因受到城鄉環境和地域特征等多種差異性因素的影響，從而導致電力系統在運行的過程中很容易出現電壓不穩定的情況。當非線性因素在不斷增強的情況下，將嚴重威脅到電力系統運行的安全性。智能無功補償技術是電力自動化發展中所興起的一種新興技術，有效解決了當前電力輸送過程中出現的電壓不穩定的問題，讓電力自動化水平得到了有效提升。文章通過具體論述電力自動化中智能無功補償技術的主要應用設備，并根據實際情況提出智能無功補償技術在電力自動化中的應用策略，為保證電力自動化正常運行創造良好的條件。

關鍵詞：智能無功;補償技術;電力;自動化

中圖分類號：TM761.12 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）28-0169-02

Abstract： In the process of continuous operation， power system is often affected by many different factors， such as urban and rural environment and regional characteristics， which leads to voltage instability in the transmission process. When the non-linear factors in the increasing situation， will seriously threaten the security of power system operation. Intelligent reactive power compensation technology is a new emerging technology in the development of power automation， which effectively solves the problem of voltage instability in the current power transmission process and effectively improves the level of power automation. This paper discusses the main application equipment of intelligent reactive power compensation technology in electric power automation， and puts forward the application strategy of intelligent reactive power compensation technology in electric power automation， to ensure the normal operation of power automation to create good conditions.

Keywords： intelligent reactive power; compensation technology; electric power; automation

在供電設備工作的時候，電感、電容元件將會產生磁場，而這種對應的磁場便可以形成無功。無功在電路的運行過程中所產生的電流將在一定程度上增加供電系統的壓力，導致電力系統的安全運作嚴重受到影響。其中，在整個電力系統中，電容和電感元件是必備的元件，所以便可以將另一種元件接入到電力系統中，并以反向來抵消無功電流，從而被稱之為是無功補償技術。無功補償技術在應用的過程中具有平衡電流、減少線路和變壓器的工作損耗、減少低壓配電區的線損量和考核電壓合格率等功能[1]。因此，當前在各個地區的低壓配電網的公用配變中常常應用智能無功補償技術。

1 電力自動化中智能無功補償技術的主要應用設備

1.1 真空斷路投切電容器

在智能無功補償技術的應用過程中，真空斷路投切電容器是非常重要的核心設備，其主要的功能就是為了能夠全面把握電力運輸，更加準確地了解電力損耗的情況，這樣才能夠根據實際情況采取科學合理的措施。其中，成本低和操作簡便是真空短路投切電容器的一個非常重要的特點，并在智能無功補償技術的應用過程中發揮著重要的核心支撐作用。然而，該設備的一個缺陷就是在使用的過程中易產生較大的電力損耗，并在合閘的時候會形成巨大的電壓，從而給電路造成威脅，甚至還會導致整個電路中的電力設備被破壞。

1.2 可控飽和電抗器

可控飽和電抗器在調整電力輸送的過程中主要是根據飽和情況進行處理，避免電力損耗的問題出現。雖然該項設備在應用的過程中能夠有效控制電力系統的功率，但由于電流強度的變化會產生電磁效應，從而形成噪音。因此，為了能夠最大限度發揮出電抗器的作用，便需要采取合理的措施來控制噪音。

1.3 有源濾波器

通常在電力自動化中應用智能無功補償技術的時候，將會產生負向的電流，且源濾波器的作用將與負向的電流相抵消，讓有源濾波器能夠更好地識別電流。尤其是對電路中的電流情況進行分析之后所形成的電流，能夠讓電流產生的危害降到最低，讓電力設備的使用時間能夠得到延長。同時，由于有源濾波器在制造的過程中需要花費較大的成本，所以當大范圍使用源濾波器的時候需要投入較大的資金，從而增加整個電力系統的運行成本。因此，有源濾波器常常只是在主干電路或者是有需要支線的電路上使用，以此保證智能無功補償技術在電力自動系統中的應用效率。

1.4 固定濾波器

固定濾波器在應用過程中為了降低整個電路電力的損失，其主要是通過調節低壓側的電壓來實現。因此，在應用固定濾波器的時候，需要將整個電容器設備安裝到電路中，并全面檢測電力元件的應用情況，有效保證固定濾波器應用的安全性。同時，通過緊密結合電流、電壓變化的情況對電容器運行過程進行無功補償，并在固定濾波器的應用過程中安裝開關，讓電路的損耗能夠得到最大限度降低。

2 智能無功補償技術在電力自動化中的應用對策

2.1 正確選取智能無功補償技術

通過對智能無功補償方式來進行分析，由于不同的無功補償方式在應用過程中所需要的條件不盡相同，所以為了能夠充分發揮出無功補償作用，便需要正確選取智能無功補償技術。其中，通常在選取智能無功補償技術的過程中，應該緊密結合電力系統的自動化運行情況。這樣電力系統在自動化運行的過程中，合理解決電網及其電力設備之間的三相交流電不平衡問題，且這些設備之間存在的差異性特點，從而在進行智能無功補償技術的選擇過程中也應該充分凸顯出差異性的特點[2]。

在智能無功補償技術的選擇過程中，應該嚴格遵循下列幾個原則：（1）在將集中補償與分散補償結合的過程中，一般側重于以分散補償為主。（2）在調節補償與固定補償結合起來的時候，則主要是以固定補償為主。（3）在將高壓補償和低壓補償結合起來的時候，便需要以低壓補償為主。這樣因為電力系統內部的電力設備具有復雜性的特點，所以在應用智能無功補償技術的過程中需要準確把握電力設備的功率和所能承擔的荷載。同時，在抵消無功功率的時候，可合理的采取動態補償結合與固定補償技術，讓無功補償的靈活性切實得到增加，有效減少智能無功補償技術在應用過程中的前期成本投入。此外，通過合理應用動態補償技術，能夠有效保障設備檢測的效率，讓設備無功功率的跟蹤補償目標能夠得以實現，從而最大限度提高無功補償的效率，促使電力系統能夠更加穩定健康的運行。

2.2 選取合適的智能無功補償投切開關

投切開關是智能無功補償技術在電力自動化系統運行過程中的一種非常重要的設備，且因為所采取的投切開關不同，所發揮出的效果也不盡相同。因此，相關工作人員在應用智能無功補償技術的時候，需要統籌考慮多方面的因素，合理選取智能無功補償投切開關。其中，當前可選取的智能無功補償投切開關主要有三種類型：一種是固態繼電器。這種投切開關在應用的過程中具有運行速度快、無觸點開關、負載端與控制端彼此分離等特點，所以這種類型的投切開關在應用的過程中存在諧波明顯和噪音較大的缺點;二是智能一體化開關。這種投切開關在應用過程中的使用壽命較長，且具有較高的經濟效益。通常這種類型的投切開關主要是應用了低壓真空技術和水磁技術，所以這種技術的運行速度較慢;三是電容器開關。電容器投切開關具有運行速度快的特點，讓固態繼電器與接觸器之間彼此結合起來，但使用與維護的成本較高[3]。通常這三種智能無功補償投切開關是智能無功能補償技術中使用較多的類型，所以為了切實保證智能無功補償技術在電力自動化運行中的作用充分凸顯出來，便需要準確把握智能無功補償技術各類投切開關的優點和缺點。只有這樣才能夠最大限度提升智能無功補償技術在電力自動化中的應用效率。

2.3 選擇合理的智能無功補償控制器

為了能夠將智能無功補償的功能作用充分凸顯出來，便應該選取合理的智能無功補償控制器。尤其是當前智能無功補償控制器的功效較為復雜，且不同的補償器的特點不盡相同。例如，功率因數型控制器具有操作便捷和容易控制的特點，而這種設備在應用的過程中常常會出現振蕩的現象，從而導致這種控制器的應用范圍不斷縮小[4]。再例如，無功功率型控制器具有應用效果好和穩定性高的特點，并具有較強的自我監測和自我保護功能。但是這種控制器的使用缺陷就是壽命不長，所以便需要在選擇控制器的時候對各類設備進行檢測，再緊密結合無功缺額的情況合理進行選擇，從而讓智能無功補償技術在電力自動化中的應用水平真正得到提升。

2.4 強化對智能無功補償的控制

計算機輔助作用對于智能無功補償技術在電力自動化中的應用具有重要的促進作用。通常電力系統自動化在運行的過程中主要是利用計算機系統進行管理，并合理采取自動采集系統進行電力系統的電壓、電流、有功功率、無功功率等信息采集，并將智能無功補償技術作為控制管理的量，以投切開關的限量和用戶設定的有功功率、自動的選擇與電力系統匹配組合起來，切實保證無功補償的精確度，從而讓電力系統運行的能耗最大限度降低。只有這樣才能夠最大限度提高電力自動化運行的經濟效益。

計算機輔助管理的無功補償措施主要包括下列幾個方面：（1）由管理系統來控制電壓的限制條件，并對系統采取過壓保護和欠壓保護的措施，讓切投電壓值得到強化，從而避免出現投切設備電壓值出現無功功率設定的現象。（2）充分利用現代計算機系統來保證切頭時間控制的精確度，合理設置延時切投的時間。通常在同一組的電容器切投設置的過程中需要參考以上的設置，并將快讀動態補償的切投時間設置為0，這樣才能夠最大限度提升智能無功補償技術在電力自動化中的應用效率。

總之，在現代科學技術快速發展的背景下，通過優化電力系統軟件，能夠在一定程度上加快電力自動化的發展速度，讓電力自動化能夠真正實現電力系統的運程控制，充分凸顯出實時監測的功能，切實保證電力系統運輸中的穩定性。同時，通過不斷引入新的技術來優化電力系統，從源頭上減少電力自動化系統的電力損耗，不斷提高設備的使用壽命，便能夠讓我國電網建設水平真正得到提升，有效推動我國的電力行業更好的發展。

參考文獻：

[1]曹廣海.煤礦礦井供電系統無功補償技術的應用探究[J].中國科技縱橫，2019（02）：45-46.

[2]馬興旺.無功補償技術在電氣自動化中的應用及其研究[J].當代化工研究，2019（5）：14-15.

[3]朱曈彤，顧潔，金之儉，等.規劃與運行融合的配電網無功補償智能協調配置[J].電力自動化設備，2019，39（02）：41-48.

[4]酈鑫.關于電力調度自動化網絡安全與實現技術[J].通訊世界，2019（11）：56-57.