智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中的應用研究

秦海軍

（國電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 211106）

0 引 言

從目前國家發展及人民生活來看，電力是必不可少的重要資源。而從電力行業的發展來看，其重點就是實現電力供應高效、穩定，為人民生活及工作生產提供保障。基于智能化、自動化及現代化等先進技術，研制出了智能電力自動化補償技術，其在低壓無功補償中的應用還處于初步探索階段，仍需不斷開展學術研究。

1 功率因數的定義及影響因素

1.1 功率因數的定義

功率因數是供用電系統中的技術經濟指標，其作用在于展現出用電設備的的有功功率和視在功率比值。通常來說，若電壓定為160 kV，其最大負荷時功率因數就必須大于或等于0.8，若是以100 kV的電壓為依據，則其功率因數要大于或等于0.85。

1.2 影響因素

在電氣設備做功時，有功功率損失現象較為常見，其主要原因是由于功率的影響因素所導致，本次研究將從以下幾點來探究。（1）電動機、感應電爐以及交流電焊機等設備是無功功率的消耗者。以工廠供電為例，所耗無功功率占比最大的是異步電動機，一般在60%～70%，該設備在空載時所耗無功率較多[1]。如何加強管控，需防止電動機空載運行，以此來促進高負載率的提高，進而帶動功率的提升。（2）供電電壓超出規定范圍。工廠的供電電壓額定值以10%以下為準，若超出額定值的范圍，功率就會有所降低，尤其是在電壓額定值減少的情況下，會對電氣設備正常運行造成影響，最好的方法就是對其進行合理控制，只有使供電電壓保持穩定才能在實現正常運行的同時，確保不對功率造成影響。（3）電網頻率的波動。其會對異步電動機與變壓器中磁化無功功率造成影響。

2 智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中的應用

2.1 選擇合適的智能補償方式

對于低壓無功補償來說，電力供應中為更好地體現出智能電力自動化補償技術的性能，使其作用得到充分發揮，在智能補償方式選擇中需以實際情況為準，可以固定補償為基準來結合動態補償。這種選擇方式的目的就是基于當下供電需求不斷提高，使得電力供應載荷量不斷提升而對其穩定性造成影響的實際情況為依據，以此來進一步加強無功補償的質量。在補償中，固定補償的方式具備良好性能，但由于科學技術不斷發展，其正在逐漸淘汰中。基于其良好的性能特點來看，可通過技術融合的方式來實現技術創新與升級，進而構建出更加智能的新型補償方式[2]。此外，為使智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中應用的效能及作用得到充分發揮，體現新型技術應用的價值與意義，就要以綜合補償的方式為主，以電力設備的運行為導向，結合兩相電量不斷增多的情形來選取適合智能電力自動化補償技術應用的智能補償方式，從低壓無功補償裝置的層面進行充分考慮[3]。可通過進行快速跟蹤補償和穩定補償的結合，以此來形成更加智能的補償方式，圖1為低壓無功補償裝置。基于該裝置與智能電力自動化補償技術的適配性，能夠使該項電力技術完美用于低壓無功補償裝置來實現智能化、自動化設備運作，以此來提高低壓無功補償裝置運行的穩定性與可靠性。

圖1 低壓無功補償裝置

2.2 選擇合理的智能補償投切開關

除了智能補償方式要依據實際情況進行合理選擇以外，在實際應用中也要高度重視合理的智能補償投切開關選擇，具體有以下幾種。（1）過零觸發固態繼電器。這種投切開關設備的優勢特點在于動作快、無涌流，其所運行的時間較長，但缺點在于會產生大量的能耗，不符合當下節能發展的時代理念。（2）智能真空開關。其特點在于實現機電一體化，且穩定性有所保障，造價成本較低，能耗較低。（3）智能負荷開關。圖2為智能負荷開關，其功能更加全面，不僅能夠實現機電一體化，也能實現固態繼電器與交流觸碰間的有效銜接，具備良好的能源節約型，缺點就是穩定性與安全性較差。

圖2 智能負荷開關

2.3 綜合配電監測功能

能夠監測配變三相數據，這些數據信息涵蓋了電壓值與功率，并對整點、統計等相關數據進行記錄，計量出有功和無功電量。在系統當中，還安裝了對后臺進行管理的有關系統，能夠完成數據共享的工作目標，同時還能夠實現多機操作。

2.4 智能補償無功控制

通過進行智能系統電壓保護值與禁切電壓值的設置，設定投切延時來使時間設定更加合理，并安裝同一組內電容來實現快速補償。表1為智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中的效果。

表1 智能電力自動化補償技術在低壓無功補償運行效果

3 智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中應用的作用

供電是確保正常生產的前提條件，在低壓無功補償中應用智能電力自動化技術能夠確保電力系統正常工作，為電力企業電力生產及相關工作的開展提供保障，節省資源使用與成本支出，大大提升生產效率，帶來更多的經濟效益。本文分別從以下3個方面展開研究與探討[4]。

3.1 節省電費支出

無功補償最明顯的作用就是能夠有效提升功率因數，在電費支出方面有效降低部分費用，以此來凸顯智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中應用的節能性。由此可見，通過無功補償技術對功率因數的提升，能夠為企業節省部分電費支出，以此來提升其獲取的經濟效益。

3.2 提高設備利用率

在企業生產供電中，整個電力系統存在很多種不同類型的電力設備，在沒有無功補償技術的加持下，很多設備的利用率不高，而通過該項技術不僅有助于功率因數的提升，還能夠有效減少負荷電流，提升功率儲備的效能。除此之外，還能夠使設備容量降低。由此可見，通過無功補償提高功率因數，不僅能夠節省一定的電力成本支出，還能夠使各項設備的利用率得到提升。

3.3 降低系統耗能

該技術能夠確保線路末端電壓的安全性和穩定性，從而對大電動機起動提供有效保障，并進一步優化了整個電力系統的電壓質量。在此基礎上通過電容器的安裝還能夠有效降低整個系統線損情況，起到了降低系統耗能的作用，以此來提升整個電力系統的使用性能與時長[5,6]。

4 結 論

電力供應中穩定及安全的重要性不言而喻，而智能電力自動化補償技術在低壓無功補償中的應用能夠為正常生產與運行提供有效保障。做好供電中的無功補償，不僅能夠提升配電變壓器的利用率，還能一定程度的節省電力運行費用，并保證生產效率，從而為相關行業帶來更多的經濟效益，以此來促進電力行業實現節能發展。由此可見，智能電力自動化補償技術的應用是無功補償技術創新升級的體現，將其應用在低壓無功補償中能夠進一步加強供電的穩定性與安全性。