谈谈配电系统中智能低压无功补偿技术

谈谈配电系统中智能低压无功补偿技术
摘要：电力行业具有高电压和大容量的特点。

随着我国电网系统逐渐形成了大区域联网的形式，为此表现出对先进电网系统节能技术越来越迫切的需求。

面对目前电力系统的发展状况，传统的低压无功补偿技术已经无法满足电力行业的要求，因此，现代智能低压无功补偿技术受到了电力行业越来越广泛的认可。

基于此，本文从配电系统中智能低压无功补偿技术展开分析。

关键词：配电系统；智能；无功补偿
1、配电系统中智能低压无功补偿的原理及方式
1.1配电系统中智能低压无功补偿的原理
在配变电所高压或低压母线上，大型电力设备附近，大功率变频变流电气附近并联电容器，补偿电力网络负荷无功功率，进而提高电力用户的功率因数，达到降低电力网络损耗，提升供电质量的目的。

1.2配电系统中智能低压无功补偿的方式
首先，集中补偿方式，将电容器组配置在变配电所的入所高压母线上，提高整个变配电所得功率因数，使变配电所整体范围内的网络无功功率达到平衡，达到既减少无功损耗，有提高供电质量的目的。

其次，分组补偿方式，将电容器组配置在配电所中功率因数较低的母线上，分组补偿方式具有较强的针对性，是当前各配电所实际采用的主要无功补偿方式。

最后，就地补偿方式，将电容器装设在大功率用电设备附近，采用就地无功补偿的方式，提高功率因数，改善电压质量。

2、配电系统中低压无功补偿的现状
随着用电量的增加，农村电网的负荷增长速度很快，并且农村电网又具有自身的一些特点，例如负荷分散、季节性和地域性等，这些情况对电网负荷又提出了新的要求，要保证农村电网质量和经济性能就需要对无功补偿工作提高重视，但是目前来说农村电网无功补偿工作仍存在不规范的现象，电力供需矛盾逐年加深，针对当前存在的问题，无功补偿在农村电网实际应用方面的研究凸现的尤为重要。

无功补偿是提高电压质量的主要因素，也是提高电网效能的核心，合理应用无功补偿，能够维持负荷点的电压水平，提高电压稳定性，降低线损。

以往的无功补偿装置只适用于台区整体补偿，即在台区配电柜内加装无功补偿装置，实行集中补偿方法。

此类方式容易导致无功补偿装置过补、或欠补而投切不上，不能根据实际负荷进行投切补偿。

智能无功补偿装置在变压器空载、负载情况下起到了就地补偿以及降低线损的作用。

智能无功补偿装置不能降低低压线路上的总电流，只能降低变压器上的总电流。

因此存在无功补偿装置在变压器负荷载为60%―70%时不能正常投入使用的弊端。

至于补偿原理就是将开口式电流互感器分别接入低压线路相线，取样后电流、电压数据输入台区用电监控器，监控器根据取样后的电流值、电压值及功率因数值自动设置电容器投切容量、投切时间、投切类型，分别进行三相四线线路无功补偿。

无功补偿监控器内置电压保护、过流保护、投切保护，根据采样电压、电流值，装置自动投切电容器进行单相欠补或三相共补。

单相补偿方式电容器采用星形接法，三相共补电容器采用三角形接法，且电容器投入的大小按梯形分配。

无功补偿监控器投切开关采用电子复合开关，利用栅极触发电压控制双
向可控硅正反向门极电压指挥通断，瞬间倒成磁开关，这样可以避免电容投切时
接触器产生电磁涌流及冲击电压，烧坏断路器及其它开关。

通过投切补偿情况送
往取样电流后段，达到功率因数平衡补偿。

3、配电系统中智能低压无功补偿技术分析
3.1综合配电监测技术的性能分析
综合配电监测主要是对配电变压器的各种电气参数进行测量，并且将这些参
数进行存储发送，通过应用综合配电监测技术，可以详细掌握电网配电运行情况。

综合配电监测技术的主要功能有以下三点：①该技术可以对电网的各种数据进行记录，并且进行累计统计，比如统计电网有功无功电量和当月累计用电量等。

②该技术可以对数据进行查询分析，并将分析结果处理成管理人员需要的格式。

③该技术可以对电网配变电的各种数据进行监测，包括电压、电流、有功和无功功率、投切开关的状态以及是否存在故障等。

3.2投切开关技术的特性分析
智能低压无功补偿技术的投切开关分三种：
3.2.1低涌流真空开关，这种开关具有控制结构，能够对电网电压和电流以及
功率因数进行有效监控，同时工程师可以对相位角进行设置，使投切开关的各个
部分同时合闸，这样可以有效防止开关各个元件发生串联现象，也就避免了开关
的保护问题，这种开关设计方式具有广阔应用前景。

3.2.2过零触发可控硅为控制单元的开关电路，应用可控硅使得其投切动作非
常迅速，并且对电网不产生涌流等影响。

除此之外，这种开关稳定性很强，持久
耐用。

但是这种电子开关自身会产生功耗而且会对电网产生谐波污染。

利用过零
触发可控硅的投切开关是目前智能低压无功补偿技术应用比较广泛的一种投切开关。

3.2.3基于机电一体化技术的复合型投切开关，这种开关采用固态继电保护器
与交流接触器相并联的方式，不仅继承了可控硅投切开关的特性而且解决了功耗
过大的问题。

该种投切开关将会越来越多的占据今后电网投切开关市场。

3.3电能质量以及在线谐波的监测分析
智能低压无功补偿技术还可以对电网的电能质量进行监测分析。

对电网电能
的谐波含量、功率因数以及电压闪变等因素进行在线监测，并通过相应装置进行
电压以及扰动波形进行捕捉记录。

基于DSP的设备处理器可以对电网中的各项配
电参数进行在线监测，并且根据快速傅里叶算法对参数进行谐波分析。

通过系统
的相关功能对整个电网的用电情况进行统计分析，由此可以对电网容量进行有效
优化。

3.4采用智能无功补偿控制器
智能无功补偿控制器对电网的无功功率进行控制，根据现代模糊控制理论对
电容器进行合理组合，并按照客户事先设定好的功率参考来进行智能投切。

基于
现代智能控制理论的无功补偿控制器不仅可以对电网无功功率进行及时有效补偿
而且可以对电网监测数据进行存储通讯，之后对这些参数进行整理分析。

智能无
功补偿控制器还与相关的后台软件进行结合，对监测数据进行显示打印等处理。

智能无功补偿控制器可以对电网每一相电压按照“取平补齐”的规则进行智能补偿。

智能无功补偿控制器可以对电网电压进行科学限制，管理者可以对控制器设
置电压保护值。

电网处在低谷高电压时控制器相应进行禁投设置，电网处于高峰
低电压时控制器进行禁切设置。

控制器还可以对电网进行缺相保护，并对缺相时
间进行存储记录。

结束语：
智能低压无功补偿技术过程中应该注意运用科学技术的力量保障质量的目标。

智能低压无功补偿技术能够对电网功率进行合理补偿，使管理者对电网的运行情
况进行分析管理，降低非正常耗电并且及时有效地对电网故障进行判断，在保证
电网安全稳定的同时极大提高了其经济效益。

因此，推行智能低压无功补偿技术
就成为当前配电系统中各项工作的重中之重。

参考文献
[1]杨君.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京：机械工业出版社，2016.
[2]孙晓东.城市配电网无功补偿优化设计[J].广东电力，2011.
[3]许伟.关于智能无功补偿技术在电力自动化中的的探讨[J].电子世界，2011.。