浅析电力自动化技术

浅析电力自动化技术

发表时间：2018-10-19T09:08:31.707Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：张元

[导读] 摘要：随着社会与工业的飞速发展，电力已经成为现代生产生活的最主要能源，为满足用户日益增长的电能需求，电力系统中必须使用先进的、自动化程度高的技术进行监控与管理升级或完善，及时收集与监控电网运行中产生的数据信息，并根据这些信息采取相应的处理操作，以确保电网长期维持在健康稳定运行状态，增强电力系统的供电效率。

（内蒙古华云新材料热电厂内蒙古包头市 014000）

摘要：随着社会与工业的飞速发展，电力已经成为现代生产生活的最主要能源，为满足用户日益增长的电能需求，电力系统中必须使用先进的、自动化程度高的技术进行监控与管理升级或完善，及时收集与监控电网运行中产生的数据信息，并根据这些信息采取相应的处理操作，以确保电网长期维持在健康稳定运行状态，增强电力系统的供电效率。

关键词：电力；自动化：技术

电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展，带动了许多电力新技术、新设备的不断出现，近年来随着城乡电网改造的进行，智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用，它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身；同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。

1 低压无功技术

1.1采集单一信号，采用三相电容器，三相共补这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载（电动机）的场合，但假如当前的负载主要为居民用户，三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同，采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。

1.2 投切开关多采用交流接触器其缺点是响应速度较慢，在投切过程中会对电网产生冲击涌流，使用寿命短。

1.3 无功控制策略控制物理量多为电压、功率因数、无功电流，投切方式为：循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。

1.4 通常不具备配电监测功能

2 智能无功补偿技术

2.1补偿方式

2.1.1固定补偿与动态补偿相结合

随着社会的发展，负载类型越来越复杂，电网对无功要求也越来越高。因此单纯的固定补偿已经不能满足要求，新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。

2.1.2三相共补与分相补偿相结合

新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备，都是两相供电，电网中三相不平衡的情况越来越多，三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题，而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。

2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合

稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等企业。工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大，充分有效地进行无功补偿，不仅可以提高功率因数，降损节能，而且可以充分挖掘设备的工作容量，充分发挥设备能力，提高工作效率，提高产量和质量，经济效益大。

2.2 采用先进的投切开关

目前采用的投切开关主要有以下几种：

2.2.1 过零触发固态继电器

其特点是动态响应快，在投切过程中对电网无冲击、无涌流，寿命较长，但有一定的功耗和谐波污染，目前运用比较普遍。

2.2.2 机电一体化智能复合开关

该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行，综合两种开关的优点，既实现了快速投切，又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。

2.2.3 机电一体化智能型真空开关

该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构，可实现电容过零投切，还可适应电容器串联电抗器回路的投切，寿命长，可靠性高，目前正在实现商品化。

2.3 采用智能型无功控制策略

采集三相电压、电流信号，跟踪系统中无功的变化，以无功功率为控制物理量，以用户设定的功率冈数为投切参考限量，依据模糊控制理论智能选择电容器组合，智能投切是针对星一角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论，自动及时地投切电容补偿，补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合，依据“取平补齐”的原则投入电网，实现电容器投切的智能控制，使补偿精度高。

2.3.1科学的电压限制条件

可设定的过、欠压保护值。可设置禁投（低谷高电压）、禁切（高峰低电压）电压值，具缺相保护功能。以无功功率为投切门限值。

2.3.2 可设置投切延时

延时时间可调（既可支持快速跟踪无功补偿，也可支持稳态补偿），同组电容投切动作时间间隔可设置，对快速跟踪补偿可设置为零。

3电网电力相关自动化技术

为实现电网电力自动化，通常会采用以下几方面技术：补偿技术、调度技术以及诸如数据库技术、现场总线技术等电网提升技术等。

3.1 电网电力低压无功补偿技术

对电网中的点成进行无功补偿可以提升能源利用率，降低电能的浪费。目前针对电网的低压无功补偿主要是借助三项电容器实现的。

该补偿技术在三相负荷平衡时可对大负载用户实现较好的补偿效果，但是该技术也存在补偿不足或过补偿等可能，因而必要时需要采用物理的手段或方法来调整电网电压、电网功率以及电网中的无功电流来增强电网的负荷平衡性。综合电力需求以及电网特性来看，无功补偿必然是未来电网自动化技术的主要发展方向，该目标的实现需要自动控制技术、智能技术以及相关的电力电子技术的支持。

3.2 电网电力自动化调度技术

电网电力自动化的核心是调度自动化。为实现调度自动化必须采用相关的技术和设备搭建自动化调度系统，如中心控制系统、中心工作服务站、显示设备、数据与功能服务器、配套的调控中心与变电站等。通过自动化调度技术可以非常方便的对电网运行过程中产生的数据信息进行采集、对电力生产与传输进行监控与调度，对电网负荷与系统负载等进行估计与控制，确保电力系统各项工作的顺利、智能开展与进行。实际应用中，不同地区或服务区域所使用的自动化调度相关设备不尽相同，调控要求较低的地区可以使用普通的计算机与服务器进行调度中心搭建，调控要求较高的地区可以使用性能较高的计算机与服务器进行调度中心搭建。

3.3 电网电力自动化提升相关技术

为进一步提升电网运行的自动化和智能化程度，除上述两种技术外还需要使用到现场总线技术、数据库管理技术以及光通信等技术。

其中，现场总线技术可以将电网中的所有设备与装置按照使用需求进行并网连接，形成一个功能完善的通信网络，利用网络中的传感器、数据采集设备以及数据传输介质等可以及时的将电网运行中的电压、电流、电阻等数据传输到监控主机中供监控人员或监控平台分析与处理。利用该技术可以分散数据处理内容，降低远程计算机工作负荷，调整各设备处于稳定运行状态，进而实现监控相关功能。

数据库管理技术可以将电网运行中收集到的数据信息进行存储与分析，同时制定相应的触发动作或触发程序，按照分析后结果执行对应的操作，使得整个电网的运行与监控长期处于自动化状态。通过数据库相关技术所获得的数据与结果不仅具有较高的准确率，还具有较大的利用价值，可满足用户更多更苛刻的用电需求。

光互连技术可以确保电力系统中的继电保护装置与自动控制功能的运行。该技术相较于传统的继电保护技术而言，受电容性负载影响更小，可提升的工作效率更高。除此之外，还能够更加方便灵活的进行系统设置和提供更好的系统抗干扰能力，因而可以有效保障电网的安全稳定运行。

4结语

总之，随着科技的快速发展进步，高科技企业的增加，电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时，还要对用户电网进行更全面的治理、监控，在这个过程中，将有各种新技术、新设备发展起来，未来的无功补偿技术将会更加经济有效。

参考文献：

[1]江海涛.浅谈电力自动化技术的发展[J].硅谷，2009（21）.

[2]黄建良.电力系统配电网自动化的应用探讨[J].湖北电力，2010（6）.

[3]文静.电力自动化配电网管理系统及工作模式[J].中国新技术新产品，2009（19）.

[4]李茜.电力自动化技术在电力系统中的应用电力自动化技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（19）.