电力自动化中智能无功补偿技术的应用 王钦源

电力自动化中智能无功补偿技术的应用王钦源

摘要：随着科技水平的不断提高，高效应用电能的探索取得了重大突破。我国

城乡、地域间的差距较大，存在电压不稳定、无功补偿不合理或者部分地区无功

不足的问题。长距离电能传输时，智能无功补偿技术可减少电能损耗，实现更大

的社会经济效益。本文分析和探讨智能无功补偿技术在电力自动化中的应用，评

估了智能无功补偿技术的应用方向和发展趋势。

关键词：智能无功补偿技术；电力工程；电力自动化

引言

电力系统在运行过程中，由于受到城乡环境及地域特征等差异影响，导致电

力长距离输送过程中容易出现电压不稳定等情况，很多非线性因素增强，对电力

系统的安全运行构成威胁。智能无功补偿技术是电力自动化的一项新兴技术，该

技术的出现解决了电力输送中电压不稳定的问题，有效提升了电力自动化水平。

1无功补偿技术在电气自动化中应用的意义

1.1提升功率因数

无功补偿技术降低能源消耗的原理主要就是因为它能够将具有容性功率负荷

装置和感性功率负荷装置并联在同意电路中，能量可以在两种负荷之间顺利转换。无功补偿技术的作用就在于能够在保持供电水准不下降的情况下，有效降低能源

和电器设备的损耗，提升资源和设备的利用率。节约了大量的成本和人力资源，

避免了能源浪费。现阶段，国内电气自动化通过无功补偿装置的运用，电气系统

效率显著提高，发展也更加迅速。

1.2保证电力系统运行效率

电器自动化应用的过程中，不同应用设备在运行状态下的功率受到诸多条件

的限制，比如电力系统出现能源损耗，电压和负荷增加，如果不及时改善，会严

重缩短电力系统设备的使用寿命。无功补偿技术可以在保证电力系统运行效率的

同时，合理分布电网中的无功功率，使整个电气系统高效运行，有效避免损耗现

象的发生。又比如，电力系统在供电时电网功率因素调低，极其容易损耗输电线

路和变压器，而无功补偿技术的改善避免了这种现象，增强了输电的稳定性，提

升了电力系统的电力输送效率。

2电力自动化智能无功补偿技术的主要特点

2.1电力系统运行时，主要运用电磁感应原理

对于发电机组而言，线圈是整个发电机组的重要部分。发电时切割磁感应线

必然会产生交流电，变压器作用时，电压会随之变化，同时也会受到电磁感应的

影响，就能够将电能输送到较远的地方，实现有效节能。

2.2设计电力设备时，电感器一般具有阻抗和容抗的特点

这样设计在运行过程中能够有效避免谐波产生。因此，设计时需要提升设计

水平和运行功率。影响电力系统发展是否顺利的因素包括电能损耗情况、电能的

输送情况等。无功补偿技术为电力系统稳定运行提供先导性技术支持。

2.3使发电机组在运行过程中科学、有序

电力自动化智能无功补偿技术的实质，就是在发电前将无功功率注入整个电网，使发电机组在运行过程中科学、有序。能够有效控制电压的起伏，避免电压

波动太大，对整个电网的安全产生威胁，同时有利于电力系统的管理。智能无功

补偿技术的一大技术特点就是在电力系统发生故障时能够有效、及时进行补偿，

缓解故障区域电力紧张情况。

3智能无功补偿技术在电力自动化中的应用

现阶段，无功补偿技术已在电力系统中得到初步应用，极大地解决了远距离

传输电能时的电能损耗问题，提高了电网系统的稳定性。常用无功补偿技术包括

固定滤波器、可控饱和电抗器、真空断路投切电容器和静止无功补偿装置。这些

技术均存在一定不足。使用固定滤波器前，需安装晶闸管和通断开关，增加了线

路复杂度，且控制器开关影响整个系统的正常运行；可控饱和电抗器和真空断路

投切电容器的工作原理不同，但都会减少设备的正常使用寿命；静止无功补偿装

置难以控制参数，导致实际应用效果不理想。因此，利用智能、便捷的网络设备

并行多台电容器，组成低压无功自动控制系统，可自动生成网络系统。当一个机

器出现故障时，另一个机器可自动识别和产生一个新的网络系统，以保证系统正

常运行。

4智能无功补偿技术在电力自动化中的具体应用对策

4.1合理选择智能无功补偿技术

合理选择智能无功补偿技术，可有效提升无功补偿效率，如稳态补偿与快速

跟踪补偿相结合。从实际情况分析，稳态补偿与快速跟踪补偿相结合是无功补偿

技术的必然发展趋势。从经济效益分析，无功补偿技术的技术成本和实际收益效

果不平衡，影响了无功补偿技术的推广。采用稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的

方式，可提高功率因数、减少能源浪费，充分发挥设备能力，有效提高工作效率

和工作质量。从长远发展分析，需根据社会实际需求，保证电力系统有效运作的

前提下，对用电量大、负荷变化快及波动大的大型钢铁冶金企业进行合理的无功

补偿，以控制智能无功补偿技术的成本投入。从技术方面分析，复杂的电网建设

种类繁多且不断优化电力设备，无法使用一种智能无功补偿技术应对。实际工作中，结合智能动态补偿技术和固定补偿技术来弥补单一技术的缺陷。同时，大量

增加的电气设备加重了电网三相不平衡的情况，需使用综合性智能无功补偿技术。为降低成本投入，可采用公分结合补偿办法或者快速跟踪补偿结合稳态补偿的方法。

4.2遵循智能无功补偿方式原则

智能无功补偿需要遵循相关原则。首先要调整电网的电流或者电压，这要根

据电力系统中电路运行和连通情况进行。其次，无功补偿分为动态补偿和固定补

偿两种，在选择智能无功补偿时需要将二者结合起来。传统的固态补偿方式已经

不能满足当前社会发展对电力系统的要求，结合电路的连通情况和电压、电流情

况调整电路运行状态。再次，电力运输过程中的运输环境也会影响到电路工作情况，大量电气设备的投入使用，加剧了电力系统中三相不平衡的情况，传统的运

行方式一般使用三相共补方式，但是，现在的情况已经不合适，况且单相补偿又

要花费较高的成本。因此，选择无功补偿方式时要综合考虑，智能综合补偿措施

能够尽可能避免电力损耗，降低运行成本，提高补偿效果。然后，可选择快速跟

踪补偿方式。这是一项新技术，且已经在很多电路系统中被采用，这项技术和稳

定态补偿技术结合起来成为无功补偿的研究方向，是很多电力系统部门正在努力

的方向。最后，电力系统工作人员要掌握和运用方法有效控制电网电压，可以借

鉴快速跟踪补偿方式。

4.3提高对智能无功补偿技术的控制能力

提高对智能无功补偿技术的控制能力，有利于高效发挥无功补偿作用，改善

无功补偿的效率，从而实现智能无功补偿技术的进一步推广和应用。随着社会经

济的快速发展，人们对无线电网的需求不断增强。目前，智能无功补偿技术主要