智能无功补偿技术在电力自动化中的应用 魏宇

智能无功补偿技术在电力自动化中的应用魏宇

发表时间：2018-08-21T13:53:52.220Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：魏宇

[导读] 摘要：在当下国民经济飞速发展的新形势下，我国的科技水平也得到了飞跃式的发展。

（国家电投集团山西新能源有限公司山西太原 030000）

摘要：在当下国民经济飞速发展的新形势下，我国的科技水平也得到了飞跃式的发展。电能是维持人们正常生活和生产的重要能源，人们生活、生产中使用到的许多设备均必须依靠电能的支撑。因为不同区域的特点均存在一定的差异，且城乡之间也是各不相同的，国内电网建设较为复杂，长距离电能的传输极易因电压的改变而发生问题。而且在传输电能时极易因电力的波动而出现损耗，而智能无功补偿技术的使用可以使这些问题得到有效的解决。

关键词：电力自动化；智能无功补偿技术；应用

电力建设作为一项与人们日常生活息息相关的基础设施建设，其建设水平的高低将直接决定人们生活品质的好坏。因此，必须要重视对电力系统运行稳定性的提高，采用先进的科学技术，进一步完善电力供电系统的建设。就自动化技术在电力系统建设中的应用现状来看，虽然说各类技术的应用已经比较成熟，但是仍然存在着一些问题，对我国电力建设水平的进一步提高造成不利影响。智能无功补偿技术作为自动化技术的一个重要分支，能够有效优化电力输送系统，减少资源损耗，为电力供电稳定性的提高提供保障，提高电力建设水平。

1.无功补偿技术和电气自动化的概念

1.1电气自动化

电气自动化一计算机网络为基础，在电力系统实际运行的过程中，凭借着计算机网络技术实现自动化的检测发电和控制发电、配电等。

1.2智能无功补偿技术

在电力系统正常运行过程中,经常会受到电气设备中电容与电感等元件建立磁场的影响,进而导致出现无功现象,进一步在电路中产生电流,这会在一定程度上为电力系统增大用电压力,严重降低变压设备的使用效率。但这些设备是维持电力系统正常运行的必要元件。所以,在电力系统中可以选择加入一种元件,目的是抵消以上过程中产生的无功电流,进而减轻电力系统中所承担的压力,提升电力系统的工作效率。在电力系统中安装一种可以抵消或减少电力系统无功的重要元件,以上操作过程被称为无功补偿。

2.智能无功补偿技术的应用现状

近年来，我国的科技不断发展，无功补偿技术也得到了广泛应用，这对电力系统的管控起到了重要作用。目前我国的大部分地区已经广泛使用了无功补偿技术。在无功补偿技术的应用过程中，真空短路投切电容体的价格较为低廉，并且使用方便，但应用的过程中会产生瞬间高压，从而破坏电力设备的运行，所以真空短路投切电容体不能进行频繁操作，以免因为频繁操作产生的供电设备使用寿命缩短问题。可控饱和电抗器主要是对电力供应系统中的电抗器饱和情况进行调节，改变电路系统的电流状态，从而让并联滤波器产生的电流和无用功相互抵消。可控饱和电抗器的优点在于能够快速降低供电系统中的无用功率，但是在可控饱和电抗器运行过程中会产生大量的噪音。有源滤波器的主要功能是将供电设备中产生负序电流相反的电流相互抵消。从而让配电系统能够满足供电系统的相关要求。有源滤波器的主要特点在于抵消过程时间较短，所以设备的价格昂贵，使供电网络的成本造价提升，也限制了设备的广泛应用。静止无功补偿装置是由静止元件构成，然后进行无功功率补偿的装置，使用静止无功补偿装置能够改变其容性和感性能效组件进行调节，从而实现无功率控制，静止无功补偿装置的安装方便，但是却不易操控，所以也无法进行广泛推广。

3.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用策略

3.1正确的选择智能无功补偿技术

智能无功补偿技术的选择时影响补偿效果的主要因素。伴随着电力系统的优化设计以及电力设备的不断更新，在实际应用的电力系统中所采用的设备也更加多种多样，承担的荷载也是越来越复杂，这些复杂程度采用单一的智能无功补偿技术发挥的作用不明显，达不到预期效果，因此在实际的应用过程中通常可将智能动态补偿技术以及固定补偿技术结合使用，随着智能无功补偿技术的发展，可供综合采用的无功补偿技术也是越来越多。比如在电网中三相不平衡表现的较为突出，在无偿补偿中，采用单相补偿成本投入大，而采用三相共补也不能满足要求，针对这种情况，补偿技术的选择可采用公分结合的补偿方法，这样既能达到预期效果，同时成本投入也能降低。此外稳定态补偿以及快速跟踪补偿相结合的方式也是较好的选择。

3.2选用合适的投切开关

在无功补偿技术中投切开关属于核心设备,在选用投切开关时应根据实际情况选定,目前常见的投切开关有以下几种:(1)机电一体化的智能真空开关,因为智能真空开关是由永磁操作机构与低压真空灭弧室构成,在电容器串联电抗回路中应用范围较广,且在运行过程可以让电压达到0,操作性较强,安全系数较高,且使用寿命相对较长；(2)过零触发固态继电器,这种投切开关在运行过程中运转速度很快,且不会影响其他电路中的运行情况,也不会影响电力系统设备的使用年限。过零触发固态继电器的使用寿命相对来说较长,在运行过程中会消耗部分功率,同时还会产生谐波；(3)机电一体复合智能开关,它的运行需要将交流处电器与固态继电器并联在一起,其优点是耗电低、运行快,但两者结合在一起运行成本较大,其科学性有待提升。以上3种是适用范围较广的投切开关,都具备自个优缺点,所以,在实际运行中应根据自身需求选用合适的投切开关。

3.3全面提升智能无功补偿的控制力度

电力自动化中智能无功补偿技术的应用，需要借助于计算机控制系统。在对电路进行无功补偿时，首先要对线路中各设备的运行数据进行收集，然后将无功电流作为控制量，最后根据计算机对相关数据的分析结果，进行投切参数设置，选择合适的无功补偿设备。通过这种方式，能够最大程度保证供电系统稳定性，降低由于数据分析不合理对无功补偿技术应用造成的不利影响。同时还需要采取必要的智能补偿的无功控制措施，智能补偿的无功控制主要就是通过对于计算机的利用来实现的，通过计算机对于三相电压和电流加以采集，然后再对于系统中的无功变化情况进行跟踪，通过控制物理量来对于无功功率的变化情况进行了解。而投切的参考限量就是用户所设定的功率因数，按照相应的模糊控制理论，然后再对于电容组合进行智能化的选择。把智能的控制理论充分地应用在电容投切控制之中，从而实现对于电容补偿的自动投切，使得无功功率容量能够得到有效地补偿。而在具体的控制过程中，可以采取以下几个方面的控制措施：第一是使