无功补偿自动控制中电力电子技术的应用研究分析

王楠

【摘 要】通过观察近些年的情况可知，电力电子技术的发展速度是非常迅速的。正是因为其蓬勃发展的速度，所以人们也逐渐加大了对电力系统运行中能源消耗的关注。电力系统中能源的消耗问题是一个非常重要的问题，为了要切实提升电网的运行质量以及安全性能，那么就必须要展开对电压问题和无功补偿问题的相应分析研究。因此本文将会对无功补偿自动控制中电力电子技术应用方面问题展开研究。

【关键词】无功补偿；电子电力技术；自动控制

中图分类号： TM714.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0074-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.030

【Abstract】By looking at recent years，we can see the development of electronics technology is very rapid.Because of its rapid development，people have gradually increased attention to energy consumption in power system operation. Energy consumption in power system is a very important problem，In order to improve the operation quality and safety performance of power network，the corresponding analysis and research on voltage problem and reactive power compensation problem must be carried out.Therefore，the application of power electronics technology in reactive compensation automatic control will be studied in this paper.

【Key words】Reactive power compensation；Electronic power technology；The automatic control

無功功率补偿从概念上来说，一般也被称之为无功补偿，并且它在电力系统的供电环节当中应用非常的广泛，它所起到的主要作用就是减少电能在实际传输过程中输送线路和变压器上的消耗问题，并且逐步的提升电网的运输功率，这样整体电网的运行环境质量也会得到提高。观察现如今电力系统和电气自动化等领域可知，无功功率补偿的应用已经显的十分广泛，同时，整个电子电力技术也是在不断变化发展的，因此人们也就对无功补偿自动控中的电力电子技术应用加大了关注程度。

1 关于无功补偿装置在整个电力系统当中的应用分析研究

（一）无功补偿在电力系统当中的应用效果分析

整个社会的发展速度是较为迅速的，正是因为较快的社会发展速度，也就直接提升了人们对于电能的需求量，因此在近些年的情况观察看来，这种电能的需求量正在不断的向上攀升，电力行业是在不断的迎接这新一轮的发展热潮的，整个电力系统的建设规模也在不断的扩大，这也就变相的决定了电力的负荷需求量应当要切实提高。通过实际的观察研究可以明显发现，无功补偿应用到实际的电力系统中，将会非常明显的提高整个电网的运行质量，而且其也不仅仅是展现在运行质量提高的方面，还可以将整个电网的运行速度提升，同时还能够将原本产生在实际运输过程中的损耗问题明显的减少。将无功补偿装置安装到固有的电力系统当中，可以非常明显的提升调整电网的运行状态，这对于它提升自身的安全稳定运行具有非常重要的作用，之所以这样说，是因为它不仅仅能够大幅度的降低电能消耗当中出现的损耗，并且还能够更大程度上的提高电能传输的应有质量水平[1]。

（二）无功补偿当中同步调相机的相关科学分析

在无功补偿的应用过程中，这其中是具有同步调相机的，同步调相机从实质上来讲是一种发电机，并且其是同步旋转式的，在种类上是属于无功率动态性补偿性装置。这种同步调相机是具有一定的工作原理的，这种工作原理主要展现在它可以通过对励磁系统的调节来散发出感性或者有容性的功率。另一方面，无功率补偿装置也属于同步旋转式的发电机，所以在实际的运行过程中，它在本质上都始终处于一种旋转的状态，这样也就非常容易产生出不应当具有的噪音，从而形成一定的损耗。通过实际的观察可以明确的了解到，同步调相机的检验维修工作所具有的难度性一点都不低。通过对目前的情况研究发现，无功率的变化速度在整个电力系统当中是非常快速的，不过与之不适应的却是机器的运行速度又是较为缓慢的，这种因素也就直接使得无功补偿同步调相机的调节工作在开展的过程中十分难以有效进行，也不能够较好的满足调节所需要的要求。

（三）无功补偿装置当中静止无功补偿装置分析

无功补偿装置当中的静止无功补偿装置之所以被研究设计出来，是具有一定的本质作用的。这种本质作用是为了有效解决电力容器以及同步调相机的缺陷问题。将静止无功补偿装置与同步调相机进行分析比较可以明确发现，静止无功补偿装置是有着诸多的优势特点的，其中的一个优点主要体现的是，静止无功补偿装置在实际的运行过程中并不产生出较大的噪音，而且整体的运行速度也是比同步调相机要快速的。电力电子这项技术始终都是在随着时代不断向前发展，正是因为这样，很多新型的开关器件也都会被研发出来，并且在静止无功补偿装置当中广泛的进行应用，从而切实的取得应有的动态补偿效果。虽然说静止无功补偿装置是具有诸多的优点的，但是其也是具有一定不足之处，静止无功补偿装置的检验维修成本并不是很高，但是整体设备的造价却是较为高的，这也就极大的提升了电力系统的应有成本，对于电力系统的运行来说，并不是那么的十全十美。

2 关于无功补偿自动控制中电力电子技术的应用分析

通过对以往无功补偿自动控制的分析研究可以发现，电力电子技术在具体的执行机构当中，主要表现为以下几种形式的应用，并且以下几种形式的应用在平时的日常应用过程中也体现的非常广泛。

（一）电力电子技术的机械式接触器应用研究

通过对无功补偿装置的分析可知，开关设备的自动控制的实现是与电容器具有一定的联系的，因为开关设备的自动控制主要是通过与电容器开关并联来完成的。当电流输入到了装置的时候，它最开始的电压表现为0，因此在进行接触的过程中，当合闸实现的时候，电压也就会突然的上升，也就决定了这个阶段电容器中出现的电流会非常严重的影响到电容器，一旦当影响的程度较重时，将会直接对电容器造成损坏。另一方面，机械式接触器的安装最为明显的目的是，为了有效的控制电容器当中的涌流，从而电阻能够起到限流的作用，而且始终以降低能源消耗以及稳定电业作为目的，这样也就从本质上保护了电容器，电容器出现损坏的几率也就被有效降低了[2]。

（二）电力电子技术当中无触点闸管的应用研究

通过实际的应用观察发现，处于并联情况下的电容器组，其容器中往往会产生一定的涌流现象，这种涌流的出现并不是一个较为理想的状态，因為一旦这些涌流问题出现之后，将会直接导致电容器当中的接触器触头粘结盒出现被烧坏的情况，这样也会直接对电容器造成较大的影响。如果转换一定的思路，在无功补偿的装置当中切实有效的运用电力电子技术，同时将无触点晶闸管有效的进行设置，那么将会出现电容器在运行过程中，在电压超过0的时候，把可控硅有效的利用起来，从而也就实现了自动控制。对于电压为0的情况进行明确的分析可知，一旦出现电压为0的情况，那么无触点的晶闸管将会自动切断，这样也就在很大程度上有效的避免了电容器合闸时出现涌流破坏电容器的问题。以上所谈论的是无触点晶闸管的优势之处，但是两面性的问题也存在于无触点晶闸管当中，主要表现出来的情况是，当谐波电流出现的时候，整个电容器的持续运行将会受到较为明显的影响，尤其是当本身设备温度逐渐上升的时候，其中的热气很难得到有效的散发，就算具有专门的排热风扇，也并不能起到有效的散热作用，温度始终很高。

（三）电力电子技术当中复合开关的应用分析研究

与机械式接触器和无触点晶闸管一样，复合开关也同样是可以有效控制无功补偿中出现的涌流问题的。当复合开关在电流过0的时候，复合开关可以有效的将电容器当中的涌流控制住。具体分析复合开关的情况可知，复合开关之所以具有这样的效果，主要情况在于其采用并联方式具有一定的特殊性，主要表现为此种并联方式中具有可控硅，从而交流接触的问题能够得到有效的解决，电容器当中的电流能够得到有效的导通，从而电力系统的开关也能够得到一定的控制，这样一来电容器在正常运行的情况下，也就不会出现过于消耗能量的问题。当无功补偿电容器当中使用复合开关时，应当根据其具体的使用功能来展开科学的选择，单相分补开关和三相共补复合开关是最为常用的两种类型。如果要想切实将电力系统的运行效率提高，并且还想花费较少的运行成本，那么就可以将这两种开关结合起来进行使用，结合起来将会形成综合接线的模式，并且想要达成的目标也会相应的得到实现[3]。

3 结束语

通过上文的分析研究可知，电力电子技术应用到无功补偿自动控制中是具有一定的积极效用的，它可以切实的将电网运行过程中的电网负荷减小，但这需要对无功涌流进行有效的控制。除此之外，其还能够有效保证电力系统得到正常的运行，科学有效的降低整个过程中能源消耗量，从而电能资源也就得到了节约。

【参考文献】

[1]张永春，吕香玲.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2016，6（21）：81-82.

[2]何湘宁，宗升.配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].中国电机工程学报，2014，34（29）：5162-5170.

[3]杨达亮，卢子广，杭乃善.电力电子技术实验改革与实践创新平台建设[J].实验技术与管理，2013，30（08）：171-174.