电气自动化中的智能无功补偿技术

刘小东 李文峰

摘 要：电力在我国生产生活中属于十分重要的能源，而在电源传输的过程中由于室外温度和传输距离的影响，电压会出现不稳定变化，进而会对生产用电与生活用电造成影响。因此，有必要在电力自动化中运用无功能补偿技术来提供稳定电源。基于此，本文就智能无功补偿技术在电力自动化中的应用进行探究分析，并阐述一些有效的策略。

关键词：电力自动化;无功补偿技术;饱和电抗器;有源滤波器

引言

本文阐述了电力在传输过程中，由于室外温度、传输距离与各种辐射的影响，要引入无功能补偿技术来稳定电源，包括饱和电抗器、真空断路器投切电容器、有源电力滤波器。

1电力自动化中的智能无功补偿技术

1.1饱和电抗器

饱和电抗器又称为可控饱和电抗器，其工作原理是铁芯交流线圈在直流电磁激励作用下，使得铁芯线圈的磁导率与线圈电感发生变化，使得饱和电抗器能够对电力进行吸收与抑制，消除电流在传输过程中的振荡，以此来降低电力损耗。饱和电抗器在工作过程中，会产生一定的噪音，为了提高设备工作效率，应该对产生的噪音进行防治与控制。除此之外，饱和电抗器的经济成本较高，而使用寿命较短，在使用过程中一定要多加注意。

1.2真空断路器投切电容器

在电力自动化中应用智能无功补偿技术的过程中，真空断路器投切电容器是十分重要的应用设备，其工作原理是真空中不存在导电介质，电在传输过程中形成的电弧在真空断路器投切电容器中能够快速消失，从而减少电能的损耗，提高电流的稳定性。真空断路器投切电容器的主要功能是可以更准确地把握电源在传输过程中的整体情况，根据这些具体信息进行分析，得出电力的主要损耗点与损耗情况。然后根据具体情况采取适当的应对措施，以此来降低电力在传输过程中的损耗，为生活生产提供稳定电源。该应用设备还存在能耗大的缺点，在电力自动化中应用真空断路器投切电容器会造成较大的电能损耗，在关闭电闸时会产生较大电压，对其他设备与电路本身会造成威胁。

1.3有源电力滤波器

在电力自动化中应用智能无功能补偿技术时，还会运用到有源电滤波器设备。有源电力滤波器的主要功能是动态抑制谐波。在谐波的大小与频率发生变化时，有源电力滤波器能够对谐波进行无功能补偿。有源电力滤波器主要分为两种：串联型有源电力滤波器与并联型有源电力滤波器，其中串联型有源电力滤波器主要抑制电压产生的谐波，而并联型有源电力滤波器主要抑制电流产生的谐波。有源电力滤波器能够对电流成分进行分析与识别，能够最大程度降低电流对设备造成的损害，进而延长用电设备的使用寿命。该设备的成本较高，不适合进行大面积使用，需要根据电网的设计图，精心安排有源电力滤波器的设置点，在提高电流传输效率的情况下，尽量降低电网搭建成本。

2智能无功补偿技术在电力自动化中的应用

（1）选择合适的智能无功补偿技术。根据电网的搭建情况不同，选择的智能无功补偿技术也不尽相同。为了提高电流在传输过程中的稳定性并降低电力损耗，首要任务是根据电网系统与设计要求选择合适的智能无功补偿技术。在选择智能无功补偿技术时，需要严格围绕着能否完善解决“用电设备、电力设备与电网系统之间的电流不平衡”问题进行。此外，还要考虑技术成本与设备成本问题，在能够有效解决问题的情况下，尽量降低电力自动化的成本。在选择合适的智能无功补偿技术的过程中，应该严格把握以下三个要求：（1）以固定补偿为主;（2）以分散补偿为主;（3）以低压补偿为主。固定补偿是不以线路使用情况作为参考而投入固定量的补偿方式，与调节补偿相比，固定补偿更稳定，但是当使用力率较高时，补偿会过量，而使用力率较低时，补偿会不足。分散补偿又称分组补偿，其工作原理是利用電容器进行补偿，电容器在放电状态与充电状态之间不停地进行变换，以此来对电力自动化系统进行无功补偿。分散补偿经济成本高，不适合在大型电网系统中使用，仅在小型工厂生产用电中投入使用。低压补偿，能够减少电流在传输过程中的损耗，而且在电阻器件相同是情况下，低压电能产生的电流更小，对用电设备与电气原件造成的损害会大大降低。电网系统复杂繁复，在选择智能无功补偿技术时，一定要对电网系统的情况进行实地考察，根据实际条件，在三种智能无功补偿技术中选择合适的一种。这样不仅能够提高电网系统智能无功补偿的效率，还能降低电网系统后期维护的成本。

（2）挑选合适的智能无功补偿投切开关。除了要选择适合的智能无功补偿技术，还要对智能无功补偿的投切开关进行选择。智能无功补偿投切开关在整个无功补偿过程中占据举足轻重的地位。不同类型的开关的功能不同，优势与劣势也不尽相同，选择合适的智能无功补偿投切开关不仅能够提高设备工作效率，还能降低电力自动化的投入成本。现阶段，电力自动化中智能无功补偿投切开关主要分为三大类型：（1）智能化一体投切开关;（2）固态继电器开关;（3）电容器开关。其中智能化一体投切开关经济实惠，据研究数据显示，该类型的开关的平均使用寿命可以达到6000～6500h。这种开关的主要原理是应用了真空低压技术，开关闭合时，开关内部呈真空低压状态，无导电介质;开关打开时，开关内部呈常压非真空状态，能够导电。但是这种开关在闭合与打开操作下，内部状态变化较慢，则运行速度也较慢。固态继电器开关运行速度较快，但是在运行过程中受电压谐波与电流谐波干扰较明显，运行过程中产生一定的噪音，会对电流传输造成一定的影响，使用过程中一定要对噪音进行控制。电容器开关也具备运行速度较快的特性，但是其初期投入成本与后期维护成本较高，不适合在大型电网系统中大面积投入使用。这三种智能无功补偿投切开关优缺点各异，在大型智能无功补偿规划中，通常将这三种开关同时应用，根据每一种智能无功补偿投切开关的特点，选择合适的安置位置。在满足电力自动化要求的情况下，能够极大限度的提升智能无功补偿工程的效率，并将成本控制在一定范围内。

（3）挑选合理的智能无功补偿控制器。为了提高智能无功补偿技术在整个电力自动化中的运行效率，还需要选择合适的无功补偿控制器。智能无功补偿控制器的功能十分复杂，主要是对电力设备的智能无功补偿操作进行控制与调节。一部分控制器在设计时采取了一定的保护机制，这样不仅能够对电力设备本身进行保护，还能保护整个电力系统与用电设备。在智能无功补偿技术中投入使用的控制器主要有智能无功功率控制器与智能无功功率因数控制器。其中智能无功功率控制器性能优秀，使用过程中稳定性极高，并且能够对设备本身的使用情况进行监控，一旦超出核定功率，设备会自动降低使用功率或者停止工作。这种智能无功补偿控制器价格低廉，但是使用寿命较短，需要经常进行更换与维护。而智能无功功率因数控制器操作简单，操作难度低，但是设备在投入使用的过程中，会受到电压谐波与电流谐波的影响而出现振荡与噪音。在安装智能无功补偿控制器时，应该根据实际情况选择高压安装或者低压安装。

3结语

通过优化电力设备与电网系统开改进电力自动化技术。根据电网系统的构建选择合适的智能无功补偿技术，然后根据电路的实际用途，在生产用电与生活用电上加以区分，安装适合的智能无功补偿投切开关与控制器，才能更好地发挥智能无功补偿技术的效用。

参考文献

[1]陈雨.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析[J].电子测试，2016（Z1）：150-151.

[2]王腾飞.基于投切门限值的无功补偿控制策略研究[J].电子技术，2015，44（08）：31-34.