智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析

智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析

冉继成

国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川攀枝花617067

摘要：为了更好地促进电力自动化水平的提升，本文从电力自动化的概述和智能无功补偿技术的分析入手，就智能无功补偿技术在电力自动化中的应用现状和对策进行了探讨。

关键词：智能无功补偿技术；电力自动化；应用分析

随着我国社会经济的发展，智能无功补偿技术开始广泛应用于电力系统中，智能无功补偿技术的应用使得电力系统在稳定性和可靠性两个方面有了显著改善，但是当前我国所应用的智能无功补偿技术还存在着一些问题。

1.电力自动化的概述

计算机网络技术是电力自动化能够实现的前提。电力系统的运行过程就是电力的输送过程，主要表现为电力从电厂到电网，最后到用户手中使用，电力的成功输送离不开相应的输电网、配电网以及众多变电设备。而电力自动化的作用则是通过计算机网络技术控制电力系统中的主要环节，实现发电、配电、输电以及用电的自动化管理。电力自动化是一个十分复杂的过程，要想顺利实现电力自动化，需要运用一些可控电子元件，我国目前已经实现的电力自动化主要包括发电站自动化、电力故障处理自动化以及输、配电系统的自动化。

2.智能无功补偿技术

电气设备中的电感、电容在运转过程中会形成磁场影响电力系统的正常运行，这就是常说的无功。无功会在电路中产生电流，导致电力系统的负担增加，相应的变电设备的使用寿命以及使用效果都会大幅度降低。从根本上来看，无功是因电力设备而产生的，但是没有这些设备，电力系统将无法正常运行，所以要想电力系统正常运行而且不受无功的影响，就需要在电力系统中安装另一种元件，这个元件可以把无功产生的电流进行等大方向的抵消，这样电力系统的负担就会减轻，相关设备能够正常运行，极大地提高了电力系统的安全性与可靠性。这种在电力系统中安装元件用以抵消无功的措施就是无功补偿技术[1]。

3.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用现状

随着科学技术的进步，以及用户对电力提出了更高的要求，使得智能无功补偿技术在电力自动化中的应用也有了明显的进步，当前智能无功补偿技术在电力自动化中的应用主要表现在以下方面。

3.1固定滤波器

固定滤波器通常应用于电压母线一侧，并且其应用要与电力系统中的电容器和电抗器同时使用，固定滤波器的作用主要是调节母线电压，滤波效果明显，从而实现无功的抵消或者降低，固定滤波器的使用特别需要注意的是必须安装通断开关和晶闸管。

3.2可控饱和电抗器

可控饱和电抗器的作用是调节电抗器的饱和程度，达到改变电流的目标，当电力系统中的电流发生改变之后，联滤波器中的无功电流会和感性电流处于一个相对平衡的状态，从而抵消无功。可控饱和电抗器在使用中会产生噪音，另外还伴随着一定量的谐波，导致电气设备的使用寿命缩短。

3.3真空断路投切电容器

真空断路投切电容器的优点是使用方法简单，成本比较低，但是其缺点也十分明显，在使用过程中会产生瞬间的高电压，虽然高电压不会持续很长时间，但是足以对电气设备造成损害。

3.4静止无功补偿装置

静止无功补偿装置属于补偿负载无功电流的范围，这种方法使用的范围很广，基本上每个感性设备线路都可以使用。静止无功补偿装置由众多静止元件串联组成并且实现无功的补偿，从而大幅度提高电网的稳定性与可靠性，但是当前静止无功补偿装置在参数控制方面还有待提高[2]。

4.加强智能无功补偿技术在电力自动化应用的对策

4.1正确的选择智能无功补偿技术

智能无功补偿技术将会直接影响到最终的无功补偿效果，因此必须要选择合适的智能无功补偿技术。随着科学技术的进步，电气设备更新换代比较快，另外由于我国针对电力系统不断进行优化设计，整个电力系统包含的设备种类繁多，电力系统承受的荷载比较复杂，导致在某些情况下运用单一的智能无功补偿技术无法达到预期的效果。所以在实际应用需要正确选择智能无功补偿技术，并且要根据实际情况采取多种智能无功补偿技术相结合的方式，最为常见的方式是将智能动态补偿技术与固定补偿技术综合使用。例如电网中三相不平衡表现的十分明显，如果采取单相补偿代价太高，而三相共补也无法达到预期的效果，针对这种情况，通常采用的就是综合补偿的方式，即采取公分结合的方法。

4.2合理的选择投切开关

投切开关是智能无功补偿技术中常见的设备，该设备的使用要根据实际情况合理选择，目前最为常见的投切开关包括以下几种。

4.2.1过零触发固态继电器

过零触发固态继电器的优点是投切速度够快，在使用过程中不会对电网产生冲击，此外该设备对于其他电气设备的损害比较小，基本上不会影响电气设备的使用寿命，其缺点就是在使用过程中会产生谐波并且形成功率消耗。

4.2.2机电一体化的智能真空开关

机电一体化的智能真空开关由低压真空灭弧室以及永磁操作机构形成，在使用过程中不会产生电压，具有很高的安全性，该设备的使用寿命也比较长，投入成本比较低。

4.2.3机电一体复合智能开关

机电一体复合智能开关是一种新型开关，该设备结合了固态继电器和交流接触器的优点，使用过程中功耗较低，投切速度快，但是其成本比较高，而且其实际应用效果还有待观察。

4.3重视智能无功补偿控制器的选择

智能无功补偿的核心部分是智能无功补偿控制器，在实际应用中，通过智能无功补偿控制器的协调实现数据的采样、运算、参数的设定以及相关元件的自动保护，当前智能无功补偿控制器种类繁多，而且质量也是层次不齐，所以要高度重视控制器的选择。最为常用的控制器主要有以下几种：第一是功率因数型控制器，该种控制器控制方式比较传统，其操作过程简单，但是在实际使用中会出现震荡，因此该种控制器得使用范围比较小；第二是无功功率型控制器，该种控制器能够在保护线路稳定的同时实现无偿设备的自我保护，实际应用效果比较好，但是当前我国生产的该种控制器质量还有待进一步提高；第三是动态补偿控制器，该类控制器能够实现动态控制，有效避免外界的干扰，当前我国运用的该类控制器动态反应时间长，而且无法一次性完成补偿功率。

4.4提高智能补偿无功控制水平

计算机在提高智能补偿无功控制水平中发挥着巨大的作用，其主要的工作内容为实时掌握电力系统中的电压、电流以及无功变化的相关数据，并且将无功功率作为其中最为主要的控制量，根据用户在实际生产或生活中的功率因数来确定投切的参考限量，同时需要科学的考虑电容器的组合情况，进而提高补偿精度，实现智能无功补偿控制水平的提升。工作人员在提高智能补偿无功控制水平时可以从以下两个方面着手：第一，设置科学合理的电压控制条件，具体包括对过压保护、欠压保护、禁止投切电压值等等，这些控制条件应该根据实际情况并且可以参考无功功率指标来进行设置。第二，严格控制投切时间，这就需要掌握不同电容器所需要的投切时间来进行针对性的设置，对于需要时间间隔较长的可以可设置延时投切开关，而对于需要快速跟踪补偿的情况可以将投切时间设置为0，进而保证其反应的快速性[3]。

5.结束语

综上所述，电力系统能够实现智能化、自动化，就必须以现代科学技术作为基础，其中特别是网络通讯技术、自动化控制技术、微机继电保护技术以及智能无功补偿技术。电力系统智能化的实现可以提高电力系统管理控制的效率和水平，并且能够实现对整个系统的实时监测，进而可以极大地提高电力系统的稳定性，从而满足电力系统对无功补偿的要求。

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]许伟.关于智能无功补偿技术在电力自动化中的探讨[J].电子世界,2011,11:12+17.

[3]陈健鹏.电力自动化中智能无功补偿技术的应用[J].企业技术开发,2014,20:60+65.