电力自动化补偿技术分析

王晶

摘要：在电力系统建设发展脚步不断加快的背景下，引入新型电力系统控制设备与技术是大势所趋，也是当前电力行业人员的研究和重点。无功补偿技术能够提高整个电力供应系统的工作效率，减少电力运输过程中对于电力资源的损耗和对设备的破坏。因此，相关电力运输部门要认识到无功补偿技术在电力自动化中的重要作用，积极引进先进的电力自动化技术和管理模式，制定合理的无功补偿方案，充分发挥无功补偿技术在电力自动化中的作用。
关键词：电力自动化；补偿技术

1 传统补偿技术的概述
        对于补偿技术来说，其在国内的电力企业中有着广泛的应用。对于早期的补偿技术来说，其本质上属于低压补偿方式，因而被称为低压补偿技术。传统补偿技术虽然带动了早期电力企业的发展，但是该技术存在着明显的缺点：一方面，早期的补偿技术应用的是单一信号，并且该技术的主要应用范围为三相电容器。这一过程中如果要对其进行补偿操作，只能进行三相共补。也就是说，这一补偿技术主要应用于三相负载的地方。但是，现阶段国内最大的用电群体为居民用户，因而三相负荷很难进行相应的平衡。同时，在进行补偿的过程中还经常会发生过度补偿问题与补偿不足问题，直接影响了供电工作的质量。另一方面，对于低压补偿技术来说，一旦出现切断开关的现象，那么主要的使用方式为交流接触器。这样一来，就会导致设备响应不及时的问题。因而，在进行投切工作时，很容易生成冲击电流，进而会对电网和电力设备造成不利的影响。此外，使用无功控制时，一般是对电压、功率等进行相关的控制，但是对于投切方式来说只有两种：循环、编码。对于这两种方式来说，忽略了电压的平衡，因而在实际的应用过程中引发各种问题。另外，在应用低压补偿技术的过程中，没有相应的监测的功能，因而不能实现补偿过程的实时监测。正是由于上述缺点的存在，才促使现阶段电力补偿技术的更新与改进。

2 电力自动化无功补偿技术的分析
          2.1 补偿的方式
          2.1.1 固定补偿和动态补偿有机结合
          在随着经济社会的发展，负载类型变得更加复杂，与此同时，电网对无功提出了更为严格的要求。因此单纯的固定补偿方式已远远不能满足他的要求，仅有创新的动态无功补偿技术才能更好地与负载变化相适应。
          2.1.2 三相共补和分相补偿有机结合
          在新的机器设备里，如大量的照明、电力电子等家电设备。都是两相供电，在电网中出现了越来越多的不平衡的三相问题，当然三相共补同投切已经不能解决这种不平衡的问题，假如全部应用单相补偿的话，则会出现投资成本较大的问题。因此也依据负载的情况对经济性的共分结合方式进行更充分的考虑，使其在新的经济条件下得到更为广泛的应用。
          2.1.3 稳态补偿以及快速跟踪补偿有机结合
          这两种快速跟踪补偿与稳态跟踪补偿有机结合的方式已成为大势所趋。这种方式更多的是面向于较大的钢铁冶金等企业单位、具有较复杂的工艺、较大的用电量，同时负载变化快及波动大的特点，使它能够更加充分有效地进行无功补偿。它的作用是能够提高功率因素，减少能量的损耗，与此同时，还能够对设备的工作容量进行补充挖掘，使设备的能力得到充分的发挥，提升工作效率，帮助提高产量以及质量，使企业获得更大的经济效益。
          2.2 应用先进投切开关
          2.2.1 过零触发固态继电器
此继电器的主要特点是具有较快的动态反应，与此同时在投切时候，不会对电网产生冲击以及涌流，同时也具有较长的寿命，但也会引起污染，目前有着比较广泛的应用。
          2.2.2 机电一体化智能复合开关
          这一种开关主要是由固体继电器与交流接触器并联运行，因而具有两种开关的特点，与此同时还能使快速投切得到有效的实现，减少了功耗。目前由于成本等原因，这种开关的应用相对较少。
          2.2.3 机电一体化智能型真空开关
          这一种开关应用的是低压真空灭弧室以及永磁操作机构，它可以使电容过零投切得以实现，与此同时，使电容器串联电抗器回路的投切相适应。具有较高的可靠性，同时寿命较长，目前也被开始被应用。
          2.3 应用智能型无功控制策略
          进行电流信号以及三相电压的采集，跟踪系统内无功的改变情况，以无功功率记作相关的控制物理量，投切参考数量是用户设定的功率因数，依据迷糊控制理论，进行电容器结合的智能选择。
          2.4 集成综合配电监测功能
          这一种综合配电监测功能是一套相对比较完整的配电运行参数的测量结构，有着配电变压器电气参数记忆、测量以及通信等功能，同时也是考核低压配电电网中考核单元线损的重要措施与手段。它能够为电网的经济及安全运行提供有力的治理依据是因为它可以在任何时候提供各类数据给电网治理人员，并且它也是配电电网自动化系统的重要构成部分。

          2.5 模块化结构
          这是目前应用相对较为广泛的模块化的设计结构，它把投切开关、电容器以及保护集成安排在相同的单元内，如此一来，就形成了标准化的具有多种容量规格的单位。结构及功能的模块化的成型使现代不同用户的要求得到满足，同时更有利于各种装置在使用现场的调整与维护。

3 供电系统无功自动补偿的实现途径
        3.1.应用于固定滤波器和电抗器中
        供电系统在运行过程中，会因为负荷的相应而出现谐波电流，不满足电源的实际运行需求，严重影响了供电系统的稳定运行。为了解决负荷引起的谐波电流现象，可以在固定滤波器和电抗器中设置无功自动补偿装置，使滤波器产生相反的谐波电流，与负荷条件下产生的谐波电流进行抵消，进而消除系统的谐波电流，保证电流能够满足电源正常运行需求。该无功自动补偿技术具有较强的灵活性和可控性，但是所生成的谐波容易降低电气设备的工作性能，并且还会出现较大声响。
        3.2应用于回路电流中
        回路电流无功补偿是供电系统无功补偿中的一个重要方面。具体操作是利用固定滤波器，对电感器内部的磁能饱和程度进行调节，进而实现对回路中的磁感电流的控制，使其保持拧改变运行状态。同时，回路中产生的磁感电流会受到滤液器的影响，逐渐趋于平衡状态。此时，如果采用串联的方式将电抗器和滤波器连接在一起，再利用降压开关降低变压器一侧母线上的电压，便可以实现供电系统的无功补偿。
        3.3.应用于真空断路器中
        在真空断路器中应用无功自动补偿装技术时，主要是通过固定滤波器和电抗器来实现的，其中电抗器的运行需要使用合闸管进行控制，在两个装置的配合作用下，滤液器所生成的电流会在一定相对稳定状态下保持不变。并且，还可以通过对系统以及电气设备的电压的调控，在一段时间内实现供电系统的无功补偿，降低系统的无功损耗，减少电能传输过程中的浪费现象。

4 s总结
        总之，在当今社会随着科技的快速的发展与进步，高科技企业的不断增加，电力企业在不断满足用户提高的需求的同时更要对用户电电网进行更为全面的治理与监控。因此，在电力系统中更要广泛的使用电力自动化的技术，并且这也是满足用户的主要手段。所以，在这个过程当中，还要将各种新的技术、新的设备发展起来，同时未来的无功补偿技术更加的经济有效。

参考文献
[1]谷祥桢.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].四川建材,2018,44(11):149-150.
[2]王延涛.电气自动化中无功补偿技术的有效应用研究[J].建材与装饰,2018(41):205-206.