無功補(bǔ)償自動控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究分析

王楠

【摘 要】通過觀察近些年的情況可知，電力電子技術(shù)的發(fā)展速度是非常迅速的。正是因為其蓬勃發(fā)展的速度，所以人們也逐漸加大了對電力系統(tǒng)運行中能源消耗的關(guān)注。電力系統(tǒng)中能源的消耗問題是一個非常重要的問題，為了要切實提升電網(wǎng)的運行質(zhì)量以及安全性能，那么就必須要展開對電壓問題和無功補(bǔ)償問題的相應(yīng)分析研究。因此本文將會對無功補(bǔ)償自動控制中電力電子技術(shù)應(yīng)用方面問題展開研究。

【關(guān)鍵詞】無功補(bǔ)償；電子電力技術(shù)；自動控制

中圖分類號： TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 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

無功功率補(bǔ)償從概念上來說，一般也被稱之為無功補(bǔ)償，并且它在電力系統(tǒng)的供電環(huán)節(jié)當(dāng)中應(yīng)用非常的廣泛，它所起到的主要作用就是減少電能在實際傳輸過程中輸送線路和變壓器上的消耗問題，并且逐步的提升電網(wǎng)的運輸功率，這樣整體電網(wǎng)的運行環(huán)境質(zhì)量也會得到提高。觀察現(xiàn)如今電力系統(tǒng)和電氣自動化等領(lǐng)域可知，無功功率補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用已經(jīng)顯的十分廣泛，同時，整個電子電力技術(shù)也是在不斷變化發(fā)展的，因此人們也就對無功補(bǔ)償自動控中的電力電子技術(shù)應(yīng)用加大了關(guān)注程度。

1 關(guān)于無功補(bǔ)償裝置在整個電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用分析研究

（一）無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用效果分析

整個社會的發(fā)展速度是較為迅速的，正是因為較快的社會發(fā)展速度，也就直接提升了人們對于電能的需求量，因此在近些年的情況觀察看來，這種電能的需求量正在不斷的向上攀升，電力行業(yè)是在不斷的迎接這新一輪的發(fā)展熱潮的，整個電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，這也就變相的決定了電力的負(fù)荷需求量應(yīng)當(dāng)要切實提高。通過實際的觀察研究可以明顯發(fā)現(xiàn)，無功補(bǔ)償應(yīng)用到實際的電力系統(tǒng)中，將會非常明顯的提高整個電網(wǎng)的運行質(zhì)量，而且其也不僅僅是展現(xiàn)在運行質(zhì)量提高的方面，還可以將整個電網(wǎng)的運行速度提升，同時還能夠?qū)⒃井a(chǎn)生在實際運輸過程中的損耗問題明顯的減少。將無功補(bǔ)償裝置安裝到固有的電力系統(tǒng)當(dāng)中，可以非常明顯的提升調(diào)整電網(wǎng)的運行狀態(tài)，這對于它提升自身的安全穩(wěn)定運行具有非常重要的作用，之所以這樣說，是因為它不僅僅能夠大幅度的降低電能消耗當(dāng)中出現(xiàn)的損耗，并且還能夠更大程度上的提高電能傳輸?shù)膽?yīng)有質(zhì)量水平[1]。

（二）無功補(bǔ)償當(dāng)中同步調(diào)相機(jī)的相關(guān)科學(xué)分析

在無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用過程中，這其中是具有同步調(diào)相機(jī)的，同步調(diào)相機(jī)從實質(zhì)上來講是一種發(fā)電機(jī)，并且其是同步旋轉(zhuǎn)式的，在種類上是屬于無功率動態(tài)性補(bǔ)償性裝置。這種同步調(diào)相機(jī)是具有一定的工作原理的，這種工作原理主要展現(xiàn)在它可以通過對勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)來散發(fā)出感性或者有容性的功率。另一方面，無功率補(bǔ)償裝置也屬于同步旋轉(zhuǎn)式的發(fā)電機(jī)，所以在實際的運行過程中，它在本質(zhì)上都始終處于一種旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣也就非常容易產(chǎn)生出不應(yīng)當(dāng)具有的噪音，從而形成一定的損耗。通過實際的觀察可以明確的了解到，同步調(diào)相機(jī)的檢驗維修工作所具有的難度性一點都不低。通過對目前的情況研究發(fā)現(xiàn)，無功率的變化速度在整個電力系統(tǒng)當(dāng)中是非常快速的，不過與之不適應(yīng)的卻是機(jī)器的運行速度又是較為緩慢的，這種因素也就直接使得無功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)的調(diào)節(jié)工作在開展的過程中十分難以有效進(jìn)行，也不能夠較好的滿足調(diào)節(jié)所需要的要求。

（三）無功補(bǔ)償裝置當(dāng)中靜止無功補(bǔ)償裝置分析

無功補(bǔ)償裝置當(dāng)中的靜止無功補(bǔ)償裝置之所以被研究設(shè)計出來，是具有一定的本質(zhì)作用的。這種本質(zhì)作用是為了有效解決電力容器以及同步調(diào)相機(jī)的缺陷問題。將靜止無功補(bǔ)償裝置與同步調(diào)相機(jī)進(jìn)行分析比較可以明確發(fā)現(xiàn)，靜止無功補(bǔ)償裝置是有著諸多的優(yōu)勢特點的，其中的一個優(yōu)點主要體現(xiàn)的是，靜止無功補(bǔ)償裝置在實際的運行過程中并不產(chǎn)生出較大的噪音，而且整體的運行速度也是比同步調(diào)相機(jī)要快速的。電力電子這項技術(shù)始終都是在隨著時代不斷向前發(fā)展，正是因為這樣，很多新型的開關(guān)器件也都會被研發(fā)出來，并且在靜止無功補(bǔ)償裝置當(dāng)中廣泛的進(jìn)行應(yīng)用，從而切實的取得應(yīng)有的動態(tài)補(bǔ)償效果。雖然說靜止無功補(bǔ)償裝置是具有諸多的優(yōu)點的，但是其也是具有一定不足之處，靜止無功補(bǔ)償裝置的檢驗維修成本并不是很高，但是整體設(shè)備的造價卻是較為高的，這也就極大的提升了電力系統(tǒng)的應(yīng)有成本，對于電力系統(tǒng)的運行來說，并不是那么的十全十美。

2 關(guān)于無功補(bǔ)償自動控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用分析

通過對以往無功補(bǔ)償自動控制的分析研究可以發(fā)現(xiàn)，電力電子技術(shù)在具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)中，主要表現(xiàn)為以下幾種形式的應(yīng)用，并且以下幾種形式的應(yīng)用在平時的日常應(yīng)用過程中也體現(xiàn)的非常廣泛。

（一）電力電子技術(shù)的機(jī)械式接觸器應(yīng)用研究

通過對無功補(bǔ)償裝置的分析可知，開關(guān)設(shè)備的自動控制的實現(xiàn)是與電容器具有一定的聯(lián)系的，因為開關(guān)設(shè)備的自動控制主要是通過與電容器開關(guān)并聯(lián)來完成的。當(dāng)電流輸入到了裝置的時候，它最開始的電壓表現(xiàn)為0，因此在進(jìn)行接觸的過程中，當(dāng)合閘實現(xiàn)的時候，電壓也就會突然的上升，也就決定了這個階段電容器中出現(xiàn)的電流會非常嚴(yán)重的影響到電容器，一旦當(dāng)影響的程度較重時，將會直接對電容器造成損壞。另一方面，機(jī)械式接觸器的安裝最為明顯的目的是，為了有效的控制電容器當(dāng)中的涌流，從而電阻能夠起到限流的作用，而且始終以降低能源消耗以及穩(wěn)定電業(yè)作為目的，這樣也就從本質(zhì)上保護(hù)了電容器，電容器出現(xiàn)損壞的幾率也就被有效降低了[2]。

（二）電力電子技術(shù)當(dāng)中無觸點閘管的應(yīng)用研究

通過實際的應(yīng)用觀察發(fā)現(xiàn)，處于并聯(lián)情況下的電容器組，其容器中往往會產(chǎn)生一定的涌流現(xiàn)象，這種涌流的出現(xiàn)并不是一個較為理想的狀態(tài)，因為一旦這些涌流問題出現(xiàn)之后，將會直接導(dǎo)致電容器當(dāng)中的接觸器觸頭粘結(jié)盒出現(xiàn)被燒壞的情況，這樣也會直接對電容器造成較大的影響。如果轉(zhuǎn)換一定的思路，在無功補(bǔ)償?shù)难b置當(dāng)中切實有效的運用電力電子技術(shù)，同時將無觸點晶閘管有效的進(jìn)行設(shè)置，那么將會出現(xiàn)電容器在運行過程中，在電壓超過0的時候，把可控硅有效的利用起來，從而也就實現(xiàn)了自動控制。對于電壓為0的情況進(jìn)行明確的分析可知，一旦出現(xiàn)電壓為0的情況，那么無觸點的晶閘管將會自動切斷，這樣也就在很大程度上有效的避免了電容器合閘時出現(xiàn)涌流破壞電容器的問題。以上所談?wù)摰氖菬o觸點晶閘管的優(yōu)勢之處，但是兩面性的問題也存在于無觸點晶閘管當(dāng)中，主要表現(xiàn)出來的情況是，當(dāng)諧波電流出現(xiàn)的時候，整個電容器的持續(xù)運行將會受到較為明顯的影響，尤其是當(dāng)本身設(shè)備溫度逐漸上升的時候，其中的熱氣很難得到有效的散發(fā)，就算具有專門的排熱風(fēng)扇，也并不能起到有效的散熱作用，溫度始終很高。

（三）電力電子技術(shù)當(dāng)中復(fù)合開關(guān)的應(yīng)用分析研究

與機(jī)械式接觸器和無觸點晶閘管一樣，復(fù)合開關(guān)也同樣是可以有效控制無功補(bǔ)償中出現(xiàn)的涌流問題的。當(dāng)復(fù)合開關(guān)在電流過0的時候，復(fù)合開關(guān)可以有效的將電容器當(dāng)中的涌流控制住。具體分析復(fù)合開關(guān)的情況可知，復(fù)合開關(guān)之所以具有這樣的效果，主要情況在于其采用并聯(lián)方式具有一定的特殊性，主要表現(xiàn)為此種并聯(lián)方式中具有可控硅，從而交流接觸的問題能夠得到有效的解決，電容器當(dāng)中的電流能夠得到有效的導(dǎo)通，從而電力系統(tǒng)的開關(guān)也能夠得到一定的控制，這樣一來電容器在正常運行的情況下，也就不會出現(xiàn)過于消耗能量的問題。當(dāng)無功補(bǔ)償電容器當(dāng)中使用復(fù)合開關(guān)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其具體的使用功能來展開科學(xué)的選擇，單相分補(bǔ)開關(guān)和三相共補(bǔ)復(fù)合開關(guān)是最為常用的兩種類型。如果要想切實將電力系統(tǒng)的運行效率提高，并且還想花費較少的運行成本，那么就可以將這兩種開關(guān)結(jié)合起來進(jìn)行使用，結(jié)合起來將會形成綜合接線的模式，并且想要達(dá)成的目標(biāo)也會相應(yīng)的得到實現(xiàn)[3]。

3 結(jié)束語

通過上文的分析研究可知，電力電子技術(shù)應(yīng)用到無功補(bǔ)償自動控制中是具有一定的積極效用的，它可以切實的將電網(wǎng)運行過程中的電網(wǎng)負(fù)荷減小，但這需要對無功涌流進(jìn)行有效的控制。除此之外，其還能夠有效保證電力系統(tǒng)得到正常的運行，科學(xué)有效的降低整個過程中能源消耗量，從而電能資源也就得到了節(jié)約。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張永春，呂香玲.電力電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，6（21）：81-82.

[2]何湘寧，宗升.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2014，34（29）：5162-5170.

[3]楊達(dá)亮，盧子廣，杭乃善.電力電子技術(shù)實驗改革與實踐創(chuàng)新平臺建設(shè)[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30（08）：171-174.