智能無功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

王龍雨 古朋坤

摘要：現(xiàn)如今，電力新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)中，單相電力負(fù)荷轉(zhuǎn)變復(fù)雜程度較高，并且存在各類非線性影響因素。智能無功補(bǔ)償技術(shù)具有無功補(bǔ)償、線損計(jì)量、電壓合格率考核、諧波檢測(cè)等功能，通過將其應(yīng)用于電氣工程，能夠有效提升電氣工程自動(dòng)化水平。因此，對(duì)智能無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究迫在眉睫。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能無功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：智能無功補(bǔ)償;電氣自動(dòng)化;應(yīng)用

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求量不斷增加，傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)已無法滿足供電質(zhì)量管理實(shí)際需要。對(duì)此，可采用人工智能技術(shù)，通過將智能無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化中，能夠有效提升電氣工程運(yùn)行穩(wěn)定性。

1、智能無功補(bǔ)償技術(shù)

電力系統(tǒng)在運(yùn)作過程中需要實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，滿足人們的日常生活需求，然而在實(shí)際生活中，人們無法離開電功率。無功功率所占的比重較大，無形中會(huì)加大線路的損耗量。這時(shí)需要使用智能化信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能平衡，降低電壓線上的輸電消耗。在使用過程中，有以下的自動(dòng)化無功補(bǔ)償技術(shù)。（1）必須要滿足電容器的使用條件，在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝作業(yè)中要考慮到設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際施工之間的具體差異可以使用無功補(bǔ)償設(shè)施，在滿足電氣系統(tǒng)需求的同時(shí)。將電容器和電氣系統(tǒng)進(jìn)行并聯(lián)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作。（2）還需要滿足變壓器和電動(dòng)機(jī)具有較高的設(shè)計(jì)性。在無工補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)作之下，要考慮到變壓器和電動(dòng)機(jī)的數(shù)目，改變傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的方式，更好地將無功補(bǔ)償技術(shù)融入系統(tǒng)運(yùn)作中，提高同步電機(jī)的調(diào)解攻略，全面提高系統(tǒng)的用電量，以此為基礎(chǔ)降低線路的感抗。（3）遵循平衡性原則，自動(dòng)化無功補(bǔ)償技術(shù)在運(yùn)作過程中需要滿足系統(tǒng)的定向，尤其是在低壓電容器使用時(shí)，要做好低壓無功負(fù)荷補(bǔ)償工作。在某種程度上，電氣工程以及自動(dòng)化無功補(bǔ)償技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，它采用的是真空斷路方式，在運(yùn)作時(shí)操作簡(jiǎn)便，而且投入的運(yùn)行成本的廣泛使用在各個(gè)領(lǐng)域。如果使用在電閘上，不可避免會(huì)出現(xiàn)短暫的高壓現(xiàn)象，為了在一定范圍內(nèi)確保電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作，需要工作人員加大重視，促進(jìn)自動(dòng)無功補(bǔ)償技術(shù)不斷發(fā)展和完善。

2、比較傳統(tǒng)低壓無功補(bǔ)償技術(shù)

以往電氣運(yùn)輸作業(yè)中，隨著電氣行業(yè)的發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)得到較大的發(fā)展。目前，對(duì)已有的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分類，可以分成傳統(tǒng)型和智能型這兩種，低壓無功設(shè)備采用單一信號(hào)和三相電氣相結(jié)合的形式，在工作期間主要由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。傳統(tǒng)補(bǔ)償方式可以平衡用電不均的情況，但是傳統(tǒng)補(bǔ)償方式技術(shù)存在較大弊端，過補(bǔ)或欠補(bǔ)問題嚴(yán)重。為了彌補(bǔ)這個(gè)問題，電氣企業(yè)在發(fā)展中不斷引進(jìn)新技術(shù)，完善低壓配電無功補(bǔ)償技術(shù)設(shè)備，應(yīng)用智能無功補(bǔ)償技術(shù)設(shè)備，可以有效解決過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償?shù)膯栴}。采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行信號(hào)傳輸，彌補(bǔ)欠缺，從而大大提高工作效率。同時(shí)還能有效降低無用電能的消耗。傳統(tǒng)低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的控制開關(guān)，主要使用交流接觸器。這樣便會(huì)影響傳播速度，使得傳播速度較慢。同時(shí)還存在磨損電網(wǎng)的情況，所以設(shè)備的使用壽命并不長(zhǎng)。這樣無法符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的要求。從能源角度觀看智能補(bǔ)償技術(shù)，設(shè)備更加先進(jìn)，改進(jìn)了開關(guān)傳播速度以及電流沖擊電網(wǎng)等問題。同時(shí)使用機(jī)電一體的智能真空開關(guān)，并輔助機(jī)電一體的開關(guān)，兩種開關(guān)相結(jié)合，可以在很大程度上簡(jiǎn)化工作內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用中，智能無功補(bǔ)償技術(shù)，采用固定補(bǔ)償以及動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合的方式，應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)輸工作，可以有效地平衡用電不均情況。目前，負(fù)荷超載情況變得十分復(fù)雜，在這種情況下，無功補(bǔ)償技術(shù)工作的難度也變得隨之變大，對(duì)其要求也越來越細(xì)致具體，由于嚴(yán)苛的要求。所以單一固定的補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)該利用智能無功補(bǔ)償技術(shù)，解決當(dāng)前電網(wǎng)超負(fù)荷的問題。

3、智能無功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1加強(qiáng)智能補(bǔ)償無功控制

在智能補(bǔ)償無功控制過程中，通過利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可采集電氣工程系統(tǒng)中的電流、電壓等變化情況，然后再確定無功功率，結(jié)合實(shí)際情況選擇適宜的電容器組合形式。比如，對(duì)于配電系統(tǒng)無功功率，通過選擇科學(xué)的電容器組合形式，能夠有效拓展電氣工程自動(dòng)化智能無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用范圍。智能補(bǔ)償無功控制要點(diǎn)如下：①對(duì)電壓限制條件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，應(yīng)合理設(shè)置欠壓保護(hù)設(shè)備、過壓保護(hù)設(shè)備以及投切電壓值。②對(duì)投切時(shí)間繼續(xù)擰調(diào)整，對(duì)于投切開關(guān)，可采用延時(shí)投切，需要注意，對(duì)于同一組電容，應(yīng)保證投切時(shí)間的一致性，如果需進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償，則應(yīng)將投切時(shí)間設(shè)置為0。

3.2優(yōu)化補(bǔ)償設(shè)備

在電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行中，為了有效提升智能化無功補(bǔ)償效率，應(yīng)對(duì)各類補(bǔ)償設(shè)備采取優(yōu)化措施，減少能源消耗量。在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，在應(yīng)用無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇優(yōu)質(zhì)的補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)各類無功補(bǔ)償設(shè)備的種類、應(yīng)用成本、功率因數(shù)等進(jìn)行比較分析，進(jìn)而選擇適宜的補(bǔ)償設(shè)備。另外，技術(shù)管理部門工作人員應(yīng)前往施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，使其能夠與電氣工程實(shí)際需要高度匹配。

3.3濾波器

濾波器是智能無功補(bǔ)償技術(shù)的常用裝置，一般包括固定濾波器、有源濾波器兩種，兩者可以根據(jù)實(shí)際情況單獨(dú)使用，也可以相互結(jié)合使用。在應(yīng)用效果上，濾波器主要通過諧波來抵消無功電力，具有速度快、穩(wěn)定性高、可調(diào)節(jié)的性能優(yōu)勢(shì)，且在智能技術(shù)下可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與跟蹤補(bǔ)償模式，可見其具有較高的應(yīng)用價(jià)值。例如某地區(qū)電力企業(yè)就采用了有源濾波器來進(jìn)行無功補(bǔ)償，在運(yùn)行了1年以后將電網(wǎng)無功損耗數(shù)據(jù)作為指標(biāo)，對(duì)比于1年以前的損耗數(shù)據(jù)可知，有源濾波器的使用成功降低了電網(wǎng)無功損耗23.1%。此外，在濾波器應(yīng)用中需要注意成本問題，即適用于智能無功補(bǔ)償中的濾波器設(shè)備大多都造價(jià)不菲，面對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)線路曠闊的布局，如果全部采用濾波器來進(jìn)行無功補(bǔ)償，很可能會(huì)帶來較大成本，因此不建議直接將濾波器應(yīng)用于大面積無功補(bǔ)償當(dāng)中，相應(yīng)可以采用少量濾波器與電抗、電容相結(jié)合的方案來實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，即將濾波器安裝在低壓線上，通過濾波器控制對(duì)電抗、電容進(jìn)行管理，同時(shí)配置好晶閘管進(jìn)行線路開斷管理，這一條件下即可進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)壓，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。

3.4可控飽和電抗器

可控飽和電抗器是一種通過電抗飽和度調(diào)節(jié)手段對(duì)電力傳輸情況進(jìn)行控制的設(shè)備，控制過程中根據(jù)智能技術(shù)系統(tǒng)得出的補(bǔ)償額來設(shè)定調(diào)節(jié)度，由此實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，同時(shí)還可以降低電能消耗問題。但實(shí)際情況上，可控飽和電抗器的應(yīng)用并不常見，原因在于該設(shè)備運(yùn)作中會(huì)出現(xiàn)電流強(qiáng)度持續(xù)提升的問題，導(dǎo)致電能頻率、電磁效應(yīng)不斷變化，由此會(huì)帶來噪音污染，因此該設(shè)備不受推崇。但值得考慮的是，可控飽和電抗器的應(yīng)用不像以上兩種設(shè)備一樣存在性能上的缺陷，因此在噪聲可控的條件下，建議采用可控飽和電抗器。

結(jié)束語

綜上，智能無功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)比于傳統(tǒng)低壓無功補(bǔ)償技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此，有必要在電力系統(tǒng)自動(dòng)允許中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)來進(jìn)行無功補(bǔ)償，以保障電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定、能耗最小化。但為了使智能無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用合理，根據(jù)分析可以讓技術(shù)與實(shí)際條件相互吻合，起到保障能效的作用。

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