智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的運用分析

吳晗 鞠闖

摘要：隨著我國互聯(lián)網(wǎng)+自動化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)+自動化技術(shù)智能化技術(shù)的發(fā)展，為我國電力系統(tǒng)輸配電管理提供了良好的技術(shù)條件，促進了我國電力自動化的發(fā)展。電力自動化的發(fā)展對電力設(shè)備的功能和系統(tǒng)提出了更高的要求，也對電力管理水平提出了更大的挑戰(zhàn)。這一挑戰(zhàn)來自多方面。一方面，電力自動輸配電管理面向廣大城鄉(xiāng)用電用戶，用戶數(shù)量的急劇增加和用電需求的急劇增長增加了電力管理的難度。另一方面，電網(wǎng)規(guī)模的擴大和自動化設(shè)備數(shù)量的增加，導致系統(tǒng)運行中無功功率增加，造成資源浪費。此外，來自信道的無功功率增加了系統(tǒng)維護的難度。研究智能無功補償技術(shù)的應(yīng)用，對優(yōu)化電力系統(tǒng)設(shè)備動態(tài)管理，解決上述問題具有重要意義。

關(guān)鍵詞：智能無功補償技術(shù);電力自動化;運用分析

1 比較傳統(tǒng)低壓無功補償技術(shù)

過去，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，無功補償技術(shù)得到了很大的發(fā)展。目前，現(xiàn)有的無功補償技術(shù)可分為傳統(tǒng)型和智能型。低壓無功功率設(shè)備采用單信號和三相電氣相結(jié)合的方式，工作期間主要由電動機驅(qū)動。傳統(tǒng)的補償方法可以平衡功耗不均衡的情況，但傳統(tǒng)的補償方法存在補償過多或補償不足等缺點。為了彌補這一問題，電力企業(yè)在發(fā)展中不斷引進新技術(shù)，完善低壓配電無功補償技術(shù)和設(shè)備，應(yīng)用智能無功補償技術(shù)和設(shè)備，可以有效地解決超補償問題或者補償不足。采用先進的信號傳輸技術(shù)，彌補了不足，從而大大提高了工作效率。同時，可以有效降低無用電能的消耗。傳統(tǒng)低壓無功補償裝置的控制開關(guān)主要采用交流接觸器。這將影響傳播速度并使傳播速度變慢。同時，電網(wǎng)也有磨損，所以設(shè)備的使用壽命不長。這已不能滿足當前可持續(xù)發(fā)展的要求。從能源角度看，智能補償技術(shù)、設(shè)備更加先進，提高了開關(guān)的傳播速度和電流對電網(wǎng)的沖擊等問題。同時，采用了機電一體化智能真空開關(guān)，輔助機電一體化開關(guān)。這兩種開關(guān)的組合可以大大簡化工作內(nèi)容。在實際應(yīng)用中，將固定補償與動態(tài)補償相結(jié)合的智能無功補償技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)的運輸工作中，能夠有效平衡不均衡的用電量。目前，我國的過載情況變得非常復雜，在這種情況下，無功補償技術(shù)的難度越來越大，要求也越來越詳細，要求也越來越高。因此，單一的固定補償技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)當前電網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)采用智能無功補償技術(shù)來解決當前電網(wǎng)過載問題。

2 智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用

2.1真空斷路器投切電容器

真空斷路器投切電容器是一種電流傳輸控制設(shè)備，也是智能無功補償技術(shù)中常見的一種。真空斷路器投切電容器的參考方式比較簡單，直接放在低壓線路上，然后通過智能系統(tǒng)和信號裝置遠程控制，實現(xiàn)無功補償。同時，該設(shè)備成本低，應(yīng)用廣泛。但值得注意的是，真空斷路器投切電容器雖然操作簡單、成本低，但存在功率損耗大的問題，而且容易影響電路安全，即真空斷路器投切電容器的運行需要電能的支撐，這將帶來較大的電能損耗真空斷路器投切電容器在運行過程中，開關(guān)的電壓會瞬間頻繁上升，從而損壞電路，甚至損壞電源設(shè)備。

2.2可控飽和電抗器

可控飽和電抗器是通過調(diào)節(jié)電抗飽和來控制電力傳輸?shù)脑O(shè)備。在控制過程中，根據(jù)智能技術(shù)系統(tǒng)獲得的補償量設(shè)定調(diào)節(jié)度，實現(xiàn)無功補償，降低電耗。但事實上，可控飽和電抗器的應(yīng)用并不普遍。原因是在設(shè)備運行過程中，電流強度會不斷增大，從而導致電源頻率和電磁效應(yīng)的不斷變化，從而帶來噪聲污染。因此，該設(shè)備不受重視。然而，值得考慮的是，可控飽和電抗器的應(yīng)用并不存在與上述兩種器件相同的性能缺陷。因此，在噪聲可控的情況下，建議采用可控飽和電抗器。

2.3過濾器

過濾器是智能無功補償技術(shù)中常用的設(shè)備，一般包括固定濾波器和有源濾波器。它們可以單獨使用，也可以根據(jù)實際情況組合使用。從應(yīng)用效果來看，該濾波器主要利用諧波抵消無功功率，具有速度快、穩(wěn)定性高、性能可調(diào)等優(yōu)點，可實現(xiàn)智能技術(shù)下的動態(tài)補償和跟蹤補償方式，具有較高的應(yīng)用價值。如某地區(qū)某電力企業(yè)采用有源電力濾波器補償無功功率。以電網(wǎng)運行一年后的無功損耗數(shù)據(jù)為指標。與一年前的網(wǎng)損數(shù)據(jù)相比，采用有源電力濾波器成功地降低了電網(wǎng)的無功損耗23.1%。另外，在濾波器應(yīng)用中需要注意的成本問題，即大多數(shù)適合智能無功補償?shù)臑V波設(shè)備價格昂貴。面對現(xiàn)代電網(wǎng)線路的廣闊布局，如果全部采用濾波器進行無功補償，很可能帶來較大的成本。因此，不建議將濾波器直接應(yīng)用于大面積無功補償中，可相應(yīng)地采用少量濾波器與電抗、電容器相結(jié)合的方案來實現(xiàn)無功補償，即將濾波器安裝在低壓線路上，電抗和電容值分別為同時，晶閘管被配置成管理線路中斷。在此條件下，可進行實時電壓調(diào)節(jié)，實現(xiàn)無功補償。

2.4全面增強智能無功補償控制能力

智能無功補償技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效地提高系統(tǒng)的管理和控制能力，進而全面提升電力自動化系統(tǒng)的整體開發(fā)效果。例如，在我國某地區(qū)電力企業(yè)建設(shè)和管理階段，將計算機網(wǎng)絡(luò)科學技術(shù)引入電力自動化系統(tǒng)，有效提高了智能無功補償技術(shù)的控制能力。管理部門工作人員運用智能無功補償技術(shù)，將電力自動化系統(tǒng)中電流、電壓、無功的變化作為控制和管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高電力自動化的控制能力。此外，各地區(qū)工作人員還依托自身的智能無功補償技術(shù)和配電系統(tǒng)在無功功率方面的掌握，充分提高了智能無功補償技術(shù)的補償精度。在實際應(yīng)用過程中，工作人員主要采取控制開關(guān)時間和電壓限制條件的方式來優(yōu)化電力自動化系統(tǒng)的設(shè)計。

結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步、自動化控制技術(shù)的發(fā)展和電力系統(tǒng)元件的不斷優(yōu)化，推動了電力自動化的實現(xiàn)。電力自動化實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的遠程控制和實時監(jiān)控功能，大大方便了電力系統(tǒng)的管理，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能無功補償技術(shù)的應(yīng)用，滿足了電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的需要，降低了電力系統(tǒng)的電能損耗，提高了電力設(shè)備的使用壽命。智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用，有利于我國電網(wǎng)建設(shè)和電力工業(yè)的長遠發(fā)展。

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（1.作者單位：遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司;2.作者單位：遼寧創(chuàng)一招標有限公司）