智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用

殷玉萍

摘要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。以電能為主要能源的各種產(chǎn)品和設(shè)備不斷涌現(xiàn)。除了人們?nèi)粘Ｉ畹氖褂猛?，全社?huì)對(duì)電能的需求也日益增加。在這種背景下，電能的利用受到了廣泛的關(guān)注。目前，由于一些因素的影響，在電能的輸送和使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定的損耗，導(dǎo)致不必要的電能浪費(fèi)。針對(duì)這種情況，許多電力企業(yè)開(kāi)始采用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，有效地提高了電能的利用效率，降低了能耗，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。為此，筆者對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹和分析，并結(jié)合實(shí)際情況和工作經(jīng)驗(yàn)，提出了一些加強(qiáng)應(yīng)用效果的策略，以期能從中吸取教訓(xùn)。

關(guān)鍵詞：智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù);電力自動(dòng)化;應(yīng)用

導(dǎo)言：隨著互聯(lián)網(wǎng)+自動(dòng)化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)+自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，為中國(guó)電力系統(tǒng)的輸配管理提供了良好的技術(shù)條件，促進(jìn)了中國(guó)電力自動(dòng)化的發(fā)展。電力自動(dòng)化的發(fā)展對(duì)電力設(shè)備及其系統(tǒng)的功能提出了更高的要求，也對(duì)電力管理水平提出了更大的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)來(lái)自多方面。一方面，電力自動(dòng)輸變電管理面向廣大城鄉(xiāng)用電用戶。用戶數(shù)量和用電需求的急劇增加，增加了用電管理的難度。另一方面，電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量的增加，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行中無(wú)功功率增加，造成資源浪費(fèi)。此外，電力系統(tǒng)中來(lái)自通道的無(wú)功功率增加了系統(tǒng)維護(hù)的難度。研究智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于優(yōu)化電力系統(tǒng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理，解決上述問(wèn)題具有重要意義。

1智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)

智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是指應(yīng)用智能無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)中的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，以補(bǔ)償供配電系統(tǒng)中的功率損耗。電力自動(dòng)化中常見(jiàn)的無(wú)功功率有感性無(wú)功功率、容性無(wú)功功率、基波無(wú)功功率、諧波無(wú)功功率等，無(wú)功功率的發(fā)生往往受到電力設(shè)備功率因數(shù)的影響。在一般的高壓系統(tǒng)中，三相電壓和電流是對(duì)稱(chēng)的，因此三相功率因數(shù)基本相同。為了提高無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч?，需要提高電力設(shè)備的功率因數(shù)，從而有效地控制設(shè)備的容量和功率損耗。因此，智能無(wú)功補(bǔ)償是穩(wěn)定電力系統(tǒng)電壓、提高供電質(zhì)量的重要措施。

2比較傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

過(guò)去，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得到了很大的發(fā)展。目前，現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可分為傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償和智能無(wú)功補(bǔ)償兩大類(lèi)。低壓無(wú)功設(shè)備采用單相信號(hào)和三相電氣相結(jié)合的方式，工作期間主要由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。傳統(tǒng)的補(bǔ)償方法可以很好地平衡不均衡功耗的情況，但傳統(tǒng)的補(bǔ)償方法存在著補(bǔ)償過(guò)大或補(bǔ)償不足等缺點(diǎn)。為了彌補(bǔ)這一問(wèn)題，電力企業(yè)可以通過(guò)不斷引進(jìn)新技術(shù)，改進(jìn)低壓配電無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和設(shè)備，應(yīng)用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和設(shè)備，有效地解決過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償問(wèn)題。采用先進(jìn)的信號(hào)傳輸技術(shù)，彌補(bǔ)了不足，大大提高了工作效率。同時(shí)，能有效降低無(wú)用電能的消耗。傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的控制開(kāi)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(shí)，也存在電網(wǎng)磨損的情況，因此設(shè)備使用壽命不長(zhǎng)。這不能滿足當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的要求。從能量角度看，智能補(bǔ)償技術(shù)、設(shè)備更先進(jìn)、開(kāi)關(guān)傳播速度提高和電流對(duì)電網(wǎng)的影響等問(wèn)題。同時(shí)，采用機(jī)電一體化的智能真空開(kāi)關(guān)，以及輔助機(jī)電一體化的開(kāi)關(guān)，兩者的結(jié)合可以大大簡(jiǎn)化工作。在實(shí)際應(yīng)用中，將固定補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合的智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)的輸送中，可以有效地平衡不平衡的功耗。目前，過(guò)載的情況變得非常復(fù)雜，在這種情況下，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的難度越來(lái)越大，其要求也越來(lái)越詳細(xì)和具體，因?yàn)橐笤絹?lái)越嚴(yán)格。因此單一的固定補(bǔ)償技術(shù)已不能適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)采用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)來(lái)解決當(dāng)前電網(wǎng)的過(guò)載問(wèn)題。

3智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1濾波器

濾波器是智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中常用的器件，一般包括固定濾波器和有源濾波器，可根據(jù)實(shí)際情況單獨(dú)使用或組合使用。在應(yīng)用效果上，該濾波器主要利用諧波來(lái)抵消無(wú)功功率，具有速度快、穩(wěn)定性高、性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。此外，它還可以實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)下的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和跟蹤補(bǔ)償模式，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。例如，某地區(qū)電力企業(yè)采用有源電力濾波器對(duì)無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。運(yùn)行一年后，以電網(wǎng)無(wú)功損耗數(shù)據(jù)為指標(biāo)。與一年前的無(wú)功損耗數(shù)據(jù)相比，采用有源電力濾波器后，電網(wǎng)無(wú)功損耗降低了23.1%。另外，在濾波器的應(yīng)用中，需要注意的是成本問(wèn)題，即大多數(shù)濾波器設(shè)備用于智能無(wú)功補(bǔ)償?shù)某杀竞芨?。面?duì)現(xiàn)代電網(wǎng)線路的廣泛布局，如果全部采用濾波器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，很可能會(huì)帶來(lái)很大的成本。因此，不建議將濾波器直接應(yīng)用于大面積無(wú)功補(bǔ)償，可采用相應(yīng)的濾波器，少量濾波器與電抗、電容相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，即濾波器安裝在低壓線路上，電抗、電容進(jìn)行管理通過(guò)濾波器控制，同時(shí)配置晶閘管進(jìn)行斷線管理。在這種情況下，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)壓，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。

3.2真空斷路投切電容器

VCB是一種電流傳輸控制設(shè)備，也是智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中常見(jiàn)的一種。VCB開(kāi)關(guān)電容器的報(bào)價(jià)方式比較簡(jiǎn)單，直接放置在低壓線路上，通過(guò)智能系統(tǒng)和信號(hào)裝置遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。同時(shí)，該設(shè)備成本低，應(yīng)用廣泛。但值得注意的是，VCB開(kāi)關(guān)電容器雖然操作簡(jiǎn)單、成本低廉，但存在較大的功率損耗問(wèn)題，容易影響電路安全。也就是說(shuō)，VCB開(kāi)關(guān)電容器本身的運(yùn)行需要電源支持，受設(shè)備功率需求的影響，將帶來(lái)較大的功率損耗。在VCB開(kāi)關(guān)電容器的工作過(guò)程中，電路中的開(kāi)關(guān)電壓會(huì)瞬間頻繁地升高，從而損壞電路甚至電源設(shè)備。

3.3可控飽和電抗器

可控飽和電抗器是一種通過(guò)電抗飽和調(diào)節(jié)來(lái)控制功率傳輸?shù)难b置。在控制過(guò)程中，根據(jù)智能技術(shù)系統(tǒng)得到的補(bǔ)償量設(shè)置調(diào)節(jié)度，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，降低功耗。但在實(shí)際應(yīng)用中，可控飽和電抗器的應(yīng)用并不普遍，因?yàn)樵谠O(shè)備運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)電流強(qiáng)度的不斷提高，導(dǎo)致電源頻率和電磁效應(yīng)的不斷變化，從而帶來(lái)噪聲污染，所以設(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，推薦采用可控飽和電抗器。

3.4提高對(duì)智能無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂?/p>

智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以大大提高電力自動(dòng)化系統(tǒng)的控制能力和管理能力，使整個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的效果得到充分發(fā)揮，為用戶提供更好、更穩(wěn)定的電能。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以更好地控制智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，同時(shí)可以清楚地了解電壓狀況、電流狀況和無(wú)功功率變化情況。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的掌握和分析，可以判斷整個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，找出存在的問(wèn)題并加以解決。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用是新時(shí)期電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。通過(guò)實(shí)踐，智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以為電力系統(tǒng)提供穩(wěn)定、安全的工作環(huán)境，進(jìn)而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。這項(xiàng)技術(shù)也被越來(lái)越多的電力企業(yè)所采用。同時(shí)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，將會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越多的新設(shè)備和新技術(shù)，這些新設(shè)備和新技術(shù)將有效地應(yīng)用到智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中，能夠有效地促進(jìn)我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展

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