配電系統(tǒng)中智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)的思考分析

劉燦輝

摘 ?要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速提升，工業(yè)中各部門的電氣設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代，其中大功率設(shè)備的使用量大大增加。為確保設(shè)備的正常使用，在配電系統(tǒng)中智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。本文首先介紹了無功補(bǔ)償技術(shù)的概念，然后對無功補(bǔ)償技術(shù)的意義進(jìn)行闡述，最后進(jìn)一步提出了配電系統(tǒng)中智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng);智能;無功補(bǔ)償技術(shù)

就目前我國電力行業(yè)的發(fā)展情況來看，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為高電壓和大容量。與以往的小電不同，隨著我國國家電力系統(tǒng)的發(fā)展，逐漸形成了大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的形式，而這樣一來，就對電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的要求越來越高。除此之外，目前我國電力系統(tǒng)所采取大規(guī)模、大容量的形式，這對其系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性具有非常高的要求。基于此，傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償技術(shù)已然無法滿足當(dāng)前電力行業(yè)的發(fā)展趨勢，而現(xiàn)代化智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展則可以很好的解決這一問題。配電系統(tǒng)中，智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)不僅具備傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)特點(diǎn)，還能兼具對電能綜合配電和諧波檢測等功能。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)的概述

隨著現(xiàn)階段我國電力行業(yè)建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，配電系統(tǒng)中智能化、系統(tǒng)化建設(shè)速度日益加快，相關(guān)技術(shù)措施以及電氣設(shè)備的運(yùn)用推動了我國電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的功補(bǔ)償和節(jié)約電能發(fā)展進(jìn)程。無功補(bǔ)償是無功功率補(bǔ)償?shù)暮喎Q，其可以增加線路傳輸能力、增強(qiáng)電能品質(zhì)、減少輸送線路與變壓器的消耗、提高電網(wǎng)功率因數(shù)等[1]。在配電系統(tǒng)中，運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)可以最大限度的降低電網(wǎng)的損耗程度，提高電網(wǎng)質(zhì)量，而且其在一定程度上還能起到節(jié)能降耗的功效，從而對遠(yuǎn)距離供電過程中存在的高耗能問題進(jìn)行緩解。此外，將無功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用在遠(yuǎn)距離輸電工作中，還能極大程度的促進(jìn)電網(wǎng)供電的高效性、安全性、穩(wěn)定性以及節(jié)能性。

二、無功補(bǔ)償技術(shù)的意義

（一）增加線路傳送能力

在電網(wǎng)進(jìn)行配電運(yùn)輸過程中，其運(yùn)輸能力取決于功率。從功率的概念出發(fā)，可以將其分為有功功率和無功功率。在電網(wǎng)配送中，其有功功率已經(jīng)被固定，而無功功率的變化則會對有功功率所占比例造成影響。若無功功率增加，則會使有功功率所占比重減小，從而導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)送效率的降低。要想有效解決這一問題，就需要相關(guān)技術(shù)人員在電網(wǎng)的一端采取相應(yīng)的補(bǔ)充措施，即加強(qiáng)對無功功率的補(bǔ)償，如此一來，就可以有效減少電網(wǎng)運(yùn)輸過程中無功功率帶來的影響，從而提高電網(wǎng)中有功功率的所占比例，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)送效率[2]。

（二）增強(qiáng)電能品質(zhì)

一般來說，電能品質(zhì)就是通過電網(wǎng)運(yùn)送到用戶端的電力質(zhì)量。對電能品質(zhì)的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)有運(yùn)送到用戶方的電力的電壓大小、頻率等基本數(shù)值是否達(dá)標(biāo)、波度否類似于正弦波等。若是在標(biāo)準(zhǔn)的電力運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，電力設(shè)施的功效與效率都應(yīng)達(dá)到最佳情況。在最佳情況下進(jìn)行的電網(wǎng)供電需要達(dá)到其頻率，正弦波以及最佳電壓都處于不變的情況，平穩(wěn)地將電力運(yùn)送到用戶端。除此之外，三相交流網(wǎng)路低壓供電系統(tǒng)里，三相電壓要做到數(shù)值大致一樣、相位對稱[3]。簡單來說，就是其電壓和電流都應(yīng)達(dá)到相應(yīng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

三、配電系統(tǒng)中智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)分析

（一）綜合配電監(jiān)測技術(shù)的性能分析

綜合配電監(jiān)測技術(shù)就是對配電系統(tǒng)中的變壓器數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，并對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和發(fā)送。運(yùn)用綜合配電監(jiān)測技術(shù)能夠確保及時(shí)監(jiān)測配電系統(tǒng)中的變化情況，及時(shí)掌握配電系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況，確保配電系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性。綜合配電監(jiān)測技術(shù)的主要功能有以下幾點(diǎn)：

第一，綜合配電監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，并進(jìn)行累計(jì)記錄。例如，其可以對整體電網(wǎng)中有功功率和無功功率的占比進(jìn)行記錄，并對當(dāng)月累計(jì)用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。第二，綜合配電監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)Υ娴母鞣N數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并能用相關(guān)管理人員需要的格式對分析結(jié)果進(jìn)行展示。第三，綜合配電監(jiān)測技術(shù)還可以對電網(wǎng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，例如電網(wǎng)中的電壓、電流、有功功率、無功功率、投切開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)等等，并且還能對電網(wǎng)運(yùn)行過程中有無故障進(jìn)行監(jiān)測[4]。

（二）投切開關(guān)技術(shù)的特性分析

配電系統(tǒng)中智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)的投切開關(guān)主要分為三種。第一，低涌流真空開關(guān)。其是一種檢測真空度范圍的開關(guān)，能夠在實(shí)際工作中所產(chǎn)生的真空度達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，自動開閉控制電路，發(fā)出電信號，指令真空吸附機(jī)構(gòu)正常動作，屬于極具可靠性、安全性的一種元件。這種開關(guān)的應(yīng)用前景十分廣闊。第二，過零觸發(fā)可控硅開關(guān)。其主要是通過電壓、電流等進(jìn)行過零檢測控制，避免對電網(wǎng)產(chǎn)生涌流。雖然過零觸發(fā)可控硅開關(guān)的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、體積大、耗能高、應(yīng)用成本高。但其投切速度快、耐用性強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)過零投切、多適用于動態(tài)補(bǔ)償?shù)膱龊?，是目前智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)中應(yīng)用范圍較廣的一種投切開關(guān)[5]。第三，基于機(jī)電一體化技術(shù)的復(fù)合型投切開關(guān)。這種開關(guān)最初的研發(fā)目的就是將可控硅開關(guān)與低涌流真空開關(guān)進(jìn)行結(jié)合，綜合二者間的優(yōu)缺點(diǎn)，不僅抑制了涌流而且對可控硅的高耗能問題進(jìn)行了有效解決。這種開關(guān)的研發(fā)必將在今后擁有廣闊的市場。

（三）電能質(zhì)量以及在線諧波的監(jiān)測分析

智能無功補(bǔ)償技術(shù)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測分析，對其諧波的含量、功率等因素進(jìn)行在線監(jiān)測和分析，并通過相應(yīng)的設(shè)備裝置對于擾動波性進(jìn)行收集和記錄工作，然后對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后通過相應(yīng)的系統(tǒng)對電網(wǎng)中的整體用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。

（四）采用智能無功補(bǔ)償控制器

采用智能無功補(bǔ)償控制器能夠有效實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中無功功率進(jìn)行控制的目的，并依據(jù)現(xiàn)代智能控制理論，對電網(wǎng)中的電器容量進(jìn)行合理的組合，然后按照客戶事先預(yù)訂好的功率參考來設(shè)置能投切功能。智能無功補(bǔ)償控制器不僅能夠有效對電網(wǎng)照無功功率進(jìn)行限制和補(bǔ)償，還能及時(shí)對其各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測儲存，并對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理。智能無功補(bǔ)償控制器能夠與后臺軟件進(jìn)行連接，對于檢測到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)能將其顯示打印出來。

智能無功補(bǔ)償控制器能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行科學(xué)的限制，主要是對相關(guān)電壓按照“取平補(bǔ)齊”的規(guī)則進(jìn)行補(bǔ)償工作。相關(guān)管理者可以對控制器設(shè)置一道電壓保護(hù)值，當(dāng)電網(wǎng)達(dá)到電壓控制器設(shè)置的保護(hù)值時(shí)，及時(shí)進(jìn)行禁切。除此之外，智能無功補(bǔ)償控制器還能對電網(wǎng)進(jìn)行缺相保護(hù)，并對缺相時(shí)間進(jìn)行記錄和儲存。

總結(jié)：

在配電系統(tǒng)中運(yùn)用智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意其科學(xué)技術(shù)的力量保障目標(biāo)。智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)能夠有效對電網(wǎng)的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，并且使相應(yīng)管理者對電網(wǎng)的整體運(yùn)行情況進(jìn)行分析和管理，以此來降低電網(wǎng)的耗能情況，并及時(shí)對電網(wǎng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，確保電網(wǎng)整體運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，并且在一定程度上還能提高其經(jīng)濟(jì)效益。因此，在配電系統(tǒng)中，推行智能低壓無功補(bǔ)償技術(shù)具有十分重要的意義。

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