電工電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

程帥鵬

（江西師范高等專科學(xué)校 江西省鷹潭市 335000）

在無功補(bǔ)償自動控制中，應(yīng)用電工電子技術(shù)，能夠?qū)﹄姎饪刂葡到y(tǒng)的運(yùn)行性能起到顯著的提升作用，能夠有效保證電氣控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，使電氣控制系統(tǒng)能夠在不同環(huán)境下，根據(jù)實(shí)際情況靈活進(jìn)行自動調(diào)整。特別是隨著電氣控制系統(tǒng)智能化水平的不斷提高，能過智能化操作，能夠有效避免人工操作過程中可能出現(xiàn)的失誤問題，有效降低了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高了電力供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。這對推進(jìn)我國電力事業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展，具有極為重要的意義，同時(shí)也是電力事業(yè)發(fā)展建設(shè)過程中，不可缺少的重要技術(shù)?；陔姽る娮蛹夹g(shù)的重要性，其在無功補(bǔ)償自動控制中的有效應(yīng)用，是需要技術(shù)人員高度重視和深入思考的問題，從而不斷優(yōu)化應(yīng)用策略，提高電工電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用效果。

1 無功補(bǔ)償應(yīng)用原理和作用

1.1 無功補(bǔ)償應(yīng)用原理

不同的電器，其用電方式各不相同。受到這一因素的影響，在實(shí)際應(yīng)用電力時(shí)，往往會因用電方式差異，造成功率出現(xiàn)巨大的差異。也就是說，日常生活中常用的電力設(shè)備，如電燈、冰箱、熱水器等等，在實(shí)際應(yīng)用過程中，必須保證其電壓與電流始終保持相同相位狀態(tài)，只有達(dá)到這一要求，才能夠有效保證各種用電儀器設(shè)備保持正常運(yùn)行。基于這一客觀情況，在實(shí)際應(yīng)用電力的過程中，真正獲取的有功功率，其實(shí)是電流與電壓的乘積。在使用各種用電設(shè)備的過程中，受到這些設(shè)備的影響，可以使電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)形成一個(gè)相對穩(wěn)定的磁場，從而為電力的穩(wěn)定傳輸與應(yīng)用起到重要的保障作用[1]。

反之，如果在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各種用電設(shè)備實(shí)際消耗的電能無法順利轉(zhuǎn)化為有功功率，對于這種情況就稱之為無功功率。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要根據(jù)有功功率的實(shí)際情況，選擇相對應(yīng)的設(shè)備。同時(shí)，有功功率和無功功率共同組成了視在功率。

無功功率在電力傳輸中，能夠直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷情況，兩者成正比，當(dāng)無功功率大幅度增長時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷也會隨之增加。在這種情況下，就會進(jìn)一步增加電網(wǎng)的實(shí)際能量損耗，進(jìn)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的電壓不斷下降。而電壓降低，則會對電力傳輸以及電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，都造成極為不利的影響。因此，為了提高我國電力供應(yīng)服務(wù)質(zhì)量，必須采取有效措施解決這一問題。而要解決這一問題，就需要采用補(bǔ)償措施對輸電系統(tǒng)進(jìn)行有效補(bǔ)償，以保證電壓和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性?；谶@一原則，通過無功補(bǔ)償措施，能夠有效抵消電路內(nèi)電流，推進(jìn)電路系統(tǒng)逐漸達(dá)到一種平衡、穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)還能夠使電壓和電流矢量夾角有效減小，這也是保證電壓和電流穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素[2]。

1.2 無功補(bǔ)償應(yīng)用作用

將無功補(bǔ)償裝置應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)之中，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到重要的維護(hù)作用。同時(shí)，還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的實(shí)際感性負(fù)荷起到有效地控制作用，進(jìn)而對各種用電設(shè)備在運(yùn)行過程中，實(shí)際造成的能源損耗情況進(jìn)行有效，是有效降低用電設(shè)備能源損耗的關(guān)鍵裝置。但在應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置的過程中，需要注意的是，要想達(dá)到最佳的應(yīng)用效果，通常需要在低壓高壓并聯(lián)電容器電路中安裝無功補(bǔ)償裝置。此外，需要注意，并聯(lián)電容器的安裝位置，一般都是安裝在總變電站系統(tǒng)的總線路之中。

在對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行實(shí)際安裝的過程中，應(yīng)盡量在并聯(lián)電容器中，配置并聯(lián)補(bǔ)償容器。這一措施是非常有必要的，并聯(lián)補(bǔ)償容器的作用是無法替代的，而且能夠獲得最佳的應(yīng)用效果。通過實(shí)踐發(fā)展，要應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置的過程中，要使無功補(bǔ)償裝置充分發(fā)揮作用，就必須在設(shè)置安裝無功補(bǔ)償裝置時(shí)，選擇適合的安裝位置。一般來說，安裝無功補(bǔ)償裝置時(shí)，最佳安裝位置是低壓和高壓并聯(lián)電容器對應(yīng)的電路中[3]。

無功補(bǔ)償電力設(shè)備的安裝操作較為簡單，而且維修工作也不復(fù)雜繁瑣，在維修時(shí)，無法工作人員對其進(jìn)行拆裝，也需培養(yǎng)專業(yè)的維修人員。電力系統(tǒng)的常規(guī)給予維修工作人員，就可以滿足無功補(bǔ)償電力設(shè)備的維修需求。但是，需要注意的時(shí)，在使用無功補(bǔ)償裝置時(shí)，往往會受到諧波干擾，導(dǎo)致其無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)?；谶@一原因，無功補(bǔ)償電力設(shè)備在長期使用過程中，往往會使電容器的損壞幾率隨著使用時(shí)間的延長而增加。因此，實(shí)際應(yīng)用無功補(bǔ)償電力設(shè)備時(shí)，就必須明確其調(diào)節(jié)方法，從而對其進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)節(jié)，將其對電容器的不良影響降低最低，提高其使用質(zhì)量和使用壽命。

2 電工電子技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

電工電子技術(shù)有其獨(dú)特的功能，在實(shí)際應(yīng)用過程中，也具有明顯的優(yōu)勢。在電氣控制工作中應(yīng)用電工電子技術(shù)，其發(fā)展的作用是非常巨大的，而且是難以替代的。電工電子技術(shù)不僅能夠幫助工作人員顯著提高電氣控制工作的效率，還能夠充分發(fā)揮電工電子技術(shù)獨(dú)特的功能優(yōu)勢，使電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果得到顯著提升[4]。

當(dāng)今社會正處于高速發(fā)展時(shí)期，隨著社會產(chǎn)能不斷增長以及人們生活質(zhì)量的大幅度提高，對于電力的需求不斷增長。面對不斷擴(kuò)大的市場需求，既給電力企業(yè)帶來了生產(chǎn)壓力，同時(shí)也帶來了發(fā)展機(jī)遇。反之，電力企業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況，每一個(gè)發(fā)展變化，都將對各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。因此，充分應(yīng)用電工電子技術(shù)的優(yōu)勢，能夠?qū)﹄姎饪刂菩Ч矫黠@的強(qiáng)化作用。同時(shí)，還能夠有效降低電氣運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患，使電氣運(yùn)行的安全性得到顯著提高。和傳統(tǒng)的人工操作模式不同，通過應(yīng)用電工電子技術(shù)，能夠有效應(yīng)用機(jī)器設(shè)備代替人工操作，特別是在進(jìn)行高危操作時(shí)，不僅能夠使工作人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)，保證工作人員的生命安全，同時(shí)其操作精準(zhǔn)性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工操作，能夠有效杜絕人工操作可能會造成的失誤風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而顯著提升工作效率。

除此之外，和其他技術(shù)相比，電工電子技術(shù)也同樣具備鮮明的應(yīng)用優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，將電工電子技術(shù)與電氣工程充分結(jié)合起來，不斷能夠進(jìn)一步提高電氣工程的運(yùn)行性能，推進(jìn)電氣工程不斷發(fā)展進(jìn)步，同時(shí)還能夠有效改善和提高實(shí)際生產(chǎn)效果，這對社會生產(chǎn)力的發(fā)展也能夠起到重要的推動作用。從本質(zhì)上來說，電工電子技術(shù)是一種新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其涉及范圍非常廣泛，包括多種系統(tǒng)和設(shè)備。而且相關(guān)設(shè)備具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠在電力企業(yè)中進(jìn)行廣泛應(yīng)用，這對減輕電力企業(yè)的工作壓力，提高其工作效率，具有極為重要的作用，也具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。

3 電工電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

3.1 機(jī)械接觸器

無功補(bǔ)償自動控制裝置是電力系統(tǒng)運(yùn)行中必不可少的重要裝置，這是實(shí)現(xiàn)開關(guān)智能化控制的關(guān)鍵裝置。此外，要有效實(shí)現(xiàn)開關(guān)的智能化控制，還要求技術(shù)人員在安裝時(shí)，必須采用并聯(lián)電容器方式，合理設(shè)計(jì)和研發(fā)智能化開關(guān)[5]。

在實(shí)際應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置時(shí)，其在運(yùn)行中一旦出現(xiàn)補(bǔ)償現(xiàn)象，其電壓會出現(xiàn)明顯的變化趨勢，即先降低，然后再上升。這一變化，使得電容器涌現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)得到明顯提高，同時(shí)還可能引發(fā)電路短路故障，進(jìn)而導(dǎo)致突然停電問題的發(fā)生。對于這一客觀問題，通過應(yīng)用電工電子技術(shù)，能夠有效解決此類問題。利用電工電子技術(shù)，能夠更加科學(xué)地設(shè)計(jì)電容設(shè)備接觸模式，還能利用接觸器開關(guān)有效處理電阻，達(dá)到限流效果，從而使電容器涌流問題得到有效解決。

通過實(shí)踐來看，利用電工電子技術(shù)的優(yōu)勢作用，通過使用機(jī)械接觸器能夠有效增強(qiáng)電阻的限流能力，從而使電力系統(tǒng)對能源的消耗量得到有效降低，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。這對推進(jìn)我國電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展型社會經(jīng)濟(jì)，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.2 無觸點(diǎn)晶閘管

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，無觸點(diǎn)晶閘管是一種常用的固態(tài)繼電器，對電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具有至關(guān)重要的作用。而將電工電子技術(shù)與無觸點(diǎn)晶閘管進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，是有效在無功補(bǔ)償自動控制中有效應(yīng)用電工電子技術(shù)的重要方法之一。

在實(shí)際應(yīng)用無觸點(diǎn)晶閘管時(shí)，能夠根據(jù)電壓值的設(shè)置情況，對電力系統(tǒng)實(shí)施有效控制，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。其具體作用方式是：當(dāng)電壓值設(shè)備為零時(shí)，利用無觸點(diǎn)晶閘管就可以對電力系統(tǒng)做出自動斷開控制措施，從而有效避免電容器接頭被燒毀。除此之個(gè)，在應(yīng)用電工電子技術(shù)時(shí)，無功補(bǔ)償裝置可以實(shí)施自動控制，在這種情況下使用無觸點(diǎn)晶閘管代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器，能夠有效提高無功補(bǔ)償自動控制的安全運(yùn)用，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，在應(yīng)用無觸點(diǎn)晶閘管的過程中，其在具體運(yùn)行時(shí)，可以自動更改電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓，將其設(shè)備為零，從而通過智能化控制措施，對電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施有效地控制。而且，應(yīng)用無觸點(diǎn)晶閘管，不僅對電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能和運(yùn)行安全性起到積極的作用，同時(shí)還能夠有效延長電容器使用壽命，進(jìn)而使電容器能夠在實(shí)際應(yīng)用中，充分發(fā)揮優(yōu)勢，顯著提高電容器的應(yīng)用效果[6]。

3.3 復(fù)合開關(guān)

在無功補(bǔ)償自動控制中有效應(yīng)用電工電子技術(shù)，其重要的應(yīng)用方法之一，就是在復(fù)合開關(guān)中應(yīng)用電工電子技術(shù)。通過將電工電子技術(shù)與復(fù)合開關(guān)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠利用并聯(lián)方式有效連接可控硅開關(guān)和交流接觸器，從而保證在電流達(dá)到零時(shí)，基于智能化控制模式，可控硅開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)自動斷開。這一功能的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高了無功補(bǔ)償自動控制的應(yīng)用效果，使其自動控制水平得到顯著提升。在可控硅開關(guān)實(shí)施自動斷開控制的過程中，能夠有效利用自動化控制或能，對電氣涌流實(shí)施有效控制，從而對電網(wǎng)系統(tǒng)起到良好的保護(hù)作用，為電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境及保障條件。但在實(shí)際應(yīng)用復(fù)合開關(guān)時(shí)，電網(wǎng)中產(chǎn)生的涌流現(xiàn)象會對復(fù)合開關(guān)造成一定的影響，導(dǎo)致開關(guān)無法有效實(shí)際智能化控制，進(jìn)而增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。基于這一問題，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，技術(shù)人員利用了電工電子技術(shù)來優(yōu)化和完善復(fù)合開關(guān)，從而有效實(shí)現(xiàn)對復(fù)合開關(guān)的智能化控制。其具體優(yōu)化和完善方法如下：

（1）要以無功補(bǔ)償自動控制的實(shí)際應(yīng)用情況作為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際條件，科學(xué)合理的應(yīng)用復(fù)合開關(guān)。注意，在應(yīng)用復(fù)合開關(guān)時(shí)，就將其應(yīng)用于三相共補(bǔ)中，從而達(dá)到良好的應(yīng)用效果。

（2）在無功補(bǔ)償處于低壓情況時(shí)，就需要利用復(fù)合開關(guān)，同時(shí)應(yīng)用單相分補(bǔ)方式，從而針對電力系統(tǒng)三相負(fù)載問題，起到良好的解決效果，使電力系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和持續(xù)供電，顯著提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和持續(xù)性，為廣大用電用戶提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，充分滿足廣大用電用戶的用電需求。

3.4 電路仿真

在無功補(bǔ)償自動控制中有效應(yīng)用電工電子技術(shù)，最主要的應(yīng)用方法之一，就是借助電工電子技術(shù)的優(yōu)勢作用，從而在無功補(bǔ)償自動控制中有效實(shí)現(xiàn)電路仿真。電路仿真是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，形成的一種工程方法。這種工程方法是利用數(shù)學(xué)模型對電子電路進(jìn)行模擬，其模擬效果非常真實(shí)，在電子電路建設(shè)、檢查等過程中，通過這種仿真模擬的方式，能夠電子電路設(shè)計(jì)方案或運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行有效的檢測，檢驗(yàn)其中是否存在故障或問題，這對優(yōu)化電子電路的實(shí)際運(yùn)行效果，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具有極為重要的作用[7]。

電路仿真的具體實(shí)現(xiàn)方法是，利用輔助仿真模擬方式，合理搭建電力系統(tǒng)，從而有效驗(yàn)證電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，及時(shí)檢測和判斷電力系統(tǒng)中是否存在問題。如果發(fā)現(xiàn)問題，能夠及時(shí)采取科學(xué)有效地解決措施，全面優(yōu)化電力系統(tǒng)，有效保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和持續(xù)性，為廣大用電用戶提供高質(zhì)量、高水平的供電服務(wù)。

在應(yīng)用電路仿真的過程中，為了保證在電路仿真模擬情況下，電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和效果的真實(shí)性和有效性，技術(shù)人員必須對無功補(bǔ)償自動控制的整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并采到有效措施，針對無功補(bǔ)償自動控制中存在的問題進(jìn)行有效解決。這對保證仿真模擬操作的有效性，具有至關(guān)重要的作用，同時(shí)也是保證電路仿真方式能夠有效應(yīng)用的重要措施。這對推動我國電力系統(tǒng)建設(shè)工作的發(fā)展進(jìn)步，具有極為重要的意義。特別是在提高電力系統(tǒng)自動化控制水平以及降低線路能量損耗方面，能夠起到積極的作用，影響十分深遠(yuǎn)[8]。

4 結(jié)束語

近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快。在這種情況下，我國對于電力能源的需求量不斷增長，電力能源的市場需求不斷擴(kuò)大?；谑袌鲂枨蟮淖兓?，我國針對電力事業(yè)發(fā)展建設(shè)，投入了大量的資源，大力支持電力事業(yè)和電力企業(yè)發(fā)展進(jìn)步，同時(shí)為了能夠充分滿足人們的用電需求，針對電力系統(tǒng)運(yùn)行，不斷進(jìn)行技術(shù)更新和優(yōu)化，以達(dá)到提高電力系統(tǒng)運(yùn)行性能的目的，從而保證為社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)建設(shè)以及廣大人民群眾的正常生活，提供安全穩(wěn)定、持續(xù)可靠的供電服務(wù)?；趦?yōu)化和提升電力系統(tǒng)運(yùn)行性能這一要求，就需要將一種新型計(jì)算機(jī)技術(shù)，即電工電子技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用于電力系統(tǒng)之中，充分利用電工電子技術(shù)的優(yōu)勢作用，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能起到全面優(yōu)化和提升的作用。對于電工電子技術(shù)的具體應(yīng)用措施，主要是從機(jī)械接觸器、無觸點(diǎn)晶閘管、復(fù)合開關(guān)以及電路仿真等方面著手，將這些領(lǐng)域的建設(shè)工作與電工電子技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過對這些領(lǐng)域進(jìn)行有效改進(jìn)和優(yōu)化，達(dá)到改善并提升電力系統(tǒng)整體運(yùn)行性能的目的。電工電子技術(shù)的應(yīng)用，對電力系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)勢作用起到了進(jìn)一步優(yōu)化與提升的作用，使無功補(bǔ)償裝置的性能優(yōu)勢達(dá)到最大化，顯著提高了無功補(bǔ)償控制的自動化、智能化和信息化水平，這對推動無功補(bǔ)償自動化控制的發(fā)展進(jìn)步，起到了重要的推動和保障作用。同時(shí)，對電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)步，也具有重要的促進(jìn)作用。由此可見，電工電子技術(shù)的有效應(yīng)用，是電力系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)過程中，不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一，是加強(qiáng)電力系統(tǒng)建設(shè)的必要措施。對電工電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中如何實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用這一問題進(jìn)行深入研究，是我國電力系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)的必然要求，對推動我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、健康及可持續(xù)發(fā)展，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。