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社會生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，導致我國電力使用的需求量和電力設(shè)備在持續(xù)增加，所以電網(wǎng)無功需求也隨之增長，電力系統(tǒng)中裝備無功補償裝置成為滿足逐漸增長的電力需求的必要手段，并且電力電子技術(shù)發(fā)展、智能化控制系統(tǒng)的完善也給無功補償技術(shù)的使用增加了必要保障。

1 電力自動化和智能化概述

伴隨城鄉(xiāng)電網(wǎng)逐步改造計劃的進行，近些年來自動化智能無功補償技術(shù)廣泛應用于各個地區(qū)的低壓配電網(wǎng)絡(luò)的公用配變，它以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，將發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、用戶四者相結(jié)合，通過統(tǒng)一的系統(tǒng)技術(shù)將其有效融合于一體，使之從電力生產(chǎn)到電力供應全線工程的自動化檢測與控制，使整個供電過程達到高效節(jié)能。具體來講，則是電力系統(tǒng)從發(fā)電到供電一直到變電使用的過程中，把一些設(shè)備有效結(jié)合，通過計算機與可控電子元件，完成線路的切斷與接通、電壓的調(diào)整或改變從而控制電力流動，實現(xiàn)自動化供電。

自動化電力系統(tǒng)主要有子系統(tǒng)：電網(wǎng)調(diào)度與發(fā)電廠的自動化、電力系統(tǒng)信息傳送、電力系統(tǒng)自動化故障處理、供電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)自動化管理等。建立整個體系的目的意在實現(xiàn)從電力生產(chǎn)到傳輸直到使用整個過程都采取自動化無障礙控制，使電力供應達到高效、低耗、安全。

理應注意的是，電力自動化與智能監(jiān)控管理密不可分，因為實現(xiàn)自動化就是完成電力系統(tǒng)智能化管理，利用網(wǎng)絡(luò)自動化實現(xiàn)系統(tǒng)每一環(huán)節(jié)動作運行的自動化，并能夠根據(jù)實際供電實現(xiàn)智能化調(diào)整與切換，達到電力網(wǎng)絡(luò)運行過程中“無人值守”的標準，如此既能夠保證人員人身安全，亦能避免人為誤動造成損失。可以預見實現(xiàn)自動化智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是電力網(wǎng)絡(luò)自動化的終目標。

2 傳統(tǒng)低壓無功補償技術(shù)

自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用有效減少了變電站工作人員的勞動強度，增加了電力運行的安全性，電力系統(tǒng)運行過程中亦變得不可或缺。傳統(tǒng)低壓無功補償技術(shù)有以下幾個主要部分：

1)收集單一信號，使用三相電容器，實現(xiàn)三相共補。此類補償方式主要應用在三相負載(電動機)的場合，但是如果目前所負載的主要是居民用戶，那么三相負荷極有可能無法達到平衡，各相無功需量亦不同，運用此種補償方式在大程度上會發(fā)生過補或欠補，因為自動化技術(shù)無法到位，導致電網(wǎng)補償矯枉過正，無法對電網(wǎng)線損實現(xiàn)補償?shù)挠行���。此種方法并沒有詳細考慮電壓系統(tǒng)中的各種平衡關(guān)系以及區(qū)域內(nèi)無功優(yōu)化。

2)投切開關(guān)大多使用交流接觸器。交流接觸器是早適應的一種低壓電容器投切開關(guān)，才投切方法比較傳統(tǒng)，因為三相交流電呈現(xiàn)120°相位，在進行投切控制的時候，理論操作上并沒有一個佳相位點，導致其在使用過程中，切換的時候需要一個過渡過程，其響應的速度慢，若電路發(fā)生故障無法及時得到控制，投切時易對電網(wǎng)生成沖擊涌流，導致其壽命較短，甚至爆炸，諧波有大的污染，使用過程中維護所花費成本較高，而且不能夠操作頻繁，影響到電路線路補償。

3)無功控制策略�？刂莆锢砹康囊蛩赜须妷�、電流、功率因數(shù)，投切方式分為循環(huán)與編碼投切。此種策略并沒有涉及到電壓平衡和區(qū)域無功的進一步優(yōu)化，此類控制方式相對工程較大，所需控制的物理量多，從而使得整個電力系統(tǒng)進行無功補償?shù)某杀驹黾�，也導致工作繁復，增加了技術(shù)實施中錯誤的發(fā)生率。

4)一般沒有配電監(jiān)測的能力。因為電路中容易發(fā)生故障，但是卻無法進行詳細的檢測，并進行合適的控制和修復，所以這類補償技術(shù)欠缺和自動化相匹配的設(shè)施，無法好自動化控制電路。

3 電力系統(tǒng)無功補償技術(shù)要點

3.1 確定補償容量

補償容量作為確定補償?shù)年P(guān)鍵性指標參數(shù)，亦是完成智能補償?shù)幕�礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)

的確定過程較為復雜，根據(jù)各自的供電及其使用用戶來確定計算的，只有確定了補償容量方可實現(xiàn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。首先確定合適的補償點，使用優(yōu)化結(jié)果選擇合適的計算方法確定需補償節(jié)點的佳補償，選取合適的補償容量，在電力系統(tǒng)中有著較為實際的可行性和實用性。

3.2 常規(guī)補償方式的選擇

補償方式一般分為三項共補、分相補償、綜合補償(共補與分補共用)。一般供電系統(tǒng)，需要的補償容量>60 kvar使用綜合補償。選擇合適的無功補償方式，能夠保障電壓水平保持合格及穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)有效運行，降低整個電網(wǎng)的網(wǎng)損失程度。

3.3 系統(tǒng)補償級數(shù)的選擇

級數(shù)越多，補償精度越高，但相對增加了裝置成本和設(shè)備體積，所以級數(shù)選擇時需綜合考慮。根據(jù)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行情況，使用合理的方法選擇對應的補償級數(shù)，使其達到合理的狀態(tài)，經(jīng)濟成本以及運行都要進行有效的考慮。

3.4 系統(tǒng)投切方式

使用此種方法的時候，需要盡可能減小裝置體積，將結(jié)構(gòu)簡化，增加可靠性，即將電容器安裝一定容量比分組，根據(jù)自動化軟件選擇組合投切。

在選擇投切方式的時候，與補償級數(shù)的確定進行有效的結(jié)合，是整個系統(tǒng)保持平衡，達到優(yōu)化。

4 智能無功補償技術(shù)分析

用電量與電力設(shè)備持續(xù)增加，電網(wǎng)無功需求量亦隨之增長，安裝無功補償裝置是電力系統(tǒng)滿足電力需求增加的主要手段，電力電子和智能化系統(tǒng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展為使用無功補償技術(shù)提供了有效保障。

4.1 選擇補償方式

種：固定補償和動態(tài)補償有效結(jié)合。伴隨社會經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展，負載類型相對復雜，電網(wǎng)的無功需求越來越高，所以單純固定補償無法滿足要求，而新動態(tài)補償技術(shù)可以更好地適應負載變化。第二種：三相共補和分相補償有效結(jié)合。新設(shè)備特別是大量電力電子、照明家居設(shè)備等，需要兩相供電，所以電網(wǎng)出現(xiàn)的三相不平衡狀況逐漸增加，三相共補同投同切方法已不能解除三相不平衡問題，如全部使用單相補償導致投資較大。使用按照負載情況考慮其經(jīng)濟性共分結(jié)合方式才能充分應用于新經(jīng)濟條件下。第三種：穩(wěn)態(tài)補償和快速跟蹤補償相結(jié)合。此類補償方法是未來發(fā)展趨勢。主要針對大型鋼鐵冶金企業(yè)，其有較為復雜的工藝、電量需求大、負載變化較快且波動大，若無功補償充分有效，能夠提高功率因數(shù)、降低損耗節(jié)能，充分挖掘設(shè)備工作容量，發(fā)揮設(shè)備能力，增加工作效率及產(chǎn)量和質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。

4.2 選擇投切開關(guān)

當前使用投切開關(guān)有以下幾類：過零觸發(fā)固態(tài)繼電器。特點為動態(tài)響應快，投切時不會對電網(wǎng)形成沖擊、沒有涌流，壽命長，有一定功耗和諧波污染，目前較為普遍使用。機電一體化智能復合開關(guān)。該開關(guān)是交流接觸器及固態(tài)繼電器并聯(lián)運行，結(jié)合兩種開關(guān)優(yōu)點，實現(xiàn)快速投切，降低功耗。主要由于成本和可靠性原因較少應用。機電一體化智能型真空開關(guān)。此開關(guān)使用低壓真空滅弧室和永磁操作機構(gòu)，使電容實現(xiàn)過零投切，而且適應電容器串聯(lián)電抗器回路的投切，壽命較長，有較高可靠性，目前正在進行商品化。使用智能型無功控制策略。根據(jù)三相電壓、電流信號，跟蹤系統(tǒng)中無功變化，無功功率作為控制物理量，用戶所設(shè)功率因數(shù)作為投切參考限量，根據(jù)模糊控制理論智能選擇電容器組合，智能投切針對星-角結(jié)合情況。電容投切控制使用智能控制理論，自動及時地投切電容補償，補償無功功率容量。依據(jù)配電系統(tǒng)三相中每一相無功功率的大小智能選取電容器組合，根據(jù)“取平補齊”方式投入電網(wǎng)，實現(xiàn)電容器投切的智能控制，提高補償精度。主要措施有：電壓限制條件較為科學。智能系統(tǒng)曾設(shè)定欠電壓保護值，能夠設(shè)置禁投、禁切電壓值，可以缺相保護功能，用功功率進行投切限值設(shè)定。設(shè)置投切延時時間具有調(diào)性。同組電容投切動作所需時間間隔能夠設(shè)置，快速跟蹤補償設(shè)置能夠為零。

4.3 計算功率因數(shù)

選定具有代表性的時間段，依據(jù)變電站所計算的出線單位時間的線路有功電量與線路無功電量，計算分析線路功率因數(shù)。

5 總結(jié)

伴隨科技進步發(fā)展，高科技企業(yè)逐步增加，信息技術(shù)與電力部門相融合已成為趨勢，電力系統(tǒng)自動化的進步發(fā)展，使電力部門為能夠公眾提供更好的服務，使之更便捷、高效。在滿足用戶需求同時，電力企業(yè)還應該加強用戶電網(wǎng)的治理和監(jiān)控，結(jié)合各種新技術(shù)與設(shè)備，使之能夠更快速的發(fā)展，無功補償技術(shù)也會因此而更經(jīng)濟有效。而電力從產(chǎn)出到運輸然后直到使用都需要精密的計算和安全指導，才可以更好的應用于各種經(jīng)濟生活當中。