摘要：无功补偿具有稳定电压和降低能耗的作用，该技术在许多领域中都有所应用，尤其是在电力电子技术当中，无功补偿技术的应用不仅 有效的降低了能耗，还能够对电力电子设备起到一定的保护作用，提高设备的运行效率。本文研究的重点就是无功补偿中电力电子技术的应 用，以进一步推动该领域的发展。
关键词：无功补偿；电力电子技术；应用方法；自动控制。
近几年，随着我国经济的不断发展，社会生产力不断提升，对科学技术也提出了更高的要求，在提高生产力的同时，也在要求不断的降低能 源消耗，以有效的保护生态环境，保证经济的可持续化发展[1]。无功补偿技术的应用在一定程度上提高了生产能力，而电力电子技术的加 入将进一步提高该技术的应用效果，全面提升设备运行效率。
一、无功补偿技术简述
电力系统中电网运行设备多属于感性负荷，也就是根据实际需求运行，其电力负荷会出现较大的波动，这就造成了无功功率的吸收。近几年 ，随着我国供电系统的不断完善和扩大，电力负荷需求也出现了很大的提升，无功补偿技术的应用也更为广泛，此项技术可有效降低感性负 荷，减少设备磨损，保证电网运行的安全性和稳定性，提高电力运输效率，减少电力损耗[2-4]。通常情况下，无功补偿装置采用分散安装 在高、低压并联电容器电路中的形式运行，虽然无功补偿电力容器的安装和使用都比较简单，但比较容易受到谐波干扰，难以实现持续性调 节，所以，需有效避免无功补偿装置过度补偿问题。
二、电力电子技术概述
电力电子技术是近几年新兴的一种技术，该项技术主要用于实现电子器件间的电能变换和控制，以确保电力设备运行的稳定性和安全性。该 项技术主要包括电力电子器件制造技术与交流技术两种，其应用领域主要有工业交直流电机、电气化铁道和电化学工业等等，在电力系统中 ，电力电子技术则主要用于无功补偿和高压直流输电。而在家用电器中，电力电子技术也有所应用，例如节能灯和变频空调等等，该项技术 的应用可以为信息电子装置提供充足的动力，减少了传统家用电器的一些弊端。无功补偿技术与电力电子技术的结合进一步推动了电力电子 技术的智能化发展。
三、无功补偿中电力电子技术的实际应用分析
（一）在自动投切中的应用
机械式接触器、无触点晶闸管以及电子复合开关是无功补偿自动化控制中电力电子技术的几个应用层面。具体应用方式如下：
（1）机械式接触器
在无功补偿的自动化控制流程当中，开关设备的自动化控制主要依靠并联电容器开关实现。也就是说，最早的电力系统是通过接触器投切电 容器组，该投切方式下，电容器组的初始电压是零，该条件下，会导致电容器组合闸时电压激增，从而引发电容器涌流问题，这将对电力系 统和电容器造成十分不利的影响。因此，通过设置专门的接触器，可以有效的改善这一情况，限流电阻的加入抑制了电容器组的涌流问题， 将其控制在了额定电流的20倍以下，同时，由于在接触之后，不再存在电压降低问题，因此也不存在损耗。其缺陷在于：接触器断开时，电 流不一定为零，所以会增加接触器出头的磨损程度，这就会缩短整个装置的使用寿命。
（2）无触点晶闸管
无触点晶闸管，也就是固态继电器，其优势在于能够有效控制电容器组的涌流问题，当电力系统电网压力为零时，可以通过可控硅实现自动 化控制从而有效避免电压上升造成合闸涌流。电容器组在进行自动投切，电压为零时，可控硅就会自动关断，也就不会出现拉弧现象，从而 让电力电容器不会轻易产生接触器烧坏问题，提高电容器组的使用寿命[5]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其缺陷在于，无触点晶闸管会有0.7V左右的结压降，导致了谐 波电流的产生，增加了机组运行损耗，电容器持续运行会不断产生热量，使得温度持续升高，影响了机组的运行安全，因此，需要通过安装 散热装饰确保运行安全，也就是散热风扇。
（3）电子复合开关
电子复合开关是机械式接触器、无触点晶闸管两项技术的有机融合，将两项技术的优势有效的结合在了一起，从而避免了单一技术的缺陷， 其技术路线是将接触器与可控硅进行并联，从而形成了电子复合型开关。该项技术有效解决了单独使用某项技术存在的缺陷，例如接触器出 头的磨损程度高、机组使用寿命短、机组能耗大等等。其具体的工作原理如下所述：在并联接触器与可控硅后，在电流过零时，可以准确的 进行连接和断开，并且同时防止涌流问题的出现。也就是说，电子复合开关不存在涌流和功率损耗大的问题。当复合开关进行投入或者切除 补偿电容器时，共有两种不同的方式，分别是三相共补复合开关与单相分补复合开关，不同的方式可用于不同的场所，而传统低压无功补偿 则只有三相共补方式，现在在各项负载差距较大的场所，则可以应用单相分补方式。出于对经济成本的考虑，目前大部分场所都采用了两种 方式相结合的方案，在电容器接入时，接触器一旦闭合，晶闸管两端电压就会接近于零界点，而后依据晶闸管的导通条件自主选择是否关断 晶闸管[6]。而后，当晶闸管两点电压达到零时，就会瞬间导通晶闸管，从而完成全部的切除活动。
（二）电路仿真技术
电路仿真技术在电力电路中应用十分广泛，该项技术是电力电子技术应用发展的必然产物，其主要是利用计算机技术和仿真技术设计电力电 路，通过模拟仿真实际电路，可以预先判断出电力电路的设计是否准确合理，这是一项先进的电力电路设计技术。通常情况下，电路仿真技 术可以有主电路仿真和控制电路仿真两项内容，其中控制电路仿真一般使用Multisim软件进行设计，该软件功能较为全面，可以满足控制电 力仿真的多种需求，能够适应各种环境下的工程领域，并且可以跟随时代的发展不断的完善和更新。其缺陷在于主电路结构的设计在实际建 设应用中可能存在起弧问题，但能够降低总电流，从而减少电路损耗。此外，电路仿真技术的使用几乎不存在苛刻的条件限制和过大尖峰问 题。
（三）无功补偿同步调相机
同步调相机是一种新型的发电机，具有无功率动态性补偿作用，该项技术是无功补偿和同步调相机的结合，其在电力系统中的应用主要用于 调节励磁系统，从而发出感性或是有容性的功率。其缺陷在于同步调相机运行噪音较大，且损耗也比较大，维护修理困难。近几年，发现技 术在电力电路系统中的应用逐渐被取代，已经难以满足现代电力电路系统的工作需求。
四、结束语
从无功补偿在电力电子自动化控制技术的实际应用效果来看，分析发现，应用无功补偿技术后，电容器的运行受干路电流的影响更小，一定 程度上提升了电力系统的功率和效率，并有效解决了自动投切时存在的涌流问题，并用电子复合开关，则帮助解决了能耗大、损耗大问题， 电路仿真技术的应用有效提高了电力电路系统设计的科学性，确保所有元件的设置能够达到最佳状态。
参考文献：
[1]龙文.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].电子世界，2017，（6）：173.
[2]周虹屹.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].中外企业家，2015，（17）：239-239，251.
[3]唐昱煊.无功补偿自动控制中电力电子技术的应用研究分析[J].科技尚品，2017，（6）：222.
[4]张永春，吕香玲.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2016，6（21）：81-82.
[5]唐杰.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（19）：639-639.
[6]袁远，王徐延.一种基于电力系统瞬时无功补偿的研究应用[C].//2015年华东六省一市输配电技术研讨会论文集.2015：1-7.
论文作者:谢南昌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/13
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