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摘要：随着我国电力系统不断完善下，对无功电压管理的要求不断提高，为了满足使用要求，需要根据电力系统的情况对无功电压自动化和电压管理方面进行深入探讨，只有这样才可以保证电网运行的稳定性，更加合理的进行无功电压的分布，提升电网电能的质量，提高电力企业的经济效 益，保证电网运行的安全性。
关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用
引言
电气自动化无功补偿技术朝向高性能、低成本的方向发展，再加上现代电力、电子技术的深化应用，更是体现了无功补偿技术的效率性，满足电力系统无功补偿的需求。现行电气自动化无功补偿技术存在很大的发展潜力，研发人员结合无功补偿技术的应用现状，规划无功补偿技术的发展， 促使其达到成熟的补偿状态，完善无功补偿技术的应用。
1.无功补偿技术在电气自动化中的重要性
无功补偿技术在电力系统中的应用，解决了无功功率的耗损问题。我国电气自动化无功补偿技术发展晚，诸多技术与发达国家存在差距，也是我国重点发展无功补偿技术的原因。随着电力系统的大规模发展，大量能源并入电网，导致电力系统处于不稳定的状态，加重了无功功率的规模，促 使无功功率补偿面临着严峻的挑战。我国电力系统无功补偿的配置与技术出现矛盾，配置优化的速度很快，达到了标准、高效的状态，但是无功补偿技术相对落后，不能与配置保持同步发展的速度，因而无功补偿技术在电力系统内只能处理基础的无功损耗，并不能为电力系统提供全方位的 无功补偿。
电压是衡量电能质量的主要指标之一。电压质量对负载端的安全和经济运行有着重要的意义。系统无功对电压的影响很大，无功功率不足或过大都将引起系统电压的下降或上升，特别严重的情况就是出现“电压崩溃”现象。在电力系统实际当中，电压是否合格，不仅关系到电网的安全、稳 定、优质、经济运行，对用户的安全生产、产品质量、用电单耗以及人民生活质量也有直接或间接的影响。在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境，合理的选择补偿装置，充分利用各种调压手段和无功补偿措施对提高 电压合格率和降低网损有很大的作用。
2.电气自动化无功补偿的原则
电力系统配置的无功补偿装置应在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，采用分（电压）层和分（供电）区进行配置，保证无功平衡。无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系。无功补偿分为集中补偿 ，分散补偿和随器补偿，应该遵循全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡的原则。集中补偿与分散补偿相结合、高压补偿与低压补偿相结合以及电网补偿与用户补偿相结合。这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行集中补偿，又要在受端的变压器和用电设备以及输电线 路进行分散补偿，目的是减少无功功率在系统中流动，减少长距离输送，降低损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆据不完全统计，无功功率大约有40%消耗在输电线路和配电变压器中，其余的则消耗在受端的用电设备中。所以补偿时不仅要满足系统的无功平衡，还要满足各分区的无功平衡。若两者不能很好地配合，可能 造成轻载或空载时过补偿，满负荷时欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。
3. 电气自动化无功补偿技术及其应用
3.1静态无功补偿
静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感，动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。目前这种静止开关主要分为断路器和电力电子开关。由于用断路器作为接触器，其开关速度较慢，约为10～ 30s，不可能快速跟踪负载无 功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，造成接触点烧焊，使补偿电容器内部击穿，因此其应用受到了很大的限制。而以电力电子开关如交流无触点开关SCR、GTR、GTO作为投切开关，速度可以提高500倍（约为10μs），而且对任何系统的参数，无功补 偿都可以在一个周波内完成。所以现代的静态无功补偿常用的补偿装置如静止无功补偿器、同步调相机、静电电容器、静止无功发生器等等，是按组来进行投切的，也就是电力系统里产生的无功功率不会和你补偿的一样多，但是由于这种补偿已经将功率因数达到了0.95，已经很好了。而实 际在工作中。静态无功补偿较为普遍，因为设备安装后就不用再管了。但这种静态无功补偿往往是超额补偿，造成相当程度的能源浪费。但是有的负载，其工作时无功的变化量非常大，且速度非常快，可以达到毫秒级，如电焊机，一个工作周期才0.2 秒左右，其间还有几十秒的半负荷及几 十秒的停顿，而无功功率在工作时也是不规则的快速改变着。象这样的负载采用常用的无功补偿装置是无法实现的，只能用“动态”补偿。
3.2动态补偿
动态补偿是靠无功补偿控制器根据线路无功功率情况自动投、切补偿量，以确保功率因数基本恒定于某一设定值附近。无功补偿控制器是指一套能自动控制无功功率补偿装置自动投、切的控制电路。无功补偿控制器具体由控制器、过零触发模块、晶闸管、并联电容器等组成。无功补偿控制 器能实时跟踪所测量负荷的电压、电流、无功功率等，通过微机进行自动分析，以能进行最佳无功补偿。动态无功补偿控制器的主要功能：提高线路输电电压稳定性；补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗；抑制电压波动率和闪变；抑制三相不平衡。但是动态无功补偿控 制器也面临一些主要问题，主要包括：电容器投、切频繁，故而损坏频繁，需人工维修、养护，费用不小；电容器外熔断器常发生熔断；控制电路投、切频繁，易损坏且重复性差。
3.3无功补偿的应用
绝大部分用电企业都是采用并联电容器进行无功补偿，补偿时通常采用集中、分散或个别补偿三种形式。
（1）个别补偿：个别补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的方法，把电容器直接接到单台用电设备的同一电气回路，用同一开关控制，同时投运或断开，这种补偿方法的效果好，一般用于容量较大的高低压电动机等用电设备。但这种方法在用电设备非连续运转时电容器利用率低，不能 充分发挥其补偿效益。
（2）分散补偿：分散补偿是将电容器分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上，它可与工厂部分负荷的变动时投入或切除。
（3）集中补偿：集中补偿是电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上，这种补偿方法安装简便、运行可靠、利用率较高。补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费增加同时便于运行维护，补偿效益高。
4.结语
在我国电气自动化不断发展的整体大环境下，电力系统的优化、运行安全可靠、节能降耗、电能质量提高将是电力行业科技进步应该关注研究的主题，也是未来适应电力工业发展的必然要求。在电气自动设备及系统中运用无功补偿技术具有较高的经济效益和社会效益对于电力企业而言，可 以降低电能的损耗，提高企业的的经济效益。目前静态无功补偿设计占据了电力设计的较大份额。而动态无功补偿将是我们未来的发展趋势，我们无论是在相关电力部件的质量上还是设计经验上都需要相当多的积累，而这将是我们所有电力系统全体员工的共同努力方向。
参考文献：
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[3]孔琳琳.电气自动化中无功补偿技术的应用解析[J].电子技术与软件工程，2014（17）.
论文作者:严智梅
论文发表刊物:《基层建设》2015年8期
论文发表时间:2016/9/1
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