广州启弘电力工程咨询有限公司 广东 广州 510000
【摘 要】随着经济技术的不断更新进步，无功补偿技术的应用会更加广泛，会体现出更多更成熟的自动化、智能化的应用。无功补偿技术，在电气自动化的应用中不断完善，真正实现电力系统的高效运用，不断促进社会经济可持续发展。
【关键词】电气自动化；无功补偿；智能化
前言
无功补偿技术是指一种可以对电气设备进行功率补偿的技术手段。它不仅可以提高电力资源的利用率，使得电气设备的工作效率得到很好的保障，还提高了电气设备运行的安全性和稳定性。而且人们为了使得无功补偿技术的应用效果得到进一步的提升，也将电子技术、信息技术以及计算机技术应用到其中，这就使得电力系统的工作性能得到全面的发挥。
1.工程概况
1.1从化区某大型小区配电安装工程，安装SCB10-630kVA共7台，SCB10-500kVA共3台，SCB10-800kVA共1台，SCB10-1250kVA共1台。
低压配电房采用GCK型低压柜：其中无功补偿柜13面。
1.2 天河区某中型小区配电安装工程，安装SCB10-630kVA共6台，SCB10-500kVA共4台，SCB10-800kVA共2台。
低压配电房采用GGD型低压柜：其中无功补偿柜14面。
2.无功补偿技术工作原理
无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，以达到从整体上减少无功功率的目的。它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路，使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换，进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。简单的来讲，无功补偿技术包括以下几个方面的内容：
（1）对电网进行调节。无功补偿技术的调节功能主要是指对电网进行调节，通过无功补偿技术提高电网的功率，减少电网在电力运输等方面的电力损耗，这在一定程度上起到一定的节能环保的功能。
（2）保障电网的平稳运行。电网在运行的过程中经常会涉及很多方面的内容，任何一方面出现问题都会影响电力系统的运行，不利于电力的传送。将无功补偿技术应用与电气自动化中后其可以自行对电网系统中的电压，电流进行平衡与调整，有效的保障了电网的平稳运行。
3. 电力系统中智能无功补偿技术的应用
3.1可控饱和电抗器
该设以调节电抗器饱和程度为手段，改变整个电力回路的电流，从而使得并联滤波器中产生的无功功率与感性电流进行相互抵消，并达到平衡点。其缺点是该设备在运行过程中有谐波形成，同时产生很大的噪音，对于设备使用寿命不利。
3.2有源滤波器和固定滤波器
有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流，让其得到相互抵消，最终满足电源对总谐波和无功电流的要求，其方案特点：补偿比较灵活，调节速度较快，而且不会和系统发生谐振现象，不过有一点要注意，那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该设备可以产生于负序电流相反的电流，二者互相抵消，从而达到消除负序电流的目的。该设备具有无功补偿快、调节迅速、无谐波产生等特点。其缺点是造价高昂，不利于广泛推广使用。
3.3真空断路器投切电容器
操作简便、成本低廉是该设备的重要特色，但是该设备在合闸时电容器上所产生的过电压非常之高，非常烧毁设备；并且设备开关的设计寿命比较短，无法进行频繁投切。以上两点不足之处也严重影响了该设备的动态补偿效果。
3.4晶闸管调节电抗器
反并联晶闸管与电抗器串联，使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消，最终达到平衡，以满足其对功率因数的要求，其特点是固定滤波器可以长期投入使用，而所需要的晶闸管数量却比较少，响应的速度也较快，其缺点是会产生谐波现象。
4.电力系统无功补偿技术实现过程
4.1确定补偿容量
补偿容量作为确定补偿的关键性指标参数，是完成智能补偿的基础性数据，此数据确定过程较为复杂，需根据各自的供电及其使用用户负荷情况来确定计算，只有准确确定了补偿容量才能实现系统运转正常。补偿容量的确定必须确定合适的补偿点，使用最优化结果选择合适的计算方法确定最需补偿节点的最佳补偿。选取最合适的补偿容量，在电力系统中有着较为实际的可行性和实用性。
4.2采用智能型无功控制策略
主要的工作原理：计算机采集三相电压、电流，跟踪系统中的无功变化，把无功功率变为控制物理量，以用户设定的功率因数为投切的参考限量，并按照模糊控制理论智能化的选择电容器组合，智能投切是针对星与角结合情况。电容投切控制采用智能的控制理论，自动及时的投切电容补偿和补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能化的选择电容器组合，根据取平补齐的原则投入到电网中，提高了补偿精度。主要措施有：电压限制条件的科学化。智能系统中设定过、欠电压保护值，可设置禁投、
4.3负荷自然功率因数分析
自然功率因数又称为自然功率数，主要指在未给予任何补偿的条件下电力系统中供用电设备本身所具有的固定功率因数。也可以说电力系统中供用电设备在未给予无功补偿前，其本身所具备的有功功率与现有有功功率的比值是自然功率因数，未给予补偿的自然功率因数通常在1.6～0.9之间。电力系统中的电负荷主要为综合性的用电负荷，其中涉及多个不同种类的用电设备，因此其反映出来的自然功率因数，与电力系统中的多个用电设备有着非常密切的关系，用电设备的负荷率及相关特性在一定程度上决定自然功率因数。
4.4精确计算无功补偿的参数
电力自动化智能无功补偿是依靠网络系统来控制和调节电网功率数的，这种智能化的前提就是对无功补偿参数的精确计算。这些参数计算主要包括三大类：第一，实施无功补偿之前的电网线路功率因数的计算，这要通过单位时间内的无功电量和有功电量的比率来进行计算；第二，通过电流最大值最小值、电压和功率因数来计算出有功功率的最大值和最小值；第三，算出补偿容量的最大和最小值，这是实现智能无功补偿的最关键参数，一定要保证其精确性。
4.5动态无功补偿技术
动态无功装置可以向系统提供瞬间的无功补偿来有效避免电压崩溃：
（1）提高系统的暂态稳定性，将动态无功装置安装在中长距离的输电电路中点能够有效的提高整个系统的暂态稳定性，同时还能为出现故障后的电机提供更多的减速面积；
（2）阻尼系统振荡，动态无功装置能够快速、平滑的对无功和电压进行调节，并且能够调制状态工作；
（3）补偿不平衡负荷，当负荷出现不平衡情况时，动态无功装置能够对系统进行补偿，从而使得供电电流达到三相平衡，使单相负荷变成三相负荷而不会出现无功分量；
（4）抑制负荷侧电压波动和闪变，校正功率因数。与此同时，动态无功装置还应用在了电气化铁路牵引变电所中，它很大程度上提高了其功率因数，而且还减少了变压器与输配电线路的损耗。除此之外，动态无功装置还应用在了煤矿中的提升机上，大大提高了电网质量，最大限度的降低了由于电压波动造成的不良影响。
5.结语
总而言之，智能无功补偿技术能够有效解决电力系统中非线性因素导致的不可控问题。近年来随着对低压电网改造的进行，智能无功补偿技术广泛应用在各地低压配电网的公用配变，它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多功能于一身，同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。
参考文献：
[1]杨仪. 关于配电网无功补偿技术探究[J]. 硅谷. 2013，（24）：45-46
[2]孙静，孙红亮.浅谈电气自动化中无功补偿技术的应用[J].现代企业教育，2012.（35）：168-169
论文作者:曾泓清
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期
论文发表时间:2016/8/16
标签：功率因数论文; 功率论文; 负荷论文; 电网论文; 电流论文; 技术论文; 设备论文; 《低碳地产》2015年第9期论文;