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摘要：随着社会的发展，人们对电力的需求越来越大，为了满足人们的需求，电力行业也在迅速发展，不断采用新技术和新设备。无功补偿的应用有效的解决了供电不稳定的问题，本文就电力设计中无功补偿自控方案进行研究分析，以不断完善无功补偿自控方案，促进电力行业的进一步发展。
关键词：电力设计；无功补偿；自控方案
前言：国家电网是保证人民用电的基础设施，不仅影响到人民的日常生活，而且还影响到工农业生产。然而，在电力的输送过程中，总会产生电力不稳的现象，无功补偿自控方案的出现有效的解决了这一问题，降低了电力输送中的损耗，保证了高质量的供电。
一、无功补偿概述
无功补偿是一项在供电系统中用于减低电力输送过程中变压器和输送线路的电力损耗，提高供电功率，改善供电环境的技术。无功补偿的使用，使电力的长距离输送成为了可能，大大提高电力输送的稳定性和高效率[1]。
根据补偿控制方式的不同，可以分为电子式自动控制补偿、PLC控制补偿、单片机控制补偿等。在实际工作中，可以根据电力输送的具体情况灵活选用无功补偿自控方案。
二、无功补偿自控方案
（一）电子式自动补偿控制方案
1.电子式自动补偿控制方案组成
电子式的自动补偿方案发展历史比较长，这个方案是由各个单独的原件组合在一起来实现自动控制。电子式自动补偿方案由相位检测单元、电流检测单元、无功值运算、电平比较单元、投切单元、电容器等各个部分组装而来。
2.电子式自动补偿控制方案弊端
电子式自动补偿控制由各个部分组装而来。所以，整个自控方案的缺点也显而易见，各种零散部件组装的系统，线路复杂，形体笨重，影响了电力输送的安全和效率；笨重的体积一旦发生电路问题，检修工作难以开展，只有靠人工操作，十分不方便。
（二）单片机控制技术无功补偿方案
单片机控制技术无功补偿方案是由键盘及液晶显示模块、信号采集模块、电容器控制模块、电网参数计算模块等。所有模块都围绕着ATmega16芯片工作，它是单片机控制技术的核心，ATmega16有1MIPS/MHz的数据吞吐率，而且芯片有32个工作寄存器，比传统CTSC微控制器快10倍的吞吐率，有效提高了系统的处理速度。各个模块的编程调试程序块相互独立，其中的一个程序修改或者移植，不影响整个系统的运行[2]。
例如，目前在中国广泛使用的WBB矿用隔爆型无功补偿设备，它就是单片机控制技术无功补偿，它利用实时检测电力系统的无功功率、电压和电流，分组对电容器进行投切，从而实现对无功功率的补偿。设备可以实时显示系统的电压、功率因数、负载电流、无功功率以及电容器投切状态。而且可以实时设置投入门限、切除门限、无功功率上下限、过电压、切电压等参数。
（三）PLC控制的无功补偿自控方案
1.在原系统中加入PLC
PLC是基于计算机技术发展起来的信息控制装置。这种自动补偿方案对传统继电器接触器的控制系统植入了PLC控制技术，沿用了原系统中的输出电路、主回路、稳压电源、相角检测电路，其他硬件电路的控制由PLC来实现，例如延时电路、加减法电平转换、译码器、清零电路等。原系统中的相角检测电路所输出的信号较弱，难以驱动PLC的输入，因此，这时候必须要对信号进行放大处理，使其成为能被PLC识别的信号。通过这样，使控制符合系统的要求，利用PLC技术实现了无功补偿的自动控制。
2.采用模块化、结构化设计
PLC的控制流程采用自上而下的结构如图1所示，这个结构结构层次分明，有条有理，首先进行的是系统进行初始化并设置参数，是其适应于整个结构，和系统相匹配；然后对接受的信号进行检测，当数据信号其满足要求，可以进行下一个环节，对结果补偿判断，计算出补偿的功率或者投切的功率。
图 1 PLC控制流程图
PLC自动控制方案采用模块管理。系统应用PLC内部时钟日历可以直接实现自动实时投切，只要检测电路或者模拟单元出现电路故障，时钟日历可以根据实时时间进行自动投切。一旦检测、设定线路发生故障，可以采用计算机软件编程有效避免系统误动作，把故障控制在最小范围。而且当PLC出现故障，软件可以让系统停止输出工作，有效减少误动作。
三、无功补偿自控方案比较分析
电子式无功补偿自控方案的电线线路比较复杂，外形笨重体积大，电力的输送速度比较慢，而且维修难度系数大，运行的可靠性不佳；单片机无功补偿自控方案虽然比较电子式无功补偿自控方案而言体积和线路已经简化许多，但是在安全性能上还有瑕疵，它对外界的干扰的防控能力欠佳，应用在无功补偿中，难以保证电网的安全运行；PLC无功补偿自控方案，线路比较简单，检修也容易，组态方便，可靠性高，有很强的抗干扰能力，毫无疑问，PLC无功补偿自控方案是最优控制方案。
结束语：综上所述，电力输送是关乎国计民生的大事，因此为了保证供电安全，要科学合理选择无功补偿自控方案，从安全性、经济性、技术性和实用性各个方面综合考虑，选择最优化方案，给电力企业带来最大经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]覃俭峰.浅谈电力设计中无功补偿自控方案的应用[J].通讯世界,2013,09:102-103.
[2]韩博文,许传祺.浅谈电力设计中无功补偿自控方案的应用[J].科技创新导报,2015,02:109.
论文作者:卢艳婷
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/19
标签：方案论文; 自控论文; 电力论文; 系统论文; 电路论文; 单片机论文; 功率论文; 《防护工程》2017年第20期论文;