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摘要:伴随科学技术的不断进步,电气自动化也得到了极大发展。现阶段,在变电站、电气化铁路高速牵引系统等多个行业广泛应用了电气自动化技术。但在实践应用中,电气自动化技术存有诸多不足之处。如单相电力牵引作用下出现的负荷复杂变化情况,将对推进电气自动化发展造成严重影响,甚至会大幅增加电力系统内的谐波、负序,出现无功功率增大的问题。此时,不仅会对电力系统运行的安全性、稳定性造成极大影响,还会不利于电气自动化系统资源的有效利用,最终损害整体系统的经济性。为有效解决上述问题,应合理引入无功补偿技术,这样才能提高电力系统的电压水平,才能降低网络损耗,才能对配电线路进行优化控制,才能确保电网安全运行。
关键词:无功补偿技术;电气自动化;应用
1无功补偿技术内涵
所谓无功补偿技术,是在用电设备、变电站安装无功功率电源,使无功功率能够在电力系统中流动发生变化,保证电压处于平稳状态,降低电损,从而促进电网运行安全、稳定发展。电气自动化作为现代技术与电力产业深度结合的产物,已经成为电网运行的主流模式。目前,电气自动化技术在变电站、铁路高速牵引系统等领域得到了广泛应用,但随着产业发展,电气自动化技术暴露出一些弊端,特别是单相电力牵引作用下产生的负荷复杂问题,造成系统中的谐波、负序大幅度增加,直接威胁到电力系统稳定运行,且会降低企业经济效益。谐波的产生会影响仪表测量精度、引起电网震荡,而将无功补偿技术应用其中,能够有效弥补上述不足,从而为用户提供更加优质的电力服务。从本质上来看,无功补偿技术是控制电压服务,有了无功补偿技术,能够通过发电机组将无功功率向配电网中输送,使得电力控制系统能够处于优良状态。如果某一环节出现问题,无功补偿将会发挥作用,使其处于中断状态,提高电网运行效果。
2电气自动化的简述
我国的电气运输系统存在着这样或那样的问题,在这些问题中,最令我们关注的就是阻抗问题和功率利用率的问题,这两个问题是十分关键的,因为它们容易导致在电力运输时出现无用功过多的问题。电力自动化则是将电力系统运行中的主要环节集成起来,对电力系统进行灵活控制。电气自动化技术的基础就是对其控制系统的完善设计,主要设计思路集中于监控方式。虽然电气自动化技术诞生于20世纪70年代,算是一个新兴科学,虽然它的发展时间不长,但是,它已经成为高新技术产业中较为重要、发展前景较好的部分。并且它的应用范围已经不单单的局限在电力系统,它现在已经应用于我们的工业生产和生活的方方面面,我们与这项技术的联系已经越来越密切了。并且现在的电气自动化已经和IT技术很好地有机结合起来了,使得电气自动化技术越来越大众化,更容易被人接受。
3无功补偿技术在电气自动化领域的具体实现
3.1如何选择无功补偿技术
虽然电气自动化中无功补偿技术的应用技术在不断提高,但是由于电气自动化中无功补偿技术种类很多,很复杂,并且有的时候我们对于无功补偿技术的知识储备并不充分,所以很多时候如何选择无功补偿技术,如何选择好,在我们的生产生活中显得有些不足,以至于达不到使用无功补偿技术所能带来的理想效果,也许还会浪费更多资源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前很多技术部门在选择无功补偿技术时,没有考虑到自己本身的情况,只是单纯地生搬硬套,没有考虑到企业自身电力系统的运行情况,使得无功补偿技术在电气自动化中的应用存在着很大差异,效果并不好,限制了电气自动化中无功补偿技术的发展和推广。当然,无功补偿技术本身也存在着许多问题,也为技术人员或者企业在选择技术,增加了不少难度。在电气自动化中的选择无功补偿技术时,我们其实可以考虑以下几个因素,这样可以帮助我们做出正确选择,选择出适合企业发展的技术和制定出合理的无功补偿改进方案。一是要考虑到滤波器和电抗器的性能,因为它们会使通过它们的电流相互抵消,不仅可以提高了系统的工作稳定度以及硬件的安全,还可以节约资源。二是在滤波器的可控饱和性,可控饱和性顾名思义,就是器件的饱和度是可以人为地加以控制的,这样可以使得静态工作点保持稳定,提高了工作的稳定性,有利于电流相融合,使得无用电流变少,节约资源,保护设备。三是电压控制器VCO的性能指标,利用电压来控制装置的工作状态,可以使得整个系统的电流得到调节,并且也可以节省许多人力资源。四是在有源、无源滤波器的性能指标,使整个系统的可控性增强,使得无用电流、无用电压减少,提高了转换性能,增强了功率利用率。其实在选择技术时还有很多的因素需要考虑到,但因为以上四个方面对于技术的利用更为重要,其他的因素在某些特殊的情况或者条件不具备的时候,可以暂时忽略。
3.2无功补偿技术在电气自动化领域中的具体应用
在选择好利用哪一种无功补偿技术后,我们就可以将它投入应用之中了,现在无功补偿技术在电气自动化领域中的应用越来越多了,也越来越复杂了,也越来越综合了。无功补偿技术常常与其他技术相结合,比如说数字技术、航空航天技术等等,这样就能更为全面也更为具体地应用于方方面面,不仅仅局限于电气自动化,而是可以使各个方面受益。其中,无功补偿技术在电气自动化领域中的应用主要体现在以下几个方面:一是利用无功补偿技术设计真空断路器,一般的真空断路器在进行设计时,不能很好地满足电力自动化系统对功率因数的最大需求和大众对电力的需求,并且很难在短暂的时间内综合系统以及内部电压对系统进行操作,但是利用无功补偿技术设计真空断路器时,就可以很好地避免这些问题,并且还可以避免一些不必要的能量损耗。二是对回路电流进行无功补偿,可以利用某种器件,调节静态工作点,通过LC谐振回路与滤波电路相结合,更好地进行调幅,使得输出的电流更为稳定,更加符合日常生活和工业生产,有利于电路的维护与使用,也更好地保护了电气。这样便能更好地控制电路中的电流,最终达到无功补偿的作用。三是对用电客户进行无功补偿,对用电客户进行无功补偿也有两种途径:一种是国家层面的;另一种是直接在用电客户内部。国家层面就是通过一些相关政策以及对大众节能意识的正确导向,令大众有一种无功补偿的观念,使得大众了解到我国现在电力资源匮乏,且短时间内无法再生,使得大众电流的损耗降低。用电客户内部就是在配电网使用无功补偿技术,不仅可以降低能量的损耗,还可以减轻用电用户的经济压力。除了这些应用,还有很多其他的应用。其实不管是哪种应用,都应该符合可持续发展观,适应我国现有的国情,符合大众利益。
4结论
任何一项技术的发展与应用都离不开其他技术的相辅相成,也离不开每一位科研人员的不分昼夜地辛勤努力,更离不开国家制定的法律法规的保障以及大众的支持与理解。无功补偿技术不仅可以提高整个电力供应系统的工作效率和稳定性,还可以既使得电力资源的损耗降低又使得输出的电力资源更加符合大众需求。无功补偿技术的利用与发展令我国乃至世界的电力资源匮乏问题得到极大改善,所以我们应该充分发挥无功补偿技术在电气自动化中的作用。
参考文献
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论文作者:孔银刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/27
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