摘要：随着电力电子科技水平的提高和自动化控制设备的普及，将大量的无功补偿装置放入电力系统中。它不仅可以做到补偿的可控性和灵活性，而且节约了大量的人力资源和降低了电能损耗。因此，在电气自动化中应用无功补偿技术是电力系统安全且高效运行的重要保障，也是降低电气自动化系统能源消耗的重要措施。本文对电气自动化中的无功补偿技术进行了探讨。
关键词：电气自动化；无补偿技术；原理
1 无功补偿技术原理
所谓无功补偿技术，就是在电气系统中扮演提升电网功率的角色，主要体现在系统中对供电变压器损耗的有效降低，为供电公司提供良好稳定的供电环境。而针对部分小型电力系统，无功补偿主要用来调整系统中三相不平衡电流，而对于部分大型系统而言，无功补偿为电网电压的稳定性和安全性提供了有利的保障。针对无功补偿的工作原理而言，主要可分为两个部分：有功功率、无功功率。其中无功功率存在一个较为严重的问题，就是不能够进行远距离传输，所以只能针对末端用电的无功功率进行有效补偿。因此，需要在供电系统中安装无功补偿装置，才能使无功补偿设备正常运转，并且能够与配电变压器相互抵消无功功率，以此实现提高功率因数的目标，进而也从整体上减少了供电系统中的无功功率。
2 无功补偿技术的特点
2.1无功补偿成本费用分析计算相对复杂
相对于有功电力成本，无功补偿的运行成本费用比较低，但是其一次建设投资费用比较高，运行费用分析较复杂。无功补偿装置投运后不需要消耗燃料，但是为了确保其可以和机组运行实现同步，无功补偿的运行与整个机组的运行合为一体，很难将无功补偿运行费用从总的运行费用中分离出来。在电网运行过程中，各个参与部分需要共同承担维持与控制电网电能质量的任务，即每个客户和电厂、电网企业都应该执行自己的电压和功率因数标准。无功补偿具有一定的地域性及多样性，介于此，无功补偿的最优定价问题比之电能有功运维更加复杂。
2.2无功补偿运行方式具有多样性
一般情况下，有功电能的生产只能依靠发电机组或其他能源转换来提供，运行方式比较单一，而且生产成本费用比较高。但是无功补偿运行方式具有多样性，除了依靠发电机组提供之外，还可以通过调相机、静止无功分路发生器、电力电容器以及输电线路等多种无功源来提供，这就使得无功补偿具有灵活的选择性，可以结合实际运行需要采用最合适的方式，这也是电网运用无功补偿优势所在。
2.3无功补偿控制具有分散性
无功补偿在电网中运行与控制，可以分散实施。通常情况下，频率控制需要实现有功补偿的平衡，而无功补偿电压的控制也需要实现无功补偿的就地平衡。但由于电力在传输中有损耗，使电压在每个节点不一致，所以无功补偿在每个节点的平衡也是不一样的，只有实现各节点的无功就地平衡.各节点的电能质且才能得到有效控制，以保证整个电网的稳定。
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3 无功补偿技术在电气自动化供电系统中的应用
3.1在变电站供配电系统中的应用
首先，变电站补偿是为了实现电网无功功率的平衡，需要在变电站进行集中补偿无功功率，在集中补偿中采用的无功补偿装置主要有并联电容器、同步调相机和静止补偿器等，还可以运用SHFC型高压无功自动补偿装置，通过在6kV～10kV变电站Ⅰ段和Ⅱ段的母线上任意安装并联电容器组，然后按照电压质量自动投切电容器，进而使母线的电压始终处于合理控制范围内，避免变电站配电网电力系统出现过压现象，有效降低配电网母线的无功损耗，以此提高变电站配电网的功率因素，改善电网运行环境，提高电网运行效率和稳定性，这种集中补偿装置主要适用于变电站10KV母线上，具有易于集中管理、维护方便等优点，同时，还需要采取有效的低压分组补偿措施，可以在10KV配电网变压器一侧安装并联电容器，且从而有效降低变电站10KV配电网母线的能量损耗，提高电网电能的质量，另外，还可以在220KV变电站配电网系统中应用无功补偿技术。
3.2在用户电气自动化设备中的应用
随着电气自动化技术的发展，人们家里的电气自动化设备和系统数量不断增加，且其中电能量需求较大的电气自动化设备和系统较多，例如，居民普遍使用的空调温度调节系统、电冰箱、电热器等大型电气自动化系统和设备。然而，由于电网电能质量和供电能力不能满足用户电气设备的用电需求，或者这些大型电气设备用电量较大而造成居民电费的负担大，因此，为了稳定用户电气设备电压、电流，平衡用户所有电气设备的功率，降低电能的损耗，需要采用无功补偿技术，其中可以采用就地补偿方式，需要运用金属化聚丙烯干式电力电容器，或专用就地补偿装置，通过在单台电气设备发电机一侧安装并联电容器，对空调系统、电冰箱、电容器等大功率的电气设备进行无无功补偿，从而平衡这些电气设备对无功功率的需要，进而减少了这些大型电气设备的无功功率，提高功率因素，从而可以降低这些大型功率的电气设备的无功损耗，提高所有电气设备的运行效率，减少用户电气设备用电的费用。
3.3在城市中低压配电网中的应用
首先，在中低压配电网中输配电线路补偿是指通过在线路杆塔上装设电容器，实现无功功率的补偿，由于输配电线路的补偿点较多，则需要采用低压就地分散补偿方式，在每一个补偿点电气设备一侧安装并联电容器，从而实现输配电线路的无功功率补偿；其次，由于随着电气自动化的发展，现代半导体器件的应用越来越广泛，且电网功率也不断增加，进而造成中低压配电网运行中谐波的电压的升高、电压很不稳定，从而影响电网运行的安全性和稳定性，破坏到电网供电质量，因而，为了提高电网供电质量，保证电网运行的安全和稳定性，就可以通过应用无功补偿技术，采用谐波补偿装置和无功动态补偿装置，实现中低压配电网运行的稳定和电网供电质量的提高，其中谐波补偿装置是将电容器组串联而形成一种谐波滤波器，从而降低电网输电线路的无功损耗，改善线路供配电的连续性和质量，而采用的无功动态补偿装置是由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块与放电保护器件等构成的，通过实时的跟踪测量电网线路的电压、电流和无功功率和功率因素，进而利用微机分析、计算出电网线路无功功率的补偿容量，之后既可以达到无功补偿效果，又可以保护电容器。
4 结语
电气自动化的发展使无功补偿技术得到了发展，而且无功补偿技术对电气自动化发展也起到了极大的促进作用，甚至在整个电力系统领域，无功补偿技术都具有十分重要的作用，其应用前景非常广泛。虽然目前无功补偿技术在电气自动化中的应用方案不是非常的完善，仍然存在一些问题，但是并不影响其开发的价值，只要经过不断地研究和挖掘，在电气自动化中无功补偿技术的应用将会更加广泛，且发挥更大的优势，进一步提高电网的质量。
参考文献
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论文作者:李婧妍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/27
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