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摘要：随着科技的不断进步创新，我国包括电力行业在内的许多行业，逐步实现生产自动化。但是在实现自动化的过程中，特别是在电网运行过程中，提高电网运行的效率和质量也是重点。目前，我国电力运营在主要有低压网、高压网、中压网3种模式，而其中低压网和高压网运行中的稳定性是解决的重点。因此，对电力行业来讲，如何保障低压网以及高压网运行的稳定，成为当前迫切需要解决的问题。本文就无功补偿技术在电气自动化中的应用进行了分析探讨。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用
一、无功补偿汇总
在电网调度和运行中，当交流电通过纯电阻时，电能转化为热能，而在纯电容或纯感性负载的情况下，则不做任何工作。也就是说，没有能量消耗，即无功功率。没有纯粹的情感或纯电容负载，所以当电流通过负载组合时，部分工作（其中一些工作不起作用）的功率因数小于1，如果要提高电源效率，应派遣无功补偿。
无功补偿技术可称为电压无功控制服务技术，是指电网在固定发电机组中运行，以保持网络的正常运行，保证输电线路电压的总体平衡，加强对权力运作的控制。在电力系统故障的情况下，可以使用无功补偿来防止电网系统瘫痪。
随着经济和科技的发展，电气自动化技术的发展进入了一个新的阶段。目前，电气自动化技术在高速电气化铁路牵引变电所等领域得到越来越广泛的应用，但高速电气技术的应用也存在一些缺陷，如复杂单相电力牵引负荷问题。如果这些条件可以添加到电力系统的负序谐波中，则可以增加无功功率。不良后果最终可能导致两方面的问题：一是影响电力系统的安全性；其次，降低電气自动化系统的资源利用率，整体经济效益不高。根据目前对电气自动化系统的研究和分析，无功功率，负序和谐波是最重要的问题。尽管国内外已有一些研究成果，但由于我国人口众多，电网自动化应用的压力将更大。例如，大同电厂事故是一起严重事故，无功补偿技术的应用为解决电气自动化系统的非线性问题提供了极大的方便。
二、无功补偿技术存在的问题
1、无功补偿的配置问题
根据无功功率的原理，电力从发电站输入到高压变电站时，通常会出现无功电流的输送，还要经过多个低压变电站，特别是长距离输电时，距离越长，无功电流的传输就越多。针对此问题，某些变电站采取的方法是整组投切，以此补偿电容量，但这种方法并不能有效达到平衡转变负荷的目的，相反带来了过高的负荷，也会影响倒置传输过程，加大了传输过程的风险和能量损失。
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2、技术还未成熟
由于无功补偿技术是一种新型的技术，所有研制上还没有趋于完善，因此在投入到电气自动化中进行应用时，极易发生不同程度的问题，尤其是对于真空断路器设备来讲，其在合闸的过程中由于无功补偿技术还未发展成熟，直接产生高电压，进而影响到其在进行动态补偿时的效果，与此同时，也制约了无功补偿技术在电气自动化系统中的发展。
3、对电气自动化系统带来不利影响
将无功补偿技术应用到电气自动化中，对电气自动化系统主要有两方面的影响：①其会使系统产生谐波，而该谐波会对电气自动化系统造成不利的影响，其会在电气自动化系统运行的过程中，使得无功补偿装置中的电容发生故障甚至损坏，大大縮短了电容在使用过程中的寿命，与此同时也增加了电力企业对装置的维护成本。②由于电气自动化系统在实际运行过程中，其自身也会产生谐波，进而影响到系统的正常运行。
三、无功补偿技术的应用
1、无功补偿技术的应用范围
在无功补偿技术方面，我国的研究比较晚，但是研究学者通过先进技术的借鉴，使无功补偿技术在以下器件中有十分广泛的应用。
第一，真空断路器投入电容器。该器件具有使用简单、成本低等优点，这种优点会使该器件在某个方面存在缺陷。通常来说，电容器会在合闸的过程中产生极高的过电压，虽然一次过电压不会对电容器造成损害，但是长此以往，会对电容器的使用寿命造成不利影响。因此，需要根据无功补偿技术进行该器件的重新设计，延长电容器以及开关的使用寿命。
第二，有源滤波器。该器件能够将电力电子装置产生和谐波电流、负序电流相反的电流，以此实现互相抵消，确保电流能够符合电源的运行要求。通过有源滤波器这一無功电源的应用，能够提高补偿的效果，使无功补偿更具灵活性，调解速度非常快，可控性也比较高，还不会出现谐振现象，具有显著的优势。但是有源滤波器的价格比较高，不利于有源滤波器的普及。
第三，固定滤波器。固定滤波器能够与多种器件进行配合使用，以此实现无功补偿。该器件与可控饱和电抗器的配合使用，能够根据磁饱和的程度，进行饱和电抗器的调节，通过感性电流的调节，使电抗器和滤波器具备的无功功率达到平衡关系，利用两种相反电流的抵消，满足器件对于无功电流的要求；该器件与由晶闸管进行调节的电抗器配合使用，晶闸管与电抗器的串联使其与滤波器内流经的电流达到平衡关系，确保功率因数负荷相关要求，这种无功补偿技术的应用具有响应速度快且使用寿命长等优点，但是在实际的应用过程中，会出现一定的谐波。
2、促进无功补偿技术应用的措施
第一，加强对电网的管理。对于电气自动化系统而言，加强对电网的管理，能够促进无功补偿技术的应用，确保无功补偿线路及设备的有效应用，这样才能够充分发挥出无功补偿技术的作用，减少电能的损耗。因此，电力企业的技术人员在进行无功补偿设备的安装时，需要严格按照规范流程，在满足用电用户需求的基础上，提高电能的应用效率，以此提高电气自动化系统的经济效益以及能源效益。
第二，提高对无功补偿的重视。线路与变压器中流经的电流会有一定程度电损与功率的出现。一般来说，功率因数和损耗的功率呈负相关关系，功率因数越小，需要的功率越大，则线损越高。因此，电力企业需要提高对无功补偿的重视，将无功补偿装置安装在电力系统的手电段，减少无功功率的损耗。与此同时，电力企业需要根据变压器的实际负荷状况，选择最佳的补偿量。
第三，提高无功补偿技术的应用效率。无功补偿技术在电气自动化中的应用效率会对电网系统造成直接影响。电力企业的技术人员需要加强技术创新，进一步扩大无功补偿技术的应用范围，不断完善无功补偿技术的应用规范，促进无功补偿技术的良好发展。比如，技术人员可以将LC和APF进行配合使用，对谐波进行无功补偿注入，减少电力系统的电能损耗。
结束语
综上所述，当前电力行业向着电气自动化的方向快速发展，而无功补偿技术对电气自动化的发展具有重要意义。因此，相关技术人员要对无功补偿技术展开研究，将其合理应用于电气自动化中，确保无功补偿技术效益的充分发挥，从而提高电气自动化水平，促进我国电力行业的快速发展。
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论文作者:张伟,杨玉红,郭喜娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/11
标签：技术论文; 电气自动化论文; 电流论文; 谐波论文; 滤波器论文; 自动化系统论文; 电网论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;