摘要：随着社会经济的发展，对食品加工企业在生产质量和生产数量上都有较高的要求，而其设备的耗电量在生产成本中占据了较大的比重，有效的节能降耗成为了食品加工企业发展过程中需要重点解决的问题。无功补偿作为一种减少设备耗电量，提高设备运行效率的补偿方式，其效果在实践中得到了证明，而无功补偿自动控制中电子技术的应用也是近些年来业内研究的焦点。
关键词：自动控制；无功补偿；电力电子技术
一、无功补偿技术和电力电子技术
1.1无功补偿技术基本概念
我们所说的无功补偿技术就是对电力系统网进行控制来达到提高电力利用效率的目的，在对供电系统进行控制期间，减小了输电阻力也减少了消耗，大大提高了供电效率。相对于小规模的电力系统而言，在一些较大的电力系统中，无功补偿技术保持了电流与电力的稳定，完善我国的电气自动化系统。
1.2无功补偿技术的工作原理
电气自动化中的无功补偿技术主要运用了物理原理，将不同功率的电路通过不同的设备连接在同一个电路上，并对所输送的电力进行不断调节，这其实就是对所输出的电力进行输出补偿的一个过程。换种方式来说，我国供电功率主要分为两种，一种是有功功率而另一种就是无功功率，无功功率最大的弊端就是难以实现远距离输送电力，为了弥补这个弊端就要对无功功率输送的电力进行补偿。而无功补偿技术的关键就是无功功率设备，只有安装了该设备才能实现对电力的协调。在整个电路中用电设备与配电电压器利用该设备进行相互做功，这样就抵消了无功功率，从而实现了提高电力利用率的目的。
1.3电力电子技术
电力电刑支术属于一种新兴的电子技术，它是电力领域中通过一些电力电子器件对电能进行变换与控制的新型技术。电力电子技术变换的电力可以很大，也可以很小，它的主要功能就是进行电力变换。一般来说，电力电刑支术可以分为电力电子器件制造技术和交流技术两种。它的实际用途主要表现为：它可以应用在工业中的交直流电机、电化学工业等，可以应用在交通运输中的电气化铁道等，还可以应用在电力系统中的无功补偿、高压直流输电等。此外，电力电子技术还可以应用在家用电器中的节能灯、变频空调等，也可以应用在电子装置电源中，为信息电子装置提供有效的动力。应该来说，电力电子技术在以上这些地方的应用，让传统产业中的弊端得到了一定程度的解决，同时还大力发展了机电一体化新兴产业，让电能使用更为优化，还促进了电力电子技术的智能化发展。
二、电力系统无功补偿应用的措施
2.1无功补偿电力容器
从设计的角度而言，无功补偿电力容器无论是安装运行，还是维护工作，都是相对简单的，但是其在使用的过程中，通常实施的是感性的无功补偿，无法做到持续性的调节。此外，电力电容器的负电效应会降低电网电压，与此同时补偿电流也会有所下降，电容器的补偿容量下降，导致补偿的无功量迅速下降，加之谐波干扰，电力电容器就会出现被烧毁的现象。
2.2无功补偿同步调相机
同步调相机是同步旋转式的发电机，属于是无功率动态补偿性装置。其工作原理是通过调节励磁系统，有容性的或感性的无功功率发出。由于同步调相机运行过程中，处于旋转状态，因此会有噪音，损耗也相对较高。当然，要做好机器的检修和维护工作也是很难的。现阶段电力系统无功功率变化迅速，而同步调相机运行速度慢，且难以控制，因此而难以满足有效调节的要求。
2.3静止无功补偿装置
与电力容器和同步调相机相比，静止无功补偿装置摒除了两者所存在的缺点，运行过程中噪音小，且运行速度快。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着电力电子技术的快速发展，各种新型的开关器件被研制出来，并在静止无功补偿装置中得以应用，获得了动态补偿效果。但是，从运行成本的角度而言，虽然静止无功补偿装置降低了装置维修维护成本，但是设备造价高，且还需要加装滤波电路。
三、电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用
3.1机械式接触器
在无功补偿装置中，开关设备要实现自动控制主要是通过与电容器开关的并联来完成。在电流输入装置的时候，其初始电压为0，在进行接触的过程中，合闸实现时电压会突然上升，这个阶段电容器中出现的电流会严重的影响到电容器，甚至造成损坏。而机械式接触器的安装就是为了有效的抑制电容器中的涌流，对电阻起到限流的作用，以降低能源的消耗，稳定电压，保护电容器不会受到损害。
3.2电路仿真
目前计算机仿真技术和辅助分析可用于实现电路设计。其中电路仿真主要包括主电路的仿真和控制电路的仿真这两方面内容。现着重分析主电路的仿真设计。主电路主要由交流接触器的触头和反并联的晶闸管构成两物件组成。以某企业低压供电系统为例，可通过交流接触器透切电容完成电路的仿真。在l0kV的三相电源中，系统内部的接地处理是通过星形接法中性点所完成的，可将电压控制至660V。在电力电路的实际运行过程中，由于交流接触器透切的原因，接触器触头出现起弧现象，这可从电路的瞬间尖峰中得出结论。当电容进行工作后，电容产生的涌流约为定额电流的8～10倍。综上所述，补偿电容器的运行可致使输电线中电流量的减少，从而降低电路中的各种损耗，且三相电路中的各个相的电流和电压相位差均会相应的减少。在电路仿真的情况下，对切除电容器的时间并没有具体要求，仅要求了晶闸管启动时的触动脉冲。操作人员需在断开接触器后方可开启晶闸管中的触发脉冲，以保证换流的正常进行，从而避免过大尖峰的出现。
3.3无触点晶闸管
电容器组在处于并联状态的情况下，容器中会产生涌流的现象，这种涌流的出现会导致电容器中接触器的触头粘结盒被烧毁，从而破坏电容器。如果在无功补偿装置中运用电力电子技术，设置无触点晶闸管（固态继电器），那么电容器在运行的过程中可以在电压超过0的时候将可控硅有效的利用起来，实现自动控制。在电压为0的情况下，无触点晶闸管会自动的切断，这就能够防止电容器合闸的时候出现涌流而导致电容器损坏。但无触点晶闸管在使用过程中也存在一定的弊端，就是在产生谐波电流的时候，会对电容器的持续运行产生影响，尤其是在设备的温度逐渐上升的时候，热气很难被散发，及时是有专门排热的风扇也无法使热气完全散发。
3.4基于PLC控制的无功补偿自控方案
PLC控制技术是一种新兴的以微机技术为依托的电力控制设备。这一设备以传统的续电器及触器自控系统为基础框架，其技术核心在于PLC控制技术。这一技术支持下的无功补偿自控方案沿袭了原系统的主回路、相角检测回路、输出电路及供应电源，而采用PLC控制技术的部分则主要包括加减法电平转换、延时电路、时钟脉冲发生器、可逆计数器、清零电路以及译码器等硬件设备。相角检测电路的输出信号不强，因而难以成功驱动PLC的输入。因此要对此信号进行放大处理，使其成为PLC能够识别的信号。按照系统指示，使用PLC软件进行自动化控制。应注意的是，原有电路中的三极管开关电路会受到输出点容量的制约，因此应将其置于中间做为输出电路使用。
四、结语
电力是我国经济发展和人民日常生活基本保障，具有重要的运用价值。随着近年来电子技术和电子器件在不断创新和发展，电力生产中的无功功率补偿问题也逐渐被重视，新的电子器件被用于降低电力生产过程中的功率损耗。最优化的补偿配置需兼顾体积、价格、操作和质量等方面的优点，虽目前还未有满足上述要求的补偿装置，但其发展前景不容小觑。
参考文献：
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[2]侯岗.电力系统无功补偿技术的应用[J].机电信息，2011（21）：45-45，47.
论文作者:吴治伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
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