智能无功补偿技术在电力自动化中的应用周毅楷

发表时间:2020/6/9   来源:《当代电力文化》2020年3期   作者:周毅楷
[导读] 随着社会经济的快速发展,电力需求量不断增加,传统的无功补偿技术已无法满足供电质量管理实际需要。对此,可采用人工智能技术,通过将智能无功补偿技术应用于电气工程自动化中,能够有效提升电气工程运行稳定性。
        摘要:面对现代庞大的电网布局,依靠低压无功补偿设备来开展无功补偿工作会遇到很多困难与限制,导致无功补偿技术应用效果不佳,这一条件下如果借助智能技术系统将区域内所有电网线路全部集成,再进行统一无功补偿管理,就可以避免传统设备下的种种问题,因此对智能无功补偿技术应用进行研究具有推动电力行业发展的现实意义。
关键词:智能无功补偿技术;电力自动化;应用
1无功补偿和电力自动化概述
1.1电力自动化的特点
        电力自动化在我国的建设具有十分重要的意义,我国人口数量众多,仅靠对传统不可再生能源的利用很难解决我国的能源利用问题。由于不可再生能源在我国分布不均衡,导致各个地区经济发展的差异性。电力自动化系统的建设根据我国地区差异的不同而存在地域上的差异,经济发达的地区用电量大,经济落后的地区用电量小。但是总体上我国在发展过程中能源消耗量巨大,电力自动化系统能够有效解决我国的能源利用问题,从而使我国工业、经济的发展走向新的发展模式和道路。我国电力自动化的建设主要朝绿色环保、高度自动化以及经济节约的方向发展,从而能够在发展电力自动化的过程中充分整合各地的电力资源,建设良好的配电网络。
1.2无功补偿概述
        无功补偿称为无功功率补偿,在电力系统中可以提升电网运行功率、改善供电环境,同时还可以降低输电线路损耗和变压器损耗。无功补偿作为电力系统不可或缺的装置,需要对无功补偿点和补偿容量进行分析,保证电网运行质量。如果无功补偿点、补偿容量计量不当,很可能造成电力系统出现电压波动、谐波增大等情况。随着智能电网在电力系统应用得愈加广泛,提高了无功补偿技术的普及率。但任何一项技术都存在弊端,无功补偿技术也是如此。
        如单相电力牵引负荷变化、负序增加、无功功率增加等,都会给电力系统的运行带来一定负面影响,影响电力系统运行的稳定性。而无功、负序、谐波等问题也是当今电网建设中需要重点关注的问题。
2智能无功补偿技术在电力自动化中的应用
2.1技术形式选取
        分析稳态补偿与快速跟踪补偿技术,两者相结合之后,可以大大提高工作效率,保证电力传输的稳定性,这是无功补偿技术在未来发展中的主要趋势。从经济方面分析无功补偿技术,需要平衡技术成本以及实际效益,如果这两方面不平衡,可能会影响到企业的工作盈利,这样会影响到无功智能补偿技术在电力方面的应用,将其投入到实际工作中,考虑工作效果,可以提高功率因素,减少能源损耗。在工作过程中,可以最大程度发挥抵消无用电流的能力,提高工作效率,保证工作质量。只能无功补偿技术还应该考虑到经济因素,稳态补偿与快速跟踪相结合的方式。可以满足社会工作需求,工作过程中使电力系统正常运行更加稳定,解决用电量大,负荷变化快以及波动大的弊端。通过智能无功补偿技术可以极大程度的提高工作效率,还能控制成本投入,所以将两种技术混搭在一起,是非常可行的方案。在技术层面考虑无功补偿技术在电网中的应用。
2.2智能无功补偿控制器合理配置
        在电气工程自动化无功补偿中,智能无功补偿控制器是十分基础的设备类型,通过选择适宜的无功补偿控制器,可实现采样、运算等功能,在各项功能的实现中,要求控制器提供支持。常见的无功补偿控制器类型有动态补偿控制器、无功功率型控制器以及功率因数型控制器,其中,动态补偿控制器的抗干扰能力比较强,能够对无功补偿过程进行自动化控制,但是其也有一定的应用缺陷,主要原因在于我国当前所生产的动态补偿控制器技术水平较低,反应时间长;通过将无功功率型控制器应用于电气工程中,有利于提升电路运行稳定性,同时还可对无功补偿设备进行自动化检测;另外,功率因数型控制器是一种传统的无功补偿控制设备,操作方式便捷,但是在使用过程中可能会产生振荡现象。在无功补偿控制器的选用方面,应结合实际情况选择适宜的类型,并加强技术研究和优化。


2.3技术基本结构框架配置
2.3.1传感器
        传感器是智能无功补偿技术中实现电力自动化系统信息采集功能的核心硬件,主要安装在电力系统的各个配件或线路上,但因为不同电力系统配件与线路在信号类型上存在差异,所以必须采用对应功能与型号的传感器,这是传感器配置的基本要求。此外,在传感器配置策略上,建议先围绕电力自动化系统进行分析,由此确认信息检测需求,后根据需求配置传感器,且保障传感器数量即可。
2.3.2通信渠道/换能器
        在通信结构中通信渠道/换能器是核心构件,可实现信号通信、信号格式转换功能,前者可使传感器采集到的信息传输到智能终端,后者可以将电信号转换为数字信号,以供终端计算机读取(因为传感器端的信号格式为电信号,无法被计算机设备直接读取,所以通过换能器可以讲)。在配置上,首先通信渠道需要在“传感器-换能器”处设置信号传输通道,通信协议用设备自带协议即可,同时在“换能器-智能终端”处也设置一个通信传输通道,通信协议上建议采用I/O通信协议。其次在换能器配置上,要将其安装在“传感器-智能终端”之间,切更靠近传感器。此外,考虑到实际工作中可能会出现信号干扰问题,因此在以上配置基础上建议采用抗干扰措施来保障智能无功补偿技术通信的质量。
2.3.3智能逻辑
        智能逻辑建议采用大数据技术来实现,即大数据技术本身就是一种智能技术形式,可以作为智能无功补偿技术的终端系统来生成智能逻辑,并将逻辑应用于无功补偿工作中。这就是智能逻辑的配置基本要求。大数据技术生成智能逻辑的原理为“神经元结构”,该结构可以在预设知识库基础上对传感器传来的所有信息进行深度分析,由此对信息进行分类、识别与决策,这样就产生了智能逻辑。
3具体应用分析
        (1)故障诊断。系统故障诊断装置使用智能无功补偿技术,能有效地对故障信息进行及时的检修,提高故障的诊断效率。在电力工程运作中,变压器占据着关键地位,它是系统运作的重要部分,这就意味着在电气工程自动化应用中,使用智能无功补偿技术,能够将系统发生的概率降到最低,实现自动化无人操作,对故障进行以下的高效诊断。1)能对变压器渗出的油进行分析,进而找到变压器又发故障的原因,对故障进行准确定位。2)使用智能无功补偿技术还能够对电力系统产生的故障进行检修,提高运行效率,减少企业产生的经济损失。近年来,在科学技术的推动之下,智能技术实现全面发展不仅使用在变压器、开关,还是用在发动机等设备装,它能快速解决故障,提高系统的安全性能。(2)智能补偿投切开关。随着科学技术的快速发展,各类电能设备不断显现,人们对电力需求也日益剧增,传统电网配置无法满足现代化的建设需求,这时在电气工程自动化应用过程中需要以机电一体化为主,做好电力资源的灵活分配,充分发挥最大化的功率效果,这时可以选择安装智能真空开关,可以使用低压真空灭弧室和永磁操作,延长电网的使用寿命,还能够提高系统运作的可靠性。此外,不仅包括真空开关,自动化无功补偿还包括真空断路器能够有效地通过真空断路器投切电容器的方式,减少设备串联产生的谐波,降低运作成本,对滤波器和变压器进行科学设置,提高电容器的节能调控水平。
4结束语
        随着社会经济的快速发展,电力需求量不断增加,传统的无功补偿技术已无法满足供电质量管理实际需要。对此,可采用人工智能技术,通过将智能无功补偿技术应用于电气工程自动化中,能够有效提升电气工程运行稳定性。
参考文献
[1]曹伟.利用无功补偿解决配电网低电压问题的对策研究[D].华南理工大学,2016.
[2]刘富家.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].电子世界,2019,01:170+172.
[3]唐平平.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用分析[J].中国新技术新产品,2017,23:10-11.
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