朱泽中 杨玲丽
江苏省纺织工业设计研究院有限公司 江苏省南京市 210000
摘要：城市化的发展使得对电力的需求越来越大，对电网运行功率也提出了更高的要求，当电网功率不足或过大时就会影响电网电压的不稳，进而影响配电线路的输电运行，影响电力系统的正常供电。为此，采取无功补偿技术进行电网功率调节，可确保电力系统运行安全稳定。本文将从电气自动化的角度出发，在分析相关概念的基础上，对无功补偿技术在电气自动化中的应用和存在的问题进行分析，然后提出相应的改进策略。
关键词：电气自动化；无功补偿；电网功率
1.前言
智能无功补偿技术作为科技进步的产物，对促进运行自动化起到了积极的作用。然而，目前电气工程自动化中对于智能无功补偿技术的应用还不够，影响了自动化运行的效果。无功补偿技术也叫作无功功率补偿技术，是一种应用在电力系统中用来提升电网功率因数与供电效率的自动化技术。将该技术应用到供电系统中，可以优化供电环境、减少电力损耗。在实际应用时其工作机制是通过将无功电源添加到电网和负荷端来降低电网电负荷，从而提高电能转换的效率。此外，该技术还可以有效控制电网电压、减少电力损失、确保整个电力系统运行安全，对于减少外界因素的干扰也起到一定作用。
2.无功补偿技术介绍
以无功补偿理论为基础的无功补偿技术，指的就是一种在相同线路上实现感性功率负荷和有容性功率负荷装置的有效并联的技术。使得电能可在电网中任意进行两种负荷交换，互相为对方补偿无功功率，进而在有效提升供电系统电网功率因素的同时，达到控制供电设备、线路等对电能产生的损耗，实现供电效率最大化，切实保障电网安全、稳定运行。
3.正确选择无功补偿装置
无功补偿装置有MSC装置、TSC装置和两者组合型装置及ASVG、STATCOM，其中MSC装置主要应用在需要连续性长期运行的电力设备自动化控制中，可确保电负荷平衡。TSC装置的无功补偿能力更强，主要被应用在大容量大负荷的电气设备补偿中，可取的较好的无功补偿效果。而将两者组合起来的补偿方式，因结合了两种装置的优势，可有效降低电压无功功率消耗量、增加功率因数，取的更好的补偿效果，且灵活性也更强。目前，该混合补偿方式主要被应用在大型商场和高层住宅电气自动化中，在实际应用中可根据具体情况和需要合理选择。ASVG以双数字信号处理器（DSP）为核心，通过电抗器将自换相桥式电路并联在电网上，采用实时数据采集技术和动态跟踪技术，不断监测电网和系统的电压、电流并进行一系列的运算，最后经由以IGBT为核心的变流单元输出补偿到系统或电网，在快速连续的补偿调整系统无功功率的同时，还可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑制谐波污染。STATCOM是一种并联型无功补偿的FACTS装置，它能够发出或吸收无功功率，并且其输出可以变化以控制电力系统中的特定参数。一般的，它是一种固态开关变流器，当其输入端接有电源或储能装置时，其输出端可独立发出或吸收可控的有功和无功功率，它可在如下方面改善电力系统功能：动态电压控制，功率振荡阻尼，暂态稳定，电压闪变控制等。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM具有调节连续、谐波小、损耗低、运行范围宽、可靠性高、调节速度快等优点，自问世以来，便得到了广泛关注和飞速发展。
4.无功补偿技术在电气自动化中的应用
4.1智能无功补偿技术效用
在电力设备设计中合理布置具有比阻抗和容性电抗的电感器和电容器，可以消除单独出现的谐波，弥补输电过程中的功率损耗，有利于保持系统运行的稳定性。此外，智能无功补偿技术的应用可以在系统发生故障的第一时间进行无功辅助，最大限度地减少故障对系统的负面影响，有助于促进新时期电气工程行业的稳定运行。它的应用使我国电气工程自动化的趋势日益明显，促进了电气工程自动化的持续运行。
4.2智能无功补偿控制系统
智能无功补偿控制系统也是影响无功补偿效果的关键。对于电气工程的自动化运行，加强控制对于满足新时期电气工程生产和生活的要求具有积极的作用。在新形势下，智能无功补偿技术可以改变传统固有的系统调控模式，促进管理系统的智能化和合理化，有助于降低系统调控的人力资源消耗，对企业的发展具有重要意义。在实际应用中，支路的压力补偿是通过平衡线路补偿和基本线路无功来实现的。同时，运行人员应尽可能注意设置在负荷较大的支线上的补偿点，并根据设置在支线上的侧电压设备的无功损耗确定补偿量，以适应电气工程的变化，实现自动化运行。企业管理者应注意适应时代潮流，加强系统控制效果，加强智能无功补偿控制在电气工程自动化中的应用。同时，要注重信息集成和信息技术的协调，为电气工程自动化创造更好的发展机遇。
4.3电力负荷功率因数
电力负荷功率因数是衡量电力系统电气设备功率系数的重要数据，当电路交变磁场转换变大时会损耗一部分电力资源，这时功率因数较低、而对功率因数进行有效控制则可促使功率因数处在最佳状态，从而降低电力损耗、提升电力系统无功功率的传输效率。
4.4真空断路器
无功补偿技术在电气自动化中的真空断路器中的应用，主要是通过对真空断路器的优化设计，简化设备构造结构来降低制造成本，使无功补偿技术得以高效应用，能在很大程度上提升电网运行的效率。此外，能在较短的时间内实现电网无功补偿，减少电网整体电力损耗。
4.5配电线路
配电线路覆盖面积广，使用量大，但是电力系统运行环境复杂，所以配电线路也会受到不同因素的影响而增加线路损耗，导致大量电能被浪费。因此必须开展配电线路的无功补偿工作，鉴于配电线路应用模式的复杂性，将集中模式、分散模式、固定模式和自由模式等组合起来，在具体实施时按照15%主变压器容量将相应的固定补偿设备安装在变电所，将相应的固定补偿设备安装在电网线路负荷中心，然后将自动补偿设备安装在电网负荷中心上部位置。在补偿分支线路无功功率损耗时要注意的是控制分支线路和主干线中无功功率的平衡性，避免峰支路向主干线路索取无功功率的问题。
5.智能无功补偿技术在电气工程自动化中应用的发展趋势
智能无功补偿技术作为自动化建设的重要技术支撑，需要不断创新，以适应新时期电力行业不断变化的要求。在技术创新过程中，电气工程相关企业要注重整体创新意识的提高，通过例会让员工意识到技术创新对企业发展的重要性。同时，企业要注重技术队伍建设，为技术创新提供取之不尽的动力。例如，企业管理者可以从技术人员中选择高素质、高水平的智能无功补偿技术人员作为创新团队，并对与其他技术人员探讨技术优化的方法起到积极的指导作用，从而促进智能无功补偿技术的提高无功补偿技术。此外，企业还可以建立激励机制，对致力于技术创新的人员进行物质和精神上的激励，提高技术人员的积极性。还要注重新技术的引进，通过学习和不断研究实现技术创新，保持电气工程自动化模式的稳定进步。
6.结语
综上所述，电气自动化生产运行中，为确保电气生产的效率，使电力系统能稳定高效的运行，必须加强对无功补偿技术的研究和应用实践。实践证明无功补偿技术在电气自动化中的应用可有效减少电气设备内电压损耗，减少电网能量消耗。但我们必须认识到，在无功补偿技术应用时也还存在一些需要改进的问题，随着无功补偿技术应用范围的扩大必须重视对这些问题的处理，采取更行之有效的方法来发挥该技术的价值，进一步提升电网的运行效率和质量。
参考文献
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