对电气自动化无功补偿技术的研究

【摘要】随着社会主义市场经济的发展与改革开放的不断推进，电气自动化技术的应用范围越来越广，在促进我国社会经济的发展与提升人们的生活水平等方面发挥着至关重要的作用。但在现实生活中，电气自动化中逐渐增强的非线性因素与单向电力的牵引负荷在很大程度上增加了电力系统的无功功率与负序。因此，对电气自动化与无功补偿技术进行研究，将有助于提升电气自动化控制的稳定性。

【关键词】电气自动化；无功补偿；应用研究

一、关于电气自动化的研究

电气自动化，是指涉及电气技术、电气设备、电力自动化技术、自动化设备的原理与分析方法的技术。它所涉及的科目包括：电力基础、工程数学、C 语言程序设计、数字电子技术、计算机文化基础、电力电子技术、高等数学以及自动检测技术等。

二、针对无功补偿技术的研究

（一）无功补偿的含义

所谓无功补偿，就是指在电子供电系统中起到提升电网的功率因数的作用，它可以在一定程度上降低供电变压器及输送线路的损耗，提升供电效率及改善供电环境。在大的供电系统中，无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性，在小的电力系统中，无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流。

（二）无功补偿的工作原理

无功补偿的工作原理：电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种，其中无功功率不能进行远距离的传输，为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，以达到从整体上减少无功功率的目的。它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路，使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换，进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。

（三）无功补偿技术的实现路径

无功补偿技术的实现路径主要包括以下四项内容：一是电容器、固定滤波器以及电抗器调压技术的有效结合；二是晶闸管调节的电抗器与固定滤波器的有效结合；三是电抗器与固定电容器相结合形成单调谐滤波器；四是可饱和的电抗器与固定的滤波器相结合。

三、针对无功补偿技术在电气自动化中的应用存在问题的研究

（一）问题之一―无功补偿技术在电气自动化中应用存在的问题

无功补偿技术在电气自动化中应用存在问题的主要表现是：第一点是在发电企业中有很多无功潮流不断地涌向高压的变电站，通过输电线路不断地输送到低压变电站和中压变电站，在这个过程中很容易出现远距离运输无功潮流问题；第二点是很多电力企业在电气自动化技术与设备运行的过程中，没有合理地配置无功补偿的合理容量，有些变电站的无功补偿电容是整个机组的投切，完全没有办法按照负荷的实际变化需求完成就地平衡的目标，很容易出现低负荷时无功倒送，高负荷时无功补偿的功率低的状况。

（二）问题之二――无功补偿方式存在着一些问题

无功补偿方式存在的问题包括以下四项内容：第一是谐波问题：饱和或者静止电容器都具有一定的抗谐波能力，但当谐波含量过大时，会对电容器的寿命产生不利影响，严重时甚至会造成电容器的过早损坏。同时由于电容器对谐波有很大程度上的放大作用，因而也使得电力系统的谐波干扰更为严重。

第二是补偿方式问题：是当前很多电力部门或者用户对于无功补偿的出发点，只注重补偿功率的因素，没有从根本上立足于降低电气自动化系统的损耗问题。

第三是无功倒送问题：无功倒送在电力系统中是不允许的，尤其是在电力系统负荷低谷的时侯，无功倒送会在很大程度上导致电力系统电压的偏高，产生大量的无功功率。

第四是电气自动化系统电压调节方式的补偿设备所潜在的问题：有一些无功补偿设备是跟据电力系统的电压来确定无功投切量的，这虽然在一定程度上有助于保证用户的电能质量，但对电力系统的安全运行而言却是非常不可取的。因为线路的电压水平是由电力系统的运行情况决定的，当线路电压的基准偏低或者偏高的时侯，电力系统实际的需求可能会和无功的投切量相差很大，从而出现无功过补或欠补的现象。

（三）问题之三――缺乏专业的技术人才

很多电力企业在电气自动化技术的发展过程中，缺乏专业的技术人才。其主要表现是：电气自动化技术要求工作人员要具备专业的电气自动化技术与计算机操作知识，比如说，电气技术、电气设备、电力自动化技术、自动化设备的原理与分析方法的技术。但在现实的生产过程中，很多电力企业缺乏专业的电气自动化与无功补偿技术人才。究其原因，主要是很多电力企业在招聘人才的时候，没有统一的招聘标准，而且为了降低企业的生产成本，在招聘流程中简化了实践操作的步骤。

四、针对问题提出的解决措施

（一）措施之一―要采取措施加强客户的侧管理

要加强客户的侧管理，就要做到以下两点：一是要利用各种宣传媒介加强对客户侧无功补偿方面的节能降耗与管理的宣传，在最大程度上让客户意识到无功补偿技术的重要性；二是要在实际的生产与运用过程中，加强无功补偿技术的应用，使得客户明确强化无功补偿的应用，可以降低有功功率的损失，从而减少电费的花销。

（二）措施之二――无功补偿装置在设计与使用的过程中需要注意的问题

无功补偿装置在电气自动化的设计与使用过程中需要注意的问题包括：一是要选择适合电力系统运行的电力电容器，并且要正确无误地使用额定电压的电力电容器；二是在设计电力补偿电容器的过程中，要减少电力系统的谐波对电力补偿电容器所产生的不利影响，从而提升无功补偿装置的安全运行能力；三是要选择合适的补偿控制器以提升无功补偿装置的运行质量与水平。

（三）措施之三――采取措施提升电力企业中工作人员的专业素质

要提升电力企业中工作人员的专业素质，就要做到以下两点：一是在平时的工作过程中，定期或者不定期对工作人员进行无功补偿技术与电气自动化技术相关专业知识的培训工作，并增加相应的实践机会，使得工作人员可以将学到的知识有效地应用到实践中去，努力提升他们的专业技术水平与能力；二是要聘请专业人员在企业内部召开电气自动化技术与无功补偿技术相关知识的讲座与演讲等活动，鼓励全体员工积极参与，实现在潜移默化中提升他们的专业技术能力与处理突发事件能力的目标。

五、结语

随着电气自动化技术的发展与应用，其在供电系统、高速电气化的铁路牵引系统的发展过程中所发挥的作用也变得越来越大。但随之而来的无功功率增加、负序与谐波含量增大等问题，在很大程度上影响着电气自动化技术的发展。因此，加快对电气自动化与无功补偿技术的研究，是当前摆在人们面前的一项重大而又紧迫的任务。

参考文献

[1]薛双苓、王磊.试论电气自动化中无功补偿技术的应用[J].科技资讯，2011（29）.

[2]王李扬.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（6）.

[3]李春丽.电力系统无功补偿技术发展现状分析[J].中国科技财富，2011（19）.