无功补偿技术在电气自动化中的应用及其研究

班小强，程 翔

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

近些年来，我国电气自动化领域对于无功补偿技术的应用研究，取得了丰硕成果。但对此项技术在应用过程中存在的缺陷，仍然需要投入大量精力进行创新和改进。

1 无功补偿技术的价值及应用

随着科学技术和社会经济的迅猛发展，电气自动化的发展与应用逐渐吸引了社会的广泛关注。从目前来看，电气自动化技术被广泛应用在比如变电站、电气化铁路高速牵引系统等诸多产业与领域中。但是，电气自动化技术的应用过程中仍然存在一些缺陷。在这些缺陷其中，在单相电力牵引作用下产生的负荷复杂变化问题为电气自动化进程的推进造成了不小的阻碍。因为这个问题在某些情况下，会导致电力系统中的谐波及负序大幅增加，进而造成无功功率的大幅提高。这种情况不仅会影响电力系统运行的安全稳定，还会对电气自动化系统资源的利用效率产生不利的影响，最终会导致系统总体的经济效益受到损害。在这个背景下，关注电气自动化应用过程中的谐波、无功与负序等较为明显的问题，并且引入无功补偿技术加以尝试解决，具有重要的意义和价值。

无功补偿技术在电气自动化运用时，是将无功功率电源安设在用电设备或用户的变电所，进而促使无功功率发生电力系统中的流动改变，这样电力系统中的电压水平就能实现大幅提高。同时，网络损耗也会随之大幅减小，而且能够实现有效控制配电线路成本的效果。总的来说，这项技术在电气自动化中的优势是为电网运行中的安全性、经济性和稳定性提供强大的保证。

2 应用无功补偿的技术措施

最近几年来，电气自动化领域对于无功补偿技术已经做了很多深入研究，取得了一定成果，相关的先进无功补偿技术得到逐渐的发展。

（1）真空断路投切电容器。这项设备虽然构造简单而且投资较少，但是，缺陷也很明显，就是会在合闸的时候容易产生过高的电压，导致设备损坏。因为其受到开关寿命的限制，相关工作人员不能过于频繁地进行投切。

（2）可控饱和电抗器。这个设备的工作原理是通过调节电抗器饱和程度来实现整个回路电流的改变。主要技术是促使并联滤波器中的多余容性无功功率和感性电流进行抵消，实现平衡点的形成。其特点是能够实现电气自动化系统中进行长期投入，因为其会产生谐波而且噪声较大，会对设备产生相当的损耗。

（3）有源滤波器。这项设备在电气自动化应用的目的是促使电力电子装置产生与负序电流和谐波电流相反的电流，进满足电源的要求，产生互相抵消的效果。这项技术的优点很明显，调节速度快、补偿灵活、很难与系统产生谐振现象等，缺点是设备的价格较为昂贵，成本较高。

3 合理应用无功补偿的策略

（1）深入分析在电气自动化中对于无功补偿技术的使用需求。对供电系统展开评价工作时，其中的关键评价指标之一就是电能质量。而在供电系统中，对电能质量产生影响的最为关键的就是电压。从目前的电气自动化系统来看，最为普遍的无功状况基本上都是由阻抗问题或者功率因数引发的，而且这种无功状况对整个的电力系统都会造成很强影响。对于不同的电气自动化系统来说，对无功补偿的要求也存在较大差异。所以，在其中进行无功补偿技术应用时，相关工作人员要合理选取无功补偿技术，在这个过程中注意要在对电气自动化关于无功补偿技术的使用需求进行深入分析基础上进行合适技术的选择。只有这样，才能显著提升电气自动化系统的可靠性及稳定性。

（2）重视无功补偿技术在电气自动化应用中的共性问题。无功补偿技术在电气自动化应用时既要注意其个性问题，而且还应注重其共性问题。在电气自动化系统中运用无功补偿技术，能显著提升系统运行安全性及稳定性，有效降低资源浪费，通过间接或直接的方式促使电力企业降低投入、提高效益。在目前，无功补偿技术常常被运用于变电站。但在这个过程中遇到的一个现实问题就是，发电机的运行常常会形成大量无功流，这些无功流会向变电站流动，经过变电站后向低压线路传输。在这个远距离传输中，整个传输系统都会受到无功流的不利威胁。针对这个共性问题，供配电管理部门应该根据片区的用电量情况，将变电站所需无功补偿特点考虑在内，运用变压器或者采用变低侧负荷的方法调整无功补偿方案，合理配置补偿容量，有效避免无功倒送现象。

（3）引进先进技术及设备并且投入使用。在电气自动化中进行无功补偿技术的运用，对相关工作人员的专业素质和工作技能有十分高的要求，只有熟练掌握国内外无功补偿技术及设备，才能优先选用先进的技术与设备，进而实现无功补偿目的。从目前来看，并联混合有源滤波器是较为先进的无功补偿设备。利用这一设备进行无功补偿技术时，主要技术是组合无源滤波器与有源滤波器，然后通过注入的方式进行无功补偿谐波。

［1］王李杨．浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用［J］．价值工程，2011，30（6）：79-79．

［2］柳宏伟．无功补偿技术在电气自动化中的应用［J］．黑龙江科技信息，2010，（24）：27．

［3］林立群．分析无功补偿技术在电气自动化系统应用的价值［J］．中国科技信息，2013，（8）：114．