电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用研究

潘聪

摘要：随着社会的进步和市场的发展，人们对生产企业产品质量的要求越来越高，而企业生产设备为应对市场需求，对电力的消耗也持续增长，形成较大的成本。为了有效降低生产成本，需要针对生产设备电力消耗问题进行改善，即通过无功补偿方式，降低生产能源消耗和提高设备运行效率，即通过降低输送线路和点变压器损耗，提高电网功率因素和电效率等，确保实现该区域电网的有效性和经济性。

关键词：无功补偿;自动控制;电力电子技术

引言

无功功率补偿又称为无功补偿，常用于电力供电系统之中，主要作用为降低输送线路和电变压器损耗，提高电网功率因数及电效率，进而改善整个供电环境。无功功率补偿涉及了电力系统、理论电工、电气自动化技术、电力电子技术等相关领域。在电力电子技术广泛运用的今天，越来越多的人也开始关注无功补偿问题。电力系统通过对电力系统的电压调整和无功补偿是实现电网优质、安全、经济运行的重要手段，随着近年来电力电子技术的蓬勃发展，无功功率领域也受到各个领域的关注。

一、无功补偿装置在电力系统中的应用

1.1电力系统无功补偿的应用效果

伴隨着社会快速发展，人们对于电能需求量正在快速增加，电力行业迎来了新一轮发展热潮，电力系统建设规模也正在逐渐增加，电力负荷需求量也正在提高。无功补偿要是在电力系统实际运行中应用，能够显著提高电网运行质量，并且提高电网运行速度，同时还能够减小电能在实际传输过程中所造成的损耗。将无功补偿装置按照在电力系统之中，对于调整电网运行状态，让其安全稳定运行具有重要作用，这样不仅仅能够大幅度消耗电能的损耗，还能够提高电能传输质量。

1.2电力系统无功补偿应用的措施

1.2.1无功补偿电流容器

要是从设计角度对于无功补偿电流容器进行分析，首先就能够发现无功补偿电流容器与其他设备相比较较为简单，不仅仅是从设备的安装及运行角度而言，设备后期维护也十分便捷，主要原因是由于无功补偿电流容器设计就十分简单。但是无功补偿电力容器在实际操作中还是十分复杂的，由于现在电力系统内所应用的主要是感性无功补偿电力容器，所以不能够对于无功补偿电力容器进行可持续性调节。无功补偿电力容器在实际应用过程中，一定会产生负点效应，对于电网运行质量造成一定影响的同时，电网内的补偿电流也会适当降低，这样电容器所进行的补偿容量也就大幅度降低。在这种运行状态之下，无功补偿电力容器要是收到较大谐波的影响，出现烧毁或者是损害的可能性就较高。

1.2.2无功补偿同步调相机

同步调相机实际上是发电机，在实际运行过程中旋转形式相同。同步调相机运行原理是利用励磁系统在对于电网调节过程中会发出容性功率。正是由于无功补偿同步调相机是一种同步旋转式发电机，在实际应用过程中能够一直保持旋转的运行状态，进而同步调相机在实际运行中所产生的噪音也就较大，就造成一定

的损耗，并且在对于同步调相机后期修护难度也较好。就现在实际情况而言，由于同步调相机运行速度较难，并且电力系统的变化迅速，这就造成同步调相机开展调节工作难度较高。

二、电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用

2.1机2.2无触点晶闸管在无功补偿自动控制中的应用。虽然将机械式接触器应用在无功补偿自动控制中，能够进一步实现对并联电容器组涌流现象的控制，但如果因为其他因素，仍然产生了涌流现象，则还是会对械式接触器在无功补偿自动控制中的应用。由于无功补偿开关设备属于自动控制，且依据并联电容器开关接触实现控制，如果初始电压为零，而合闸时电压猛增，则会出现电容器涌流情况，继而导致电力系统和电容器出现损坏。为了改善这一情况，可以将机械式接触器应用在电容器组中，实现有效抑制电容器涌流情况的发生。机械式接触器的工作原理主要是在接触器中加入限流电阻，继而有效降低和控制涌流，还具有无耗损和无压降等优势。

电力系统和电容器造成损害，尤其是电容器接触器触头上黏结盒被烧坏，难以保证无功补偿自动控制的运行，严重危害无功补偿的寿命。而随着无触点晶闸管的研发，该种晶闸管能够在电压过零时，实现自动控制，且会自动断块，不会产生拉弧现象，有效防治并联电容器因为合闸时电压猛增产生的涌流现象。因此无触点晶闸管对无功补偿自动控制和电容器的保护，能够延长电容器的使用寿命，但由于无触点晶闸管很容易在运行过程中产生谐波电流，会产生大量的热量，导致设备温度不断升高，对系统的运行造成严重的危害，无法保证电容器的可持续运行。虽然可以通过安装风扇的方式进行散热，但实际应用效果并不明显。

2.3复合开关在无功补偿自动控制中的应用。复合开关应用在无功补偿自动控制中，主要是利用并联连接交流接触和可控硅，确保电流过零状况下切断和导通，有效抑制涌流现象。复合开关主要分为单相分补开关、三相共补复合开关等类型，可以根据实际需求选择合适的复合开关，且还可以实现单相分补和三相共补复合开关综合接线方式。

三、结论

简而言之，想要降低电网在实际运行中的负荷，就需要对于电网内的无功涌流进行高效率控制，这就需要将电力系统内应用无功补偿。无功补偿在电力系统内应用，主要目的就是降低电能在传输过程中及变压器上面的消耗，进而提高电网运行功率参数，提高电网运行质量。无功补偿现在已经在电力系统及电气自动化技术等方面得到了广泛应用，所以在电力系统运行过程中应用无功补偿，在降低电能消耗的同时，还能够降低电网整个对于能源的消耗。同时将电力电子技术应用到无功补偿自动控制中，是完善无功补偿最为有效并且最为直接的一种途径，本文对于电力电子技术在无功补偿自动化控制的运用简单分析，还存在一定不足，仅供参考。

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（作者单位： 辽宁北方玻璃机械股份有限公司）