電力自動化補償技術分析
科技專論
作者：李陽
【摘要】隨著電力電子技術的飛速發展，集成多功能的智能電力自動補償裝置得到了廣泛應用。無功補償裝置有助於減少線路中的電能損耗，改變線路傳輸狀態，進而優化電能傳輸的功能。本文通過闡述無功補償相關技術，進而對電力線路無功補償技術存在問題進行剖析，並找出相應解決辦法。
【關鍵詞】電力自動化；無功補償；電力電子技術
以電力電子技術為主體，結合智能控製技術、信息通信技術的不斷發展，催生了眾多電力新技術的發展。其中智能型電力自動化無功補償技術便是其中的代表，集低壓無功補償、綜合配電檢測、配電台區的線損計量、電壓合格率的考核、諧波檢測等多功能與一體；智能型電力自動化無功補償裝置既考慮同配電自動化係統的結合，又逆補了低壓無功補償技術的不足。
一、電力係統無功補償技術要點
1.1確定補償容量 作為自動補償裝置其最關鍵的技術參數是補償容量，它是智能補償的基礎性數據，直接關係到補償裝置的性能。補償容量數據確定由供電和使用負荷的情況確定，這其中需要采集係統的電壓和電流數據，並經過一定計算得到補償容量。隻有準確確定了補償容量，係統才能實現正常運行。通過確定最合適的補償點，選擇最優化計算方法計算最佳補償點，從而選取最合適的補償容量，保證裝置的可靠運行。
1.2常規補償方式的選擇 補償方式一般分為共補、分補、綜合補償（共補與分補）。一般係統需要的補償容量>60kvar，采用綜合補償方式。選擇合適的補償方式，既能提高電網運行效率，又能保證電壓質量、降低網損。
1.3係統補償級數的選擇 利用合理的方法，選擇合適的補償級數，使係統達到最合理狀態的同時又能節約成本。補償級數越多，雖然係統補償精度越高，但卻大大增加運行的成本。因此並不是係統補償級數越多越好而是應根據係統需要綜合考慮係統的補償級數。
1.4係統投切方式 係統的投切應根據電容器安裝容量比、再結合補償容量等利用軟件控製自動選擇。使用此種方法應根據需要盡可能減小裝置體積，簡化結構、增加可靠性。在選擇投切方式的時候，與補償級數的確定進行有效的結合，是整個係統保持平衡，達到最優化。
二、智能無功補償技術分析
隨著用電量和電力設備的增加，為滿足係統的無功需求必然導致係統需要大量的無功補償裝置。隨之也推動了智能無功補償技術的應用和發展。
2.1選擇補償方式 第一種：固定補償和動態補償相結合。隨著係統對無功要求不斷增高，單純固定補償已無法滿足要求，而新動態補償技術適應負載變化而逐漸獲得了認可。第二種：共補和分補結合。低壓係統存在大量的單相設備而大功率設備往往又是三相設備，因此單純的三相共補模式已無法滿足現實需要，因此無功補償裝置朝著綜合補償技術不斷邁進。第三種：穩態補償和快速跟蹤補償相結合。此類補償方法主要針對大型鋼鐵冶金企業，其有較為工藝複雜、電量需求大、負載變化較陝且波動大，采用穩態補償和快速跟蹤補償能提高功率因數、降低損耗，增加工作效率。
2.2選擇投切開關 無功補償投切開關主要有以下幾類：1、過零固態繼電器，其特點是動態響應快，投切時間對電網衝擊小，無湧流，有一定功耗和諧波汙染，目前使用較為普遍；2、機電一體化智能複合開關：其特點是投切迅速、功耗低、成本高、可靠性也較低，應用較少；3、機電一體化智能型真空開關。其特點使用低壓真空滅弧室和永磁操作機構，使電容實現過零投切，可適應電容器串聯電抗器回路的投切，壽命長，有較高可靠性。
2.3無功控製措施 通過傳感器采集三相電壓、電流，計算出係統中的無功缺額並轉化為控製量，與用戶設定功率因數作為參考量，並按照模糊控製理論自動選擇電容器組合。通過采用智能的控製理論，自動投切電容以補償無功功率的方式成為智能投切方式。根據配電係統三相中每一相無功功率的大小智能化的選擇電容器組合，根據取平補齊的原則投入到電網中，提高了補償精度。主要措施有：⑴電壓限製條件的科學化。智能係統中設定過、欠電壓保護值，可設置禁設、禁切電壓值，具缺相保護功能，以無功功率設定投切限值。（2）設置投切延時。延時時間可調，同組的電容投切動作時間間隔可以設置，對快速跟蹤補償設置可以為零。