试论电气自动化的补偿技术

一、无功补偿技术的涵义

无功补偿技术在电气自动化中获得广泛应用，不仅能促进电气自动化的持续、健康发展，而且还能提高电气自动化的运行效率。同时，无功补偿技术的运用，还能有效改变电力系统内部无功功率的流向，不断提高整个电力系统的电压。此外，对于电能的有效节省，配电线路方面费用的减少，用户使用成本的降低，该项技术都起到了非常重要的作用。最重要的是，无功补偿技术的运用，可以让电网在更安全、更经济、更稳定的状态下运行。

二、国内发电厂对相关技术的研究现状与评价

近年，随着学界对外国相关技术的研究与探索，我国各类发电厂对电气自动化的无功补偿与谐波积极进行综合治理，提出了很多无功补偿的有效方案。以下是这些补偿技术的特点以及弊端：（1）由固定电容器与电抗器组成的单调谐滤波器。这种方案，在设计时就要指定需滤除的谐波，同时要兼顾功率因数的提高，负序的降低。（2）真空断路器与投切电容器的结合。该方案最大的优点在于简单、投资小；而缺点也很明显，合闸时，由于电容器上产生了很高的电压，很可能导致设备损坏。考虑到开关的寿命有限，不能频繁的操作，使动态补偿效果大打折扣。（3）固定滤波器与晶闸管的结合。将反并联的晶闸管串联到电抗器上，来平衡滤波器中产生的多余补偿电流，从而达到功率因数的要求。该方案的优点是使滤波器的长期投入相对固定，并且晶闸管的需要数量不多，同时响应速度快，缺点同样很明显，它产生的谐波也会使效果大打折扣。通过对电气化在发电厂中该技术发展的现状进行分析，可得出以下的结论：无功补偿技术是随着电气自动化设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强而迫切需要被深入研究的；在新的阶段，为了达到提高功率因数同时降低负序，从而构成有效的滤波方式，一些发电厂的变电站在无功补偿技术与谐波的治理方面深入研究，已经提出了很多的应用方案；并联混合滤波器作为一种无功补偿方案具有很强的现实可能性，其实现方案利用无源补偿大容量，具有灵活性和可控性。

三、如何合理使用无功补偿

（一）深入地分析无功补偿的应用方向和其基本的作用方式

对现代供电系统的评价，最重要的标准就是电能的质量，电压又是电能质量的核心要素所在，目前常见的各种电气自动化系统的无功状况大多数都是由于功率因数和阻抗的问题，然后电网受到来自无功的影响，也就是说，牵引变压器之间存在的阻抗引起了线路上的负荷，形成了难以指定的谐波，从而导致电网的波形畸变。同时，电网波形畸变时，变化最明显的基础性指标就是电压，而这就严重影响了电能的质量，进而会对电网的总体安全造成影响。

（二）注意电气自动化系统的共性问题

无功补偿技术不仅仅提高了自动化系统的整体安全性，同时还降低了浪费资源的可能性，而从两个方面都可以降低行业的投入，不论是直接的还是间接的。同时，安全性的提高还能降低事故的处理预算，从而提高资源的有效利用，全面的提高该应用的经济效用。我国还存在一种情况，国内对无功补偿技术的研究多体现在变电站上，而忽略了这样一种情况，发电厂的无功流传输到变电站且通过线路再传送给低压线路时就会形成无功流远距离传输的情况，这种情形会产生更大的影响。针对这种状况，可以结合实际，根据片区来进行无功补偿，通常情况下，220kV的变电站有很多的相应调节功能，它的负荷功率因索峰值能达到0.98，调节的容量随地区不同而有所不同，所以无功补偿更应用应该针对实际的用电情况，例如运用变压器与变低侧负荷结合来调整的方案，从而合理的配置产生的补偿容量，避免无功发生倒送的情况。虽然针对无功补偿的技术手段已经趋于成熟，但是在应用方面依然存在着和与实际背离的情况，所以必须细化应用方案，提升应用效果。

（三）采用一些先进滤波技术

并联混合式的有源滤波无功补偿的方案是我国目前处于领先地位的混合式方案，这个方案不但能有效的解决一些问题，例如店里的牵引负荷产生的不可控变化造成的滤波器补偿容量太大的问题，同时还能对一些大型的电气自动化系统进行的协调式的调整，该技术是通过APF与LC的混合，是对谐波进行的注入式无功补偿。这种技术非常适用于低压的电网，它的成本相对来说比较低，重要的是从效益与投资的比较来看，该技术是非常有性价比的。

四、结束语

无功补偿技术作为电气自动化的关键技术，其在整个的电力系统里起着极为重要的作用，不仅能提高电气自动化的运行效率，并且能有效地节约资源，改善资源浪费的现状。当然，我们要继续对无功补偿技术不断地研究，解决当前依然存在的难题。

本文作者:谢昌柠工作单位:福建水口发电集团有限公司