智能无功补偿技术在电气工程自动化中的应用

黄智磊

（浙江传化天松新材料有限公司，浙江杭州 311215）

在线损计量、谐波检测和无功补偿等工作当中，智能无功补偿技术发挥着关键作用，可以大大减轻工作人员的负担，使电气设备的运行性能达到应用要求。

我国加大对电气工程自动化的建设力度，有助于提升我国在自动化发展中的竞争力，为社会经济发展增添活力。在此过程中，应该充分发挥智能无功补偿技术的优势，增强对各类电气设备的有效控制，使不可控因素对系统造成的负面影响降到最低。应该提高智能无功补偿技术在供电系统中的融合度，以消除传统补偿技术的弊端，为自动化与智能化发展奠定可靠的基础。因此，应该在明确电气工程自动化功能需求的前提下，提高智能无功补偿技术的融合度。

1 智能无功补偿技术概述

电感元件和电容元件等是电气设备中的主要构成部分，由于会出现不同强度的磁场，进而导致无功现象。系统在运行中会因为无功电流的存在而受到影响，进而降低其运行效率和安全性。通过智能无功补偿技术的运用，能够实现无功电流的抵消，从而优化系统的运行环境[1]。损耗问题是变压器运行中面临的主要问题，可以通过智能无功补偿技术对上述问题加以调整，增强电流平衡性，对于线损的控制效果较好，防止造成不必要的电能浪费。

2 智能无功补偿技术在电气工程自动化中应用所需的设备

在电力运输管理中，对于真空断路投切电容器的依赖性较高，可以针对损耗情况及时获取，从而采取针对性控制措施，解决资源浪费问题。无论是在安装还是运行中，该设备的便捷性较强，然而在合闸时会有高电压的产生，导致电路稳定性受到影响。在该技术的实践应用中也需要借助于可控饱和电抗器开展工作，能够对饱和状况加以控制，从而解决损耗问题。然而，电磁效应往往会由于电流强度的变化而出现，导致噪音增大。对于负向电流的控制则主要依靠有源滤波器，通过反电流保障系统的运行稳定性。通常会在主干电路中应用有源滤波器，其成本投入相对较高。此外，在实践中还会用到固定滤波器，能够有效调节低压侧母线电压，使电力损失问题得到缓解[2]。在电路中与电容器共同使用，实时化检测元件运行状况，以电压信息和电流信息为依据控制电路，增强无功补偿的实效性。

3 智能无功补偿技术的应用方式

3.1 用电客户与回路电流的无功补偿

对于用电客户的无功补偿，是电气工程自动化中的关键工作，应该在国家相关规定下控制电力功率因数。此外，为了落实节能环保理念，还应该加大宣传力度，使智能无功补偿的应用成为常态化。无功补偿措施也可以应用于用电客户的内部配电网当中，使用电成本得到控制。在固定滤波器的作用下，可以实现回路电流的无功补偿，针对性控制饱和电感器的磁能饱和状况，实现对感性电流的有效调节，这是实现无功补偿的关键方法。感性电流出现在回路当中，为了防止对均衡性造成影响，可以借助于滤波器的电容性进行控制。滤波器和电抗器是电力工作中的常见仪器，可以达到串联电压的效果，工作人员应该掌握降压按钮的操作方法和流程，确保侧母线电压达到要求。

3.2 智能化控制

系统运行效率和安全性会因为智能无功补偿技术的运用而得到全面提高，同时为无人化操作提供了保障。因此，可以通过智能化控制的方式改善系统运行环境、增强系统稳定性。智能无功补偿技术对于系统的优化，可以降低企业的资金投入、改善实际经营状况。在电气设备的运行过程中，往往会受到雷击的影响，这是诱发安全事故的主要因素，甚至会引起较大范围的火灾事故。为此，可以采用智能防雷补偿技术进行处理，实现设备运行状况的实时监督与控制，为故障的处理提供依据。

3.3 故障诊断系统

在系统各类故障的诊断和评估中，对于该技术的应用也可以取得良好成效，可以使故障诊断的效率及精确性得到提升，真正改善系统运行效果，有助于故障率的控制。该技术在变压器中的应用较为常见，可以为无人化操作提供技术保障，故障响应速度加快。例如，泄漏问题是变压器操作中经常发生的故障，通过智能无功补偿技术，可以对故障类型、位置和原因加以评估。随着技术水平的逐渐提升，智能无功补偿技术在开关、变压器和其他电气设备中的应用越来越成熟，使系统的安全性能得到全面改善。

4 智能无功补偿技术在电气工程自动化中应用的优化策略

4.1 实施技术优化

技术发展的速度加快，应该从电气工程的实际需求出发加以逐步优化，这是增强电气工程自动化中应用实效性的关键，有助于无功补偿效率的提高，充分发挥快速跟踪补偿和稳态补偿的优势。在该技术的未来发展中，实现上述两者补偿方式的融合至关重要。然而，智能无功补偿技术的推广应用也会遇到诸多限制，比如技术成本投入较高，无法达到预期效益目标。快速跟踪补偿和稳态补偿融合应用的方式，则能够使功率因数得到全面提升，资源利用率更高，设备的运行性能也有了明显改善，促进系统工作效率与质量的提升。尤其是在大型企业的生产工作中，由于对电能的消耗量巨大，而且存在较大的负荷变化情况，因此可以采用智能无功补偿技术进行控制，通过无功补偿的方式能够降低企业成本，使其获得良好的经济效益。单一化的智能无功补偿技术已经无法满足复杂的电网运行需求，因此应该逐步实现固定补偿技术和智能动态补偿技术的密切融合，解决电网运行中可能出现的三相不平衡问题。此外，工分结合补偿的方式在实践中也逐步得到应用，可以使运行成本减少。

4.2 配置无偿控制器

无功补偿控制器的性能，也会对电气自动化的实施效果产生直接影响，应该做好各类设备的评估和筛选，在实践工作中发挥设备的功能优势，包括了采样处理、运算处理和元件保护等。设备的性能特点和优劣势等都存在一定的差异性，应该根据系统运行需求进行合理选择。功率因数控制器的应用，可以保障操作的便捷性，可以更加高效地读取相关数据，增强对系统的控制效果。但是，震荡问题容易出现在功率因素控制器中，为推广应用形成了限制。采用无功功率型控制器时，可以有效保障线路的稳定性，对于电容器投切特性和电网参数的显示更加直观化，实现了自动化处理，在通信质量上也得到全面改善。该类型的控制器成本较高，因此应该考虑到成本和效益的关系。动态补偿控制器也是实践中一种常用的控制器类型，能够降低外界的干扰，然而容易引起延迟问题，如图1所示。

4.3 增强控制能力

为了确保该技术的功能优势和应用价值得到体现，还应该对其控制能力加以改善，有利于提升整体处理效率，为技术的推广应用奠定保障。当前对电网建设提出了更高的标准要求，为了提高电网的控制能力，必须注重补偿性能的优化，满足人们的个性化用电需求。在实践工作中，应该注重控制无功功率，在对系统电流信息和电压信息采集时运用计算机，确保电容器组合的合理性，改善人们的用电体验。电压限制条件的设定，需要分析用电用户的实际功率，不仅能够针对过压或者欠压保护值进行合理优化，而且在投切操作当中更具可靠性，使系统运行得到保障。

图1 智能无功补偿控制器

4.4 选择投切开关

在应用该技术时，需要对投切开关的功能和运行原理等进行分析，确保与系统的兼容性。智能真空开关主要应用于电容器串联电抗回路当中，增强了系统的可操作性，有助于保障系统和设备的运行安全，延长其使用寿命。过零触发固态继电器也是实践中一种常用的投切开关类型，具有较快的运行速度，对于电路的影响程度较小，切实保障了电气设备的良好运行状态。虽然能够有效延长使用寿命，然而谐波会对其造成不同程度的影响。在实践工作中，还可以使用机电一体化复合智能开关，这可以减少设备的能耗，大大提升智能化水平，有利于保障投切的准确性。

5 结语

智能无功补偿技术的发展已经较为成熟，是促进我国电气工程自动化发展的关键技术，使系统的运行更具稳定性和安全性，实现对各类电气设备运行状况的改善，增强整体控制效果。在实践工作中，有必要使用真空断路投切电容器、可控饱和电抗器等设备，充分发挥技术优势及特点。在用电客户与回路电流的无功补偿、智能化控制与故障诊断系统中，智能无功补偿技术的应用正在逐步增加，应掌握技术要点，以提高无功补偿和智能控制的效果。通过实施技术优化、配置无偿控制器、增强控制能力和选择投切开关等方式，逐步实现技术优化与改进，增强技术应用的实效性。