一无功补偿技术的应用

在当前技术条件支持下，电力系统无功补偿所采取的方法类型众多，主要包括同步发电机、同步电动机、并联电容器、静止无功补偿装置以及静止无功发生器等。其中同步发电机、同步电动机已经逐步被电容器以及新型静止无功发生器所取代，而新型静止无功发生器以其独特的应用优势与发展速度在无功补偿领域中受到了越来越广泛的重视。在以上多种无功补偿技术当中，以同步发电机模式为最早应用的补偿设备之一，这种补偿方式的运行效率低下，已逐步被淘汰。在此之后，并联电容器在无功补偿中得到了应用，它是通过降低电压相量与电流相量相位差的方式，提高回路功率因数，但由于存在谐波干扰的问题，同样较少使用。随着现代电力电子技术的发展，静止无功补偿装置得到了整个行业的关注与重视。1967年，英国首先制成了第一批自饱和电抗器下的静止无功补偿装置，被尝试应用于115kV电网系统中，取得了满意的无功补偿效果。当前，静止无功补偿装置的具体结构有两种类型：第一是基于半导体控制投切电容的静止无功补偿装置。这种无功补偿装置的主回路上有多台电容器保持并联关系，根据系统所需的无功电流大小来决定补偿电流的水平以及电容的投入数量；第二是基于可抗电抗器的静止无功补偿装置，它的主回路上通过控制双向晶闸管导通角的方式发挥对电抗器电流的控制目的。当然，在具体工作中，以上两种结构的静止无功补偿装置可以混合使用，一方面解决因单独使用半导体控制投切电容可能出现的电流无法持续补偿问题，另一方面可以解决因单独使用可抗电抗器可能出现的大容量补偿体积过大问题。在静止无功补偿装置的基础之上，新型静止无功发生器的应用同样得到了各方人员的关注与重视。这种无功补偿装置的主要通过电抗器或采取直接的方式将自换相桥式电路与电网并联，对交流侧输出电压相位以及电压幅值进行调整的方式，让电路实现吸收或发出所需无功电流的目的。相对于静止无功补偿装置而言，这种无功发生器的优势在于调节速度快、运行范围广、谐波干扰小。

二无功补偿技术的发展

根据以上分析来看，无功补偿技术在近年来取得了非常显著的发展成效，在无功补偿效能方面也有一定的完善。然而在当前的无功补偿技术方案中，还存在一定的不足，未来在无功补偿技术上还需要向着以下三个方向做进一步的发展：第一，合理应用新型信息检测技术以及信号处理技术，当前大量的理论与实践研究已经证实——广义瞬时无功功率检测方法即便是在电网电压出现畸变或不对称问题的情况下，仍然能够对基波正序瞬时无功电流以及不对称（高次谐波）瞬时无功电流进行准确的分离。在此基础之上，根据分离得到的不同类型的瞬时无功电流，在无功补偿时有选择性地进行部分补偿或完全补偿，整体运行效能好，未来需要进一步探索将这种信息检测技术与无功补偿装置的融合方法。除此以外，考虑到电力系统具有数据规模庞大、数据质量整体水平较低以及数据量大等方面的特点，同时系统要求相关装置能够根据所接收的数据快速、高效地做出反应，因此，在无功补偿装置方面，还需要探索将其与数据挖掘技术以及粗糙集技术的融合方法，以提高无功补偿装置在处理庞大数据以及获取重要信息方面的能力。第二，促进控制理论、控制方法的发展。在现代计算机技术快速发展的背景之下，无功补偿装置中现代化的控制器、控制方法以及控制理论得到了非常深刻的体现。在无功补偿装置系统设置中，通过引入新型的数字化处理器，不但能够使数据采集的工作效率得到提高，还对处理的精度、实时性有重要影响，通过对控制方法的完善达到提高无功补偿装置运行效能的目的。第三，提高电力电子器件性能。在整个电力系统当中，所使用电子器件的具体性能将对整个无功补偿装置的运行效率产生直接性的影响。因此，为了提高无功补偿装置的运行效能，可以尝试从材料、技术、工艺等多个方面入手，提高基于半控制或全控制电力电子期间的性能。特别是在国内当前技术水平比较薄弱的全控型电子期间中苦下功夫，能够为无功补偿技术的应用带来非常深远的影响。

三结语

电力系统在多个行业与领域中都有着非常广阔的应用空间，无功补偿的应用范围也在持续不断地扩展。同时，随着电力电子技术、控制理论以及计算机技术等研究工具的不断发展与创新，无功补偿在整个电力系统中所处的地位也越来越关键。正是由于无功补偿技术在电力系统运行中发挥着关键性的作用，在近年来，无功补偿技术取得了长足的发展与进步，当然未来还需要向着更好的方向发展，以促进其综合运行水平的不断提高。

作者：司静单位：秦皇岛港股份有限公司第六港务分公司