航天科工慣性技術(shù)有限公司 趙學(xué)薈 朱配清

1 電力電子技術(shù)

隨著大功率半導(dǎo)體器件的革命性變革，電力電子技術(shù)近些年來(lái)得到迅猛發(fā)展，備受我國(guó)電力企業(yè)青睞。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，其經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目種類變得越來(lái)越多，利用電力電子技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的控制，當(dāng)前該技術(shù)也成為企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的一部分[1]。同時(shí)，電力電子技術(shù)變換的電力也存在著差異，可能電力較大，也可能電力比較小，但是在一定程度上都能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)系統(tǒng)中的不足。

而電力電子技術(shù)也分為不同的種類，主要有以下兩種：第一種電力電子器件制造技術(shù)；第二種交流技術(shù)，不同的類別及應(yīng)用領(lǐng)域也存在著差異。此技術(shù)大多數(shù)被應(yīng)用在工業(yè)中的交直流電機(jī)電化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中，可以保障生產(chǎn)作業(yè)順利開(kāi)展。電力電子技術(shù)也可以被應(yīng)用在其他領(lǐng)域方面，如電力系統(tǒng)中的高壓直流輸電，日常生活中，家用電器中的節(jié)能燈變頻空調(diào)，也是電力電子技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用范疇[2]。

2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

2.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?/h3>

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是指通過(guò)無(wú)功電源調(diào)整電力網(wǎng)中的無(wú)功功率，近年來(lái)發(fā)展迅猛，同時(shí)也可以降低供電變壓器及輸送線路的損耗，進(jìn)而為電力企業(yè)節(jié)省成本支出，以及實(shí)現(xiàn)提高供電效率的目的。對(duì)于電力企業(yè)來(lái)講，要想在變幻莫測(cè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)體系中長(zhǎng)久的立足和發(fā)展，就要采用有效的技術(shù)手段降低能源損耗，而無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹?，筆者從以下兩點(diǎn)分析[3]。

一是電網(wǎng)輸出功率主要分為兩部分，一部分是有功功率，另一部分就是無(wú)功功率，有功功率消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械熱能來(lái)進(jìn)行使用，在同樣的傳輸能量中有功功率所占比例越大，電能的傳輸效率越高。無(wú)功功率不做功，隨著電網(wǎng)回路最終回到輸入端，在傳輸線路上產(chǎn)生損耗。

二是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)講，可以確保其穩(wěn)定性，使電網(wǎng)中的無(wú)功處于一個(gè)平衡狀態(tài)，過(guò)低或者過(guò)高的無(wú)功能量會(huì)對(duì)電源電壓產(chǎn)生致命影響。且實(shí)現(xiàn)減少網(wǎng)絡(luò)無(wú)功損耗提高輸送電能的目的。

2.2 補(bǔ)償方式

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的補(bǔ)償方式包含以下兩種。第一種，變電站補(bǔ)償方式，該方式的補(bǔ)償裝置包含并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)等，而該方式具有很多優(yōu)點(diǎn)，如管理比較容易且維護(hù)方便，可以為電企業(yè)發(fā)展提供很多便捷。

第二種，配電線路補(bǔ)償方式，這種方式主要是通過(guò)在線路趕搭上安裝電容器，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康模瑫r(shí)也具有很多優(yōu)點(diǎn)，如投資小、回收快且方便維護(hù)。目前，電力企業(yè)發(fā)展規(guī)模的擴(kuò)大，開(kāi)始了解到無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的重要性，不同的補(bǔ)償方式也存在著差異。如隨機(jī)補(bǔ)償，主要是指將低壓電容器與電動(dòng)機(jī)并接，通過(guò)有效控制保護(hù)相關(guān)電力系統(tǒng)的一個(gè)補(bǔ)償方式，不同于上述兩種方式。此外，跟蹤補(bǔ)償也是一種常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償方式，指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置的一個(gè)方法，主要適用于大容量大負(fù)荷的配變。由此可見(jiàn)無(wú)功補(bǔ)償方式之多樣化[4]。

2.3 存在問(wèn)題

一是電容器損壞頻率相對(duì)來(lái)講比較高，管理人員針對(duì)問(wèn)題并沒(méi)有予以重視，所采用的管理方法存在問(wèn)題，這樣反而會(huì)致使電容器損壞問(wèn)題頻繁的出現(xiàn)。同時(shí)，相關(guān)電容器外熔斷器在投切電容器組及運(yùn)行過(guò)程中也容易發(fā)生熔斷現(xiàn)象，這都不難以確保相關(guān)電力設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，無(wú)形之中，也會(huì)為企業(yè)正常運(yùn)作造成影響。

二是電容器組使用頻率較低，這也不利于相關(guān)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對(duì)這些問(wèn)題，要采取有效的措施去處理，如通過(guò)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行綜合整治，不僅能夠提高電網(wǎng)電壓無(wú)功質(zhì)量，確保相關(guān)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也能為電力行業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

三是無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在初始設(shè)計(jì)時(shí)考慮不足，表現(xiàn)在前期選擇電壓等級(jí)時(shí)，管理人員并未充分考慮諧波背景的影響，致使所選擇的電容器存在著一些普遍問(wèn)題——電壓等級(jí)偏低，長(zhǎng)期運(yùn)行而出現(xiàn)電容器損壞的現(xiàn)象；由于合閘涌流對(duì)熔斷器的沖擊，致使電容器外熔斷器經(jīng)常發(fā)生熔斷現(xiàn)象。所以針對(duì)此類問(wèn)題要予以重視，采取有效方法去妥善處理[5]。

3 無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用措施

3.1 無(wú)功補(bǔ)償電力容器

當(dāng)前，無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有重要意義。數(shù)據(jù)顯示表明，電力企業(yè)的發(fā)展規(guī)模逐步擴(kuò)大，需要將無(wú)功補(bǔ)償裝置靈活的應(yīng)用起來(lái)。目前，無(wú)功補(bǔ)償電力容器設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)講比較簡(jiǎn)單化，為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)采取相應(yīng)的措施來(lái)做好基礎(chǔ)工作。因?yàn)殡娏θ萜鞅旧淼陌惭b和維修就比較簡(jiǎn)單，故可以避免不必要問(wèn)題的出現(xiàn)。但無(wú)功補(bǔ)償電力容器自身也存在一些問(wèn)題，其中最突出的為電力容器在使用過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)無(wú)功的可持續(xù)調(diào)解，因此必須有相應(yīng)的應(yīng)急措施，以避免電網(wǎng)電壓下降的情況出現(xiàn)。同時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中也會(huì)受到諧波的干擾，嚴(yán)重者還會(huì)致使電力容器出現(xiàn)燒毀，這對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是不利的[6]。

3.2 無(wú)功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)

無(wú)功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)也被應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，是常見(jiàn)的一種無(wú)功補(bǔ)償裝置，而電力企業(yè)近年來(lái)開(kāi)始了解到無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)用的價(jià)值，而同步調(diào)相機(jī)本身就是一種發(fā)電機(jī)，隨著時(shí)間的推移，逐步得到完善?？梢哉f(shuō)，無(wú)功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)是屬于一種無(wú)功率動(dòng)態(tài)性的補(bǔ)償裝置，應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)降低能源損耗的目的，切實(shí)提高電能的質(zhì)量。

無(wú)功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)，主要是用以調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)為主，通過(guò)對(duì)相位的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中容抗和感抗的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。但同步調(diào)相機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，需要專業(yè)的人員對(duì)該設(shè)備進(jìn)行維修維護(hù)，這就對(duì)維修維護(hù)人員提出了更高要求，在使用同步調(diào)相機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際應(yīng)用情況和使用場(chǎng)合，制定相應(yīng)應(yīng)急策略，確保同步調(diào)相機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。但在大多數(shù)情況下，由于同步調(diào)相機(jī)運(yùn)行速度過(guò)慢，將會(huì)難以滿足電力實(shí)際需求。

3.3 靜止無(wú)功補(bǔ)償

靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置也是一種新型的技術(shù)手段，將其應(yīng)用在電力系統(tǒng)中也非常的要，因?yàn)槎鄶?shù)企業(yè)內(nèi)部的電力系統(tǒng)數(shù)量繁多，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中往往存在著一些問(wèn)題，所以通過(guò)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用，可以較大改善電力容器和同步相機(jī)存在缺陷的問(wèn)題，保障相關(guān)電力設(shè)備能夠處于安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置也具有很多優(yōu)點(diǎn)，如運(yùn)行速度比較快，并不會(huì)產(chǎn)生較大的噪音。再者，相關(guān)管理人員也要定期對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行維修和保養(yǎng)，確保這些設(shè)備處于良好運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)將該設(shè)備應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，也能夠獲得令人滿意的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果。而該設(shè)備應(yīng)用在電力系統(tǒng)中雖然有著一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在著一些缺點(diǎn)，如維修難度系數(shù)較高，這樣也會(huì)使得電力企業(yè)成本維修成本被加大，因此要根據(jù)實(shí)際情況靈活的去運(yùn)用，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 電力電子技術(shù)在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的實(shí)踐分析

4.1 復(fù)合開(kāi)關(guān)

復(fù)合開(kāi)關(guān)是電力領(lǐng)域發(fā)展中普遍的一個(gè)應(yīng)用，只有利用電力電子技術(shù)，才能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)使用中存在的弊端。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，復(fù)合開(kāi)關(guān)近年來(lái)備受電力行業(yè)所歡迎，負(fù)荷開(kāi)關(guān)的應(yīng)用，可以有效抑制浪涌電流消除電弧。因?yàn)椴糠珠_(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱狀態(tài)，而通過(guò)將復(fù)合開(kāi)關(guān)應(yīng)用在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制領(lǐng)域中，則可以避免該類問(wèn)題的出現(xiàn)。其次，針對(duì)以往電力系統(tǒng)中常出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)處理，因?yàn)檫@些問(wèn)題的存在，難以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于電力行業(yè)發(fā)展無(wú)疑會(huì)造成影響，所以要根據(jù)不同的情況作出相應(yīng)的調(diào)整，切合實(shí)際的發(fā)揮電力電子技術(shù)在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中應(yīng)用價(jià)值。

4.2 機(jī)械式接觸設(shè)備

隨著電力行業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中地位的不斷提高，其經(jīng)濟(jì)活動(dòng)類別也在發(fā)生變化，電力電子技術(shù)的發(fā)展為解決無(wú)功補(bǔ)償控制中存在的問(wèn)題提供了幫助。其中，機(jī)械式接觸設(shè)備，是電容器組實(shí)現(xiàn)投切的主要條件可以說(shuō)，接觸器在整個(gè)電網(wǎng)中的作用是無(wú)法替代的，因?yàn)槠渌O(shè)備并不能夠發(fā)揮接觸器的作用。機(jī)械式接觸識(shí)別在補(bǔ)償系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，對(duì)電力資源的需求量也變得越來(lái)越大，所以電力企業(yè)更加需要將電力電子技術(shù)應(yīng)用在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中，同時(shí)要確保機(jī)械式接觸設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)性。此外，針對(duì)電網(wǎng)中頻繁出現(xiàn)的問(wèn)題，管理人員要分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，采取有效措施，通過(guò)使用機(jī)械式接觸設(shè)備來(lái)解決這些問(wèn)題。機(jī)械式接觸設(shè)備應(yīng)用，本身比較符合現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展特點(diǎn)和要求，對(duì)于電力企業(yè)綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提高也有幫助，需要相關(guān)人員給予高度的重視，從而得以在變幻莫測(cè)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)體系中長(zhǎng)久的立足。

4.3 無(wú)觸點(diǎn)晶閘管

近年來(lái)，電力電子技術(shù)得到飛速發(fā)展，被諸多行業(yè)所信賴，電力電子技術(shù)在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，同樣獲得了令人滿意的成績(jī)。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，部分電力系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在著一些問(wèn)題，這將直接影響電網(wǎng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時(shí)人們生活也離不開(kāi)電力資源的支持，所以對(duì)電力企業(yè)提出新的要求，即應(yīng)利用電力電子技術(shù)解決問(wèn)題。

其中，無(wú)觸點(diǎn)晶閘管的應(yīng)用，可以確保電容組使用壽命得到延長(zhǎng)，切實(shí)降低其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)燒毀的問(wèn)題，當(dāng)然針對(duì)其他問(wèn)題也要予以重視，因?yàn)榇蠖鄶?shù)電網(wǎng)中都存在著很大的危險(xiǎn)，所以相關(guān)負(fù)責(zé)人可以靈活的利用無(wú)觸點(diǎn)晶閘管避免問(wèn)題的出現(xiàn)，確保各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)能夠井然有序的開(kāi)展。

再者，很多情況下，有觸點(diǎn)晶閘管開(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而熱量隨著時(shí)間的推移會(huì)越積越多，這樣也會(huì)因此而出現(xiàn)問(wèn)題，常見(jiàn)的問(wèn)題是燒毀一定數(shù)量的零件，同時(shí)也會(huì)致使其他正常運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備受到牽連而出現(xiàn)故障，面對(duì)這類問(wèn)題，解決方式往往會(huì)選擇在內(nèi)部安裝風(fēng)扇來(lái)降溫，但是這種做法不能做到標(biāo)本兼治，只解決了表面問(wèn)題，因此要利用無(wú)觸點(diǎn)晶閘管來(lái)確保電容器組的安全性與穩(wěn)定性。無(wú)觸點(diǎn)晶閘管減小了觸點(diǎn)電阻帶來(lái)的能量損耗，在大功率電能傳輸時(shí)，能有效減少能量損耗降低器件溫升，所以無(wú)觸點(diǎn)晶閘管的使用是具有可行性的，如此一來(lái)，既能夠滿足電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)需求，也能夠?qū)崿F(xiàn)降低能源消耗的目的，切實(shí)為各行各業(yè)生產(chǎn)提供更加穩(wěn)定的電力資源[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，電力企業(yè)在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中仍面臨著一些問(wèn)題，因此將電力電子技術(shù)應(yīng)用在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)化中，具有重要意義，可以確保相關(guān)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)降低能源消耗的目標(biāo)，該技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要的意義，應(yīng)加大對(duì)其研究力度。此外，也要優(yōu)化相關(guān)補(bǔ)償方案，只有這樣才能提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為各項(xiàng)生產(chǎn)帶來(lái)便利。