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摘要：在电气自动化程度日益深化、范围日益扩大的今天，以上因素对电力系统造成的危害会进一步扩大，因此，迫切需要我们依照自动化电气设备的负荷与系统特点来制定无功、负序及其谐波的综合性治理方法，借此保护电网系统、提高电气自动化控制设备的稳定性。
关键词：电气自动化；无功补偿；技术
科技越是发展，电气自动化的程度和应用范围就是越深、越广。但是自动化电气设备中日益增强的非线性因素与变化规律日益复杂的单向电力牵引负荷增加了电网中负序、谐波的注入量和无功功率。为了有效解决以上问题，依照自动化电气设备的负荷与系统特点来制定无功、负序及其谐波的综合性治理方法，在保护电网系统的同时，提高电气自动化控制设备的稳定性。
一、无功补偿技术概述
1、无功补偿设计要求简述
1.1在进行无功补偿设计的时候必须要选择合适的变压器容量和台数、电动机型号，并降低线路感抗。如果工艺条件符合要求，则可以通过以下措施来提升用电单位的自然功率因数，即选用同步电机与空歇工作制设备。
1.2如果提高自然因数的方法无法满足实际需求，可以利用并联电力电容器的方式来达到要求。采取联电力电容器的方式需要符合以下要求：功率因数高于0.9的高压供电单位（10kV～35kV）；或者功率因数低于0.85低压供电单位（小于10kV）。
1.3高压供电单位（10kV至35kV）将低压补偿作为处理方式，高压侧功率因数必须要满足供电部门标准。
1.4如果无功补偿装置为电力电容器，则需要严格遵循平衡原则。具体而言，高压电容器进行高压部分的无功负荷补偿，低压电容器进行低压的无功负荷补偿。容量比较大且负荷平衡、使用频率较高的用电设备的无功计算负荷大于100kvar时，可在设备附近就地补偿。补偿装置宜与设备同时通断电。补偿基本无功负荷的电容器组，宜在配变电所内集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，防止无功负荷倒送。居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。
2、无功补偿的实现途径
2.1固定滤波器与晶闸管调节变压器结合方案。以上两种设备利用高漏抗变压器能够导致较大的有功损耗，因此，固定滤波器与晶闸管调节变压器结合的方案没有得到广泛地应用。
2.2真空断路器投切电容器方案。操作简便、成本低廉是该设备的重要特色，但是该设备在合闸时电容器上所产生的过电压非常之高，非常烧毁设备；并且设备开关的设计寿命比较短，无法进行频繁投切。以上两点不足之处也严重影响了该设备的动态补偿效果。
2.3有源滤波器方案。有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流，让其得到相互抵消，最终满足电源对总谐波和无功电流的要求，其方案特点：补偿比较灵活，调节速度较快，而且不会和系统发生谐振现象，不过有一点要注意，那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
2.4固定滤波器与晶闸管调节电抗器结合方案。反并联晶闸管与电抗器串联，使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消，最终达到平衡，以满足其对功率因数的要求，其特点是固定滤波器可以长期投入使用，而所需要的晶闸管数量却比较少，响应的速度也较快，其缺点是会产生谐波现象。
2.5固定滤波器、电容器与电抗器调压结合方案。利用调节降压变压器低压侧的母线电压的方式来对连接在低压母线上的电抗器或者滤波器的电压进行调节，进而达到改变其无功出力的目标。在调节的过程中，通断采用晶闸管，调节利用无载开关，在理论上，电气寿命没有限制。但是在实际应用中，以上设备可以进行加装，借此实现滤波的效果，并提供稳定的无功功率。
2.6有源滤波器与无源滤波器结合方案。目前，该方案仍然处于实验研发阶段，没有实际的应用效果可以提供佐证。其理论基础是，有源滤波器能够产生相反于负荷的谐波电流，两种相位相反的谐波电流相遇后会相互抵消，最终能够满足电源总谐波电流的要求。该方案的显著特点就是充分地利用了有缘补偿的可控性、灵活性以及无源补偿的大容量性。
截至今日，我国已经应用了众多的无功补偿技术，但是随着电气自动化的程度和应用范围的不断深入和广阔，电气自动化技术对电网造成的不利影响和冲击也是日益增强，深入研究、大力发展电气自动化设备的无功补偿技术具有重要的意义。
二、应用中的存在问题及相关建议
1、存在问题
在电气自动化系统中应用无功补偿技术具有非常高的经济效益，但是应用中还存在诸多问题。具体而言，首先，发电厂中的大量无功潮流涌向高压变电站，随后经过输电线路输送到中压变电站与低压变电站，出现了远距离传输无功潮流的问题；其次，未能科学合理配置无功补偿容量，部分变电站的补偿电容是整组投切，无法依照负荷变化的实际需求来实现就地平衡，常常出现“高负荷时功率因数过低、低负荷时往往过补偿”的现象；最后，经常出现无功向配电网倒送的问题，无功倒送能够显著增加电网的损耗，增加配电线路的不合理负担，特别是那些利用固定电容器补偿的用户，在负荷低谷时非常有可能出现无功倒送问题。
2、建议
2.1明确本地变电站的无功补偿容量。220kV变电站应该具有比较高的无功调节水平，保证高峰负荷时的功率因数不低于0.98，但是调节容量必须根据本地的实际情况来确定。必须科学合理配置变电站的补偿容量，避免出现无功倒送的问题。
2.2关注配网无功补偿问题。负荷电流在通过线路、变压器时会产生功率与电能损耗，功率因数越低电网所需功率就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗。提高功率因数，降低线损耗，是节能降损最直接、最经济的手段。对负荷较大的公用变压器，要全面考虑在配变低压侧加装电容器组进行补偿。
2.3强化用户侧管理。加强用户侧无功补偿的管理和节能降损宣传力度，使用户认识到即使是未进行功率考核的小容量用户，加强无功补偿可以减少内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，因，而相应可以减少电费的支出。
参考文献：
[1]吴慧政，吴慧飞.低压电网中无功补偿技术的应用[J].山西电力，2010（2）：12～15.
[2]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（6）：26～27.
[3]刘晓菊，李群湛，康婕，等.同相牵引供电系统的补偿原理及再生制动特性[J].电网技术，2010（12）：203～204
关键词：电气自动化；无功补偿；技术
科技越是发展，电气自动化的程度和应用范围就是越深、越广。但是自动化电气设备中日益增强的非线性因素与变化规律日益复杂的单向电力牵引负荷增加了电网中负序、谐波的注入量和无功功率。为了有效解决以上问题，依照自动化电气设备的负荷与系统特点来制定无功、负序及其谐波的综合性治理方法，在保护电网系统的同时，提高电气自动化控制设备的稳定性。
一、无功补偿技术概述
1、无功补偿设计要求简述
1.1在进行无功补偿设计的时候必须要选择合适的变压器容量和台数、电动机型号，并降低线路感抗。如果工艺条件符合要求，则可以通过以下措施来提升用电单位的自然功率因数，即选用同步电机与空歇工作制设备。
1.2如果提高自然因数的方法无法满足实际需求，可以利用并联电力电容器的方式来达到要求。采取联电力电容器的方式需要符合以下要求：功率因数高于0.9的高压供电单位（10kV～35kV）；或者功率因数低于0.85低压供电单位（小于10kV）。
1.3高压供电单位（10kV至35kV）将低压补偿作为处理方式，高压侧功率因数必须要满足供电部门标准。
1.4如果无功补偿装置为电力电容器，则需要严格遵循平衡原则。具体而言，高压电容器进行高压部分的无功负荷补偿，低压电容器进行低压的无功负荷补偿。容量比较大且负荷平衡、使用频率较高的用电设备的无功计算负荷大于100kvar时，可在设备附近就地补偿。补偿装置宜与设备同时通断电。补偿基本无功负荷的电容器组，宜在配变电所内集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，防止无功负荷倒送。居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。
2、无功补偿的实现途径
2.1固定滤波器与晶闸管调节变压器结合方案。以上两种设备利用高漏抗变压器能够导致较大的有功损耗，因此，固定滤波器与晶闸管调节变压器结合的方案没有得到广泛地应用。
2.2真空断路器投切电容器方案。操作简便、成本低廉是该设备的重要特色，但是该设备在合闸时电容器上所产生的过电压非常之高，非常烧毁设备；并且设备开关的设计寿命比较短，无法进行频繁投切。以上两点不足之处也严重影响了该设备的动态补偿效果。
2.3有源滤波器方案。有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流，让其得到相互抵消，最终满足电源对总谐波和无功电流的要求，其方案特点：补偿比较灵活，调节速度较快，而且不会和系统发生谐振现象，不过有一点要注意，那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
2.4固定滤波器与晶闸管调节电抗器结合方案。反并联晶闸管与电抗器串联，使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消，最终达到平衡，以满足其对功率因数的要求，其特点是固定滤波器可以长期投入使用，而所需要的晶闸管数量却比较少，响应的速度也较快，其缺点是会产生谐波现象。
2.5固定滤波器、电容器与电抗器调压结合方案。利用调节降压变压器低压侧的母线电压的方式来对连接在低压母线上的电抗器或者滤波器的电压进行调节，进而达到改变其无功出力的目标。在调节的过程中，通断采用晶闸管，调节利用无载开关，在理论上，电气寿命没有限制。但是在实际应用中，以上设备可以进行加装，借此实现滤波的效果，并提供稳定的无功功率。
2.6有源滤波器与无源滤波器结合方案。目前，该方案仍然处于实验研发阶段，没有实际的应用效果可以提供佐证。其理论基础是，有源滤波器能够产生相反于负荷的谐波电流，两种相位相反的谐波电流相遇后会相互抵消，最终能够满足电源总谐波电流的要求。该方案的显著特点就是充分地利用了有缘补偿的可控性、灵活性以及无源补偿的大容量性。
截至今日，我国已经应用了众多的无功补偿技术，但是随着电气自动化的程度和应用范围的不断深入和广阔，电气自动化技术对电网造成的不利影响和冲击也是日益增强，深入研究、大力发展电气自动化设备的无功补偿技术具有重要的意义。
二、应用中的存在问题及相关建议
1、存在问题
在电气自动化系统中应用无功补偿技术具有非常高的经济效益，但是应用中还存在诸多问题。具体而言，首先，发电厂中的大量无功潮流涌向高压变电站，随后经过输电线路输送到中压变电站与低压变电站，出现了远距离传输无功潮流的问题；其次，未能科学合理配置无功补偿容量，部分变电站的补偿电容是整组投切，无法依照负荷变化的实际需求来实现就地平衡，常常出现“高负荷时功率因数过低、低负荷时往往过补偿”的现象；最后，经常出现无功向配电网倒送的问题，无功倒送能够显著增加电网的损耗，增加配电线路的不合理负担，特别是那些利用固定电容器补偿的用户，在负荷低谷时非常有可能出现无功倒送问题。
2、建议
2.1明确本地变电站的无功补偿容量。220kV变电站应该具有比较高的无功调节水平，保证高峰负荷时的功率因数不低于0.98，但是调节容量必须根据本地的实际情况来确定。必须科学合理配置变电站的补偿容量，避免出现无功倒送的问题。
2.2关注配网无功补偿问题。负荷电流在通过线路、变压器时会产生功率与电能损耗，功率因数越低电网所需功率就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗。提高功率因数，降低线损耗，是节能降损最直接、最经济的手段。对负荷较大的公用变压器，要全面考虑在配变低压侧加装电容器组进行补偿。
2.3强化用户侧管理。加强用户侧无功补偿的管理和节能降损宣传力度，使用户认识到即使是未进行功率考核的小容量用户，加强无功补偿可以减少内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，因，而相应可以减少电费的支出。
参考文献：
[1]吴慧政，吴慧飞.低压电网中无功补偿技术的应用[J].山西电力，2010（2）：12～15.
[2]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（6）：26～27.
[3]刘晓菊，李群湛，康婕，等.同相牵引供电系统的补偿原理及再生制动特性[J].电网技术，2010（12）：203～204