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【摘 要】随着我国市场经济的快速发展，电气自动化系统被广泛的应用在各个领域各个行业，电气自动化系统中包含很多的电气设备，在长期的运行过程中，能量损耗较大，无功补偿技术在电气自动化中的运用，能够有效地提高电压质量和功率因数，优化整个电气自动化系统的运行。本文分析了无功补偿技术概述和无功补偿技术在电气自动化中的运用，阐述了无功补偿技术在电气自动化中的运用策。
【关键词】无功补偿技术；电气自动化；运用
随着我国现代化科学技术的快速发展，电气自动化技术在高铁、供电等领域的开发和应用逐渐成熟，为人们的生活提供了极大的便利。但是电气自动化系统很容易受到多种非线性因素的干扰，影响电气自动化系统的运行效率，无功补偿技术在电气自动化中的运用，不仅提高了系统的安全可靠性，还提升了系统的资源利用率和整体效益。
1 无功补偿技术概述
1.1 无功补偿技术基本原理
电气自动化系统的输出功率由无功功率和有功功率共同组成，无功功率将电能转换成其他形式的能，不直接消耗电能，在电网运行过程中，电能和其他形式的能之间不停地进行转换，无功功率的输送降低了电网的供电效率。有功功率是将电能直接转换成热能、机械能，消耗大量的电能。在电网中可以通过无功补偿技术减少无功功率的输送和流动，降低变压器和线路产生的电能损耗。
1.2 常用方式
在电气自动化系统中安装无功补偿装置，不仅能够提高系统的运行效率，还能够提高电气设备的功率因数，减少系统功率损耗，无功补偿技术在电气自动化系统中应用的常用方式有：就地补偿、分组补偿和集中补偿[1]。就地补偿是指在电气自动化系统中无功功率流动较大的地方安装无功补偿设备进行就地补偿，这种补偿方式便捷简单，由于安装比较分散，管理难度较大。分组补偿是指在电气自动化系统中的用户车间和配电变压器侧安装无功补偿电容器组。集中补偿是指在系统的输配电路的高压侧安装电容器组，降低整个系统线路中的无功功率。
1.3 实现方式
无功补偿技术在电气自动化系统中的应用，是将感性负荷装置和容性负荷装置并联在一个电路中，实现感性负荷和容性负荷之间的相互转换，容性负荷装置可以为感性负荷装置提供所需的无功功率，因此实现了无功功率的补偿。
2 无功补偿技术在电气自动化中的运用
2.1 单协调滤波器与真空断路器投切电容器
这种无功补偿装置效果显著并且结构简单，单协调滤波器与真空断路器投切电容器在电气自动化中的运用，提高了系统的功率因数和供电质量，系统线路中无功功率流动减少，有效地降低了系统运行成本和能量损耗。但是这种装置在使用过程中也存在很多问题，如果频繁对电气设备进行合闸和开关操作，这种无功补偿装置内部的电容器会经常处于过电压状态，在长期运行过程中，很容易损坏无功补偿装置，减少电容器组的使用寿命，严重影响无功补偿装置的使用效果。
2.2 固定滤波器和可调节晶闸管电抗器组合装置
固定滤波器和可调节晶闸管电抗器组合装置能够有效地平衡系统中的负序电流[2]，平衡系统线路中的无功功率和有功功率，提高线路的功率因数，这种组合装置反应灵敏，能够结合电气自动化系统的实际运行情况，因地制宜调节系统运行，提高了无功补偿技术在电气自动化系统的智能性和自动性。
2.3 饱和可控电抗器和固定滤波器的组合装置
在电气自动化系统中，可以将饱和可控电抗器和固定滤波器的组合装置安装在系统高压侧线路中，补偿并联滤波的固定支路，通过控制和调节电抗器和固定滤波器的饱和程度，调节线路回路中的电流，这样能够改变系统回路中的电流，平衡系统回路中的无功功率，提高系统的供电能力。
2.4 有源滤波器
在电气自动化系统运行过程中，有源滤波器能够产生和负序电流、谐波电流相位相反的电流，导致线路中的电流相互抵消，减少了电气自动化系统中线路中的无功电流。这种组合装置具有很强的机动性，反应灵敏，能够迅速检测和感应到电气自动化系统中电气设备的谐振运动，但是有源滤波器价格比较昂贵，在实际的电气自动化系统很少使用这种设备。
3 无功补偿技术在电气自动化中的运用策略
3.1 在电气自动化中合理使用无功补偿技术
在电气自动化系统中，评价一个系统运行情况最重要的标准就是电压质量，电压质量是影响电气自动化系统运行最关键的因素。在电气自动化系统中，无功功率的大范围流动多是受到功率因素和阻抗因素的影响，从而导致系统的能量损耗严重。当前我国无功补偿技术在铁路电气自动化系统中的应用，主要应用了SCOTT配电变压器和AT的供电方式[3]，使用晶闸管作为无功补偿装置的电子开关，从当前我国铁路系统的运行情况分析，无功补偿技术的应用，有效地降低了铁路系统中一些辐射较长的线路中的无功功率和负序问题。
3.2 无功补偿技术在电气自动化中运用的共性问题
无功补偿技术在电气自动化中的运用，不仅提高了电气自动化系统的稳定性和可靠性，也降低了线路的能量损耗，从全局角度出发，降低了电气自动化系统的事故率，提高了系统的整体经济效益。当前，无功补偿技术主要被应用在电气自动化系统的变电站方面，发电厂将电能输送到变电站，变电站将电能传送到低压线路过程中大量的无功功率会进行远距离的传输，这时要将无功补偿装置安装在电气自动化系统中的变电站附近，通常情况下110KV的变电站具有自动调节无功功率的功能，结合不同地区系统的运行情况，调节电容器投切容量，即使在用电高峰期，线路的功率因数也可以达到0.97左右，因此无功补偿技术在电气自动化中的应用，需要结合系统的实际运行情况来补偿和调整变压器，确保无功补偿的效果。
3.3 采用混合并联有源滤波器
在电气自动化系统中应用混合并联有源滤波器对线路进行无功补偿，能够有效地解决过补偿的问题，由于系统中会出现难以控制的电量牵引负荷变化，这种无功补偿方式能够根据电气自动化系统的实际运行情况，及时调整无功补偿方案，将APF和LC进行混合，对线路中的谐波进行无功补偿，混合并联有源滤波器适用于系统中的低压电网，具有很高的投资和效益性价比。
3.4 分散补偿
分散补偿是电气自动化系统中一种重要的补偿方式，能够有效地解决系统中的无功补偿问题，在电气自动化系统中一些无功功率流动较大的地方安装无功补偿装置，进行就地补偿，这种补偿方式适用于农村配电网系统中，农村配电网辐射线路较长，各个地区的电荷流动不平衡，分散补偿方式运行安全可靠，投资成本较低，并且维护和安装非常方便，和集中补偿方式相比，分散补偿的无功补偿效果非常明显，但是由于安装比较分散，给电力系统的管理带了很大的难度。
4 结束语
电气自动化系统在复杂的非线性因素和牵引力负荷影响下，系统耗损较大，供电质量不高，无功补偿技术在电气自动化系统中的运用，能够提高系统的功率因数，优化系统的整体运行。
参考文献：
[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J]. 科技致富向导，2012（14）.
[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（06）.
[3]唐芝彬. 无功补偿技术在电气自动化中的作用研究[J].科技创新与应用，2014（02）.
【关键词】无功补偿技术；电气自动化；运用
随着我国现代化科学技术的快速发展，电气自动化技术在高铁、供电等领域的开发和应用逐渐成熟，为人们的生活提供了极大的便利。但是电气自动化系统很容易受到多种非线性因素的干扰，影响电气自动化系统的运行效率，无功补偿技术在电气自动化中的运用，不仅提高了系统的安全可靠性，还提升了系统的资源利用率和整体效益。
1 无功补偿技术概述
1.1 无功补偿技术基本原理
电气自动化系统的输出功率由无功功率和有功功率共同组成，无功功率将电能转换成其他形式的能，不直接消耗电能，在电网运行过程中，电能和其他形式的能之间不停地进行转换，无功功率的输送降低了电网的供电效率。有功功率是将电能直接转换成热能、机械能，消耗大量的电能。在电网中可以通过无功补偿技术减少无功功率的输送和流动，降低变压器和线路产生的电能损耗。
1.2 常用方式
在电气自动化系统中安装无功补偿装置，不仅能够提高系统的运行效率，还能够提高电气设备的功率因数，减少系统功率损耗，无功补偿技术在电气自动化系统中应用的常用方式有：就地补偿、分组补偿和集中补偿[1]。就地补偿是指在电气自动化系统中无功功率流动较大的地方安装无功补偿设备进行就地补偿，这种补偿方式便捷简单，由于安装比较分散，管理难度较大。分组补偿是指在电气自动化系统中的用户车间和配电变压器侧安装无功补偿电容器组。集中补偿是指在系统的输配电路的高压侧安装电容器组，降低整个系统线路中的无功功率。
1.3 实现方式
无功补偿技术在电气自动化系统中的应用，是将感性负荷装置和容性负荷装置并联在一个电路中，实现感性负荷和容性负荷之间的相互转换，容性负荷装置可以为感性负荷装置提供所需的无功功率，因此实现了无功功率的补偿。
2 无功补偿技术在电气自动化中的运用
2.1 单协调滤波器与真空断路器投切电容器
这种无功补偿装置效果显著并且结构简单，单协调滤波器与真空断路器投切电容器在电气自动化中的运用，提高了系统的功率因数和供电质量，系统线路中无功功率流动减少，有效地降低了系统运行成本和能量损耗。但是这种装置在使用过程中也存在很多问题，如果频繁对电气设备进行合闸和开关操作，这种无功补偿装置内部的电容器会经常处于过电压状态，在长期运行过程中，很容易损坏无功补偿装置，减少电容器组的使用寿命，严重影响无功补偿装置的使用效果。
2.2 固定滤波器和可调节晶闸管电抗器组合装置
固定滤波器和可调节晶闸管电抗器组合装置能够有效地平衡系统中的负序电流[2]，平衡系统线路中的无功功率和有功功率，提高线路的功率因数，这种组合装置反应灵敏，能够结合电气自动化系统的实际运行情况，因地制宜调节系统运行，提高了无功补偿技术在电气自动化系统的智能性和自动性。
2.3 饱和可控电抗器和固定滤波器的组合装置
在电气自动化系统中，可以将饱和可控电抗器和固定滤波器的组合装置安装在系统高压侧线路中，补偿并联滤波的固定支路，通过控制和调节电抗器和固定滤波器的饱和程度，调节线路回路中的电流，这样能够改变系统回路中的电流，平衡系统回路中的无功功率，提高系统的供电能力。
2.4 有源滤波器
在电气自动化系统运行过程中，有源滤波器能够产生和负序电流、谐波电流相位相反的电流，导致线路中的电流相互抵消，减少了电气自动化系统中线路中的无功电流。这种组合装置具有很强的机动性，反应灵敏，能够迅速检测和感应到电气自动化系统中电气设备的谐振运动，但是有源滤波器价格比较昂贵，在实际的电气自动化系统很少使用这种设备。
3 无功补偿技术在电气自动化中的运用策略
3.1 在电气自动化中合理使用无功补偿技术
在电气自动化系统中，评价一个系统运行情况最重要的标准就是电压质量，电压质量是影响电气自动化系统运行最关键的因素。在电气自动化系统中，无功功率的大范围流动多是受到功率因素和阻抗因素的影响，从而导致系统的能量损耗严重。当前我国无功补偿技术在铁路电气自动化系统中的应用，主要应用了SCOTT配电变压器和AT的供电方式[3]，使用晶闸管作为无功补偿装置的电子开关，从当前我国铁路系统的运行情况分析，无功补偿技术的应用，有效地降低了铁路系统中一些辐射较长的线路中的无功功率和负序问题。
3.2 无功补偿技术在电气自动化中运用的共性问题
无功补偿技术在电气自动化中的运用，不仅提高了电气自动化系统的稳定性和可靠性，也降低了线路的能量损耗，从全局角度出发，降低了电气自动化系统的事故率，提高了系统的整体经济效益。当前，无功补偿技术主要被应用在电气自动化系统的变电站方面，发电厂将电能输送到变电站，变电站将电能传送到低压线路过程中大量的无功功率会进行远距离的传输，这时要将无功补偿装置安装在电气自动化系统中的变电站附近，通常情况下110KV的变电站具有自动调节无功功率的功能，结合不同地区系统的运行情况，调节电容器投切容量，即使在用电高峰期，线路的功率因数也可以达到0.97左右，因此无功补偿技术在电气自动化中的应用，需要结合系统的实际运行情况来补偿和调整变压器，确保无功补偿的效果。
3.3 采用混合并联有源滤波器
在电气自动化系统中应用混合并联有源滤波器对线路进行无功补偿，能够有效地解决过补偿的问题，由于系统中会出现难以控制的电量牵引负荷变化，这种无功补偿方式能够根据电气自动化系统的实际运行情况，及时调整无功补偿方案，将APF和LC进行混合，对线路中的谐波进行无功补偿，混合并联有源滤波器适用于系统中的低压电网，具有很高的投资和效益性价比。
3.4 分散补偿
分散补偿是电气自动化系统中一种重要的补偿方式，能够有效地解决系统中的无功补偿问题，在电气自动化系统中一些无功功率流动较大的地方安装无功补偿装置，进行就地补偿，这种补偿方式适用于农村配电网系统中，农村配电网辐射线路较长，各个地区的电荷流动不平衡，分散补偿方式运行安全可靠，投资成本较低，并且维护和安装非常方便，和集中补偿方式相比，分散补偿的无功补偿效果非常明显，但是由于安装比较分散，给电力系统的管理带了很大的难度。
4 结束语
电气自动化系统在复杂的非线性因素和牵引力负荷影响下，系统耗损较大，供电质量不高，无功补偿技术在电气自动化系统中的运用，能够提高系统的功率因数，优化系统的整体运行。
参考文献：
[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J]. 科技致富向导，2012（14）.
[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（06）.
[3]唐芝彬. 无功补偿技术在电气自动化中的作用研究[J].科技创新与应用，2014（02）.