智能開關技術在電力系統(tǒng)無功補償裝置中的應用

隨著微型電子技術、數(shù)字控制技術、通信與網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展和廣泛應用，智能電器得到了全面長久的發(fā)展，電器向緊湊化、模塊化、組合化形式發(fā)展。智能集成電力電容器具有節(jié)能、小型化、性能優(yōu)越、成本低等優(yōu)勢，成為新一代智能電器的好產(chǎn)品，成為無功補償?shù)睦硐朐O備。它的節(jié)約型能源和節(jié)約空間資源的突出優(yōu)勢為建設和諧社會做出了巨大貢獻。

1.智能開關技術的種類和特點

智能開關是可以通過一些手段將某種機械式的設備或軟件達到自主幫助人民解決部分問題的效果，是自動化的電力設備，它顛覆了傳統(tǒng)開關需要人工操作的功能，智能開關能通過遙控自動監(jiān)測電量、溫度等，設計較為人性化，帶來很大的安全性和可靠性，智能開關是人們根據(jù)自己的需求來完成某種設備的“閉合”或“斷開”的狀態(tài)，達到節(jié)能環(huán)保的目的。為人們的生活提供了極大的便利和安全。智能開關如今涉及的范圍主要是光感、聲控、熱能控制等。智能開關控制的種類主要包括電力載波、有線、無線。

1.1電力載波控制：是運用電力線來傳輸智能信號，開關需要設置編碼，以防止電力波受到其他信號的干擾，否則會導致開關失控，缺點是價格較高，附加的設備較多，例如要另外加防止干擾信號的濾波器等。優(yōu)點是價格便宜。

1.2無線射頻控制：是采用射頻的方式來傳輸信號的，因為開關容易受到其他無線電波的干擾，易造成頻率不穩(wěn)定、失去控制，但是操作起來較為復雜，價格也偏高。此類開關需要另外加一條零線，目的是達到多控互控的效果。

1.3總線控制：此方法是采取現(xiàn)場有線總線來傳輸信號，通過現(xiàn)場總線將總線面板連接起來實現(xiàn)通訊和控制信號傳輸，它的穩(wěn)定性和抗干擾性較強，最早的總線是采取集中的方式進行，把所有的電線都集中在一個中央控制網(wǎng)關或控制器上，再從總信號區(qū)發(fā)射信號至每個分支的開關，但這樣容易造成系統(tǒng)安全性差，中央控制網(wǎng)關一旦出現(xiàn)問題，將會直接影響其他所有分支開關的正常運行。分布式的現(xiàn)場總線制安全性能好，不會因為一個環(huán)節(jié)的問題而引發(fā)其他點的運行，它的抗干擾能力較強，系統(tǒng)比較穩(wěn)定。

智能開關相比起傳統(tǒng)的手動開關有著更多的優(yōu)勢，如單火線輸入，不需要加接零線，安裝程序比較方便快捷;夜光觸摸式系統(tǒng)，具有更加人性化的優(yōu)勢;可以多控和互控，操作容易;當負荷沒有超過動作電流時，能夠保持較長時間的供電;具有自動報警裝置，可自動供電斷電，提高了供電過程的安全性;工作獨立，故障電路的產(chǎn)生不會影響其他電路的正常傳輸。

2.智能開關技術在電力系統(tǒng)無功補償裝置中的應用

無功補償裝置是改善電能質量的措施之一，這種裝置是一種綜合治理電壓波動和閃變、諧波以及電壓不平衡的重要設備。新智能科技的產(chǎn)生，也開始將智能開關技術應用于電力系統(tǒng)的無功補償裝置中。

2.1 智能無功補償控制器

控制器是無功補償裝置的核心部件，有著舉足輕重的低位，現(xiàn)有的低端控制器都是以功率因數(shù)為依據(jù)進行控制的，這種控制器雖然價格低廉，但是綜合性能差已逐漸被淘汰，高端控制器都是以無功功率為依據(jù)進行控制的，設計的重點往往集中在漢字顯示以及數(shù)據(jù)通訊等方面。智能無功補償控制器是將人工智能成功運用于低壓配電設備控制系統(tǒng)中的，由于是無功型的控制器，其控制功能的完備使補償效果達到了最佳的狀態(tài)。當控制物理量為無功功率時能兼顧功率因數(shù)，較完善地解決功率因數(shù)型控制器的缺陷，在運行中既能保證線路系統(tǒng)的穩(wěn)定、無震蕩現(xiàn)象的出現(xiàn)，又能兼顧補償效果，將補償裝置的效果發(fā)揮到極致。當線路處在高負荷狀態(tài)時，還會再投入一組電容器;當線路無電流互感器時，控制物理量轉化為電壓，此時則能根據(jù)當?shù)氐碾妷焊叩妥詣诱{節(jié)電壓。

2.2 諧波濾波器

用于濾除電力體統(tǒng)中的諧波裝置，結構主要為電感、電容和電阻等元件組成，它利用電磁感應及電抗器原理，選用高性能的濾波電容器串聯(lián)成高線性度的濾波裝置，組成濾波補償系統(tǒng)，在吸收系統(tǒng)中主要的諧波分量的同時，補償無功功率，將動態(tài)無功補償，濾波功能融為一體，可以快速隨著負荷的變化而變化，具有抑制電流波動的作用，同時還可以吸收電網(wǎng)諧波，妨礙雜信號干擾，還能補償無功功率。

2.3 智能復合開關

它是一種低壓無功補償裝置中的電容器投切開關，具有智能的環(huán)保節(jié)能型控制能力，是屬于智能開關技術中的新科技：這種復合開關一般是將可控硅和磁保持繼電器并接，實現(xiàn)電壓過零導通和電流過零的切斷，符合開關在接通和斷開的瞬間具有可控硅開關過零投切的有點，而在正常接通時又具有接觸器開關無工號的有點。它采用單片機控制投切，電壓高時可自動關閉開關，還有自動診斷故障的保護，安全性較高。同時它的抗干擾能力強，具有可靠性，總功耗也小。

2.4 智能集成補償電容器

智能集成補償電容采用了電子實時監(jiān)測信號反饋、無觸點光電觸發(fā)技術、晶閘管及磁保持機電器復合開關技術，實現(xiàn)了等電壓投切，免除了諧波注人。其智能全自動組合的控制模式，可以根據(jù)無功功率、功率因素、無功電壓等多種參數(shù)作為控制參數(shù)，實現(xiàn)最佳的補償組合。每臺電容器都能充當控制器，可以形成主從自動組合模式進行投切，具有很高的節(jié)能效果，智能化程度高、投切技術領先、補償效果最佳、可靠性大幅提高。