智能開關(guān)技術(shù)在電力系統(tǒng)無功補償裝置中的應(yīng)用

隨著微型電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)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(shè)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(shè)和諧社會做出了巨大貢獻。

1.智能開關(guān)技術(shù)的種類和特點

智能開關(guān)是可以通過一些手段將某種機械式的設(shè)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(shè)備，它顛覆了傳統(tǒng)開關(guān)需要人工操作的功能，智能開關(guān)能通過遙控自動監(jiān)測電量、溫度等，設(shè)計較為人性化，帶來很大的安全性和可靠性，智能開關(guān)是人們根據(jù)自己的需求來完成某種設(shè)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(guān)如今涉及的范圍主要是光感、聲控、熱能控制等。智能開關(guān)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(guān)需要設(shè)置編碼，以防止電力波受到其他信號的干擾，否則會導(dǎo)致開關(guān)失控，缺點是價格較高，附加的設(shè)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(guān)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(fù)雜，價格也偏高。此類開關(guān)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(guān)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(guān)，但這樣容易造成系統(tǒng)安全性差，中央控制網(wǎng)關(guān)一旦出現(xiàn)問題，將會直接影響其他所有分支開關(guān)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(guān)相比起傳統(tǒng)的手動開關(guān)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(dāng)負(fù)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(guān)技術(shù)在電力系統(tǒng)無功補償裝置中的應(yīng)用

無功補償裝置是改善電能質(zhì)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(shè)備。新智能科技的產(chǎn)生，也開始將智能開關(guān)技術(shù)應(yīng)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(shè)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(shè)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(dāng)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(dāng)線路處在高負(fù)荷狀態(tài)時，還會再投入一組電容器;當(dāng)線路無電流互感器時，控制物理量轉(zhuǎn)化為電壓，此時則能根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾妷焊叩妥詣诱{(diào)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(jié)構(gòu)主要為電感、電容和電阻等元件組成，它利用電磁感應(yīng)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(fù)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(fù)合開關(guān)

它是一種低壓無功補償裝置中的電容器投切開關(guān)，具有智能的環(huán)保節(jié)能型控制能力，是屬于智能開關(guān)技術(shù)中的新科技：這種復(fù)合開關(guān)一般是將可控硅和磁保持繼電器并接，實現(xiàn)電壓過零導(dǎo)通和電流過零的切斷，符合開關(guān)在接通和斷開的瞬間具有可控硅開關(guān)過零投切的有點，而在正常接通時又具有接觸器開關(guān)無工號的有點。它采用單片機控制投切，電壓高時可自動關(guān)閉開關(guān)，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(shù)、晶閘管及磁保持機電器復(fù)合開關(guān)技術(shù)，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(dāng)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(shù)領(lǐng)先、補償效果最佳、可靠性大幅提高。