智能开关技术在电力系统无功补偿装置中的应用

随着微型电子技术、数字控制技术、通信与网络技术的高速发展和广泛应用，智能电器得到了全面长久的发展，电器向紧凑化、模块化、组合化形式发展。智能集成电力电容器具有节能、小型化、性能优越、成本低等优势，成为新一代智能电器的好产品，成为无功补偿的理想设备。它的节约型能源和节约空间资源的突出优势为建设和谐社会做出了巨大贡献。

1.智能开关技术的种类和特点

智能开关是可以通过一些手段将某种机械式的设备或软件达到自主帮助人民解决部分问题的效果，是自动化的电力设备，它颠覆了传统开关需要人工操作的功能，智能开关能通过遥控自动监测电量、温度等，设计较为人性化，带来很大的安全性和可靠性，智能开关是人们根据自己的需求来完成某种设备的“闭合”或“断开”的状态，达到节能环保的目的。为人们的生活提供了极大的便利和安全。智能开关如今涉及的范围主要是光感、声控、热能控制等。智能开关控制的种类主要包括电力载波、有线、无线。

1.1电力载波控制：是运用电力线来传输智能信号，开关需要设置编码，以防止电力波受到其他信号的干扰，否则会导致开关失控，缺点是价格较高，附加的设备较多，例如要另外加防止干扰信号的滤波器等。优点是价格便宜。

1.2无线射频控制：是采用射频的方式来传输信号的，因为开关容易受到其他无线电波的干扰，易造成频率不稳定、失去控制，但是操作起来较为复杂，价格也偏高。此类开关需要另外加一条零线，目的是达到多控互控的效果。

1.3总线控制：此方法是采取现场有线总线来传输信号，通过现场总线将总线面板连接起来实现通讯和控制信号传输，它的稳定性和抗干扰性较强，最早的总线是采取集中的方式进行，把所有的电线都集中在一个中央控制网关或控制器上，再从总信号区发射信号至每个分支的开关，但这样容易造成系统安全性差，中央控制网关一旦出现问题，将会直接影响其他所有分支开关的正常运行。分布式的现场总线制安全性能好，不会因为一个环节的问题而引发其他点的运行，它的抗干扰能力较强，系统比较稳定。

智能开关相比起传统的手动开关有着更多的优势，如单火线输入，不需要加接零线，安装程序比较方便快捷;夜光触摸式系统，具有更加人性化的优势;可以多控和互控，操作容易;当负荷没有超过动作电流时，能够保持较长时间的供电;具有自动报警装置，可自动供电断电，提高了供电过程的安全性;工作独立，故障电路的产生不会影响其他电路的正常传输。

2.智能开关技术在电力系统无功补偿装置中的应用

无功补偿装置是改善电能质量的措施之一，这种装置是一种综合治理电压波动和闪变、谐波以及电压不平衡的重要设备。新智能科技的产生，也开始将智能开关技术应用于电力系统的无功补偿装置中。

2.1 智能无功补偿控制器

控制器是无功补偿装置的核心部件，有着举足轻重的低位，现有的低端控制器都是以功率因数为依据进行控制的，这种控制器虽然价格低廉，但是综合性能差已逐渐被淘汰，高端控制器都是以无功功率为依据进行控制的，设计的重点往往集中在汉字显示以及数据通讯等方面。智能无功补偿控制器是将人工智能成功运用于低压配电设备控制系统中的，由于是无功型的控制器，其控制功能的完备使补偿效果达到了最佳的状态。当控制物理量为无功功率时能兼顾功率因数，较完善地解决功率因数型控制器的缺陷，在运行中既能保证线路系统的稳定、无震荡现象的出现，又能兼顾补偿效果，将补偿装置的效果发挥到极致。当线路处在高负荷状态时，还会再投入一组电容器;当线路无电流互感器时，控制物理量转化为电压，此时则能根据当地的电压高低自动调节电压。

2.2 谐波滤波器

用于滤除电力体统中的谐波装置，结构主要为电感、电容和电阻等元件组成，它利用电磁感应及电抗器原理，选用高性能的滤波电容器串联成高线性度的滤波装置，组成滤波补偿系统，在吸收系统中主要的谐波分量的同时，补偿无功功率，将动态无功补偿，滤波功能融为一体，可以快速随着负荷的变化而变化，具有抑制电流波动的作用，同时还可以吸收电网谐波，妨碍杂信号干扰，还能补偿无功功率。

2.3 智能复合开关

它是一种低压无功补偿装置中的电容器投切开关，具有智能的环保节能型控制能力，是属于智能开关技术中的新科技：这种复合开关一般是将可控硅和磁保持继电器并接，实现电压过零导通和电流过零的切断，符合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅开关过零投切的有点，而在正常接通时又具有接触器开关无工号的有点。它采用单片机控制投切，电压高时可自动关闭开关，还有自动诊断故障的保护，安全性较高。同时它的抗干扰能力强，具有可靠性，总功耗也小。

2.4 智能集成补偿电容器

智能集成补偿电容采用了电子实时监测信号反馈、无触点光电触发技术、晶闸管及磁保持机电器复合开关技术，实现了等电压投切，免除了谐波注人。其智能全自动组合的控制模式，可以根据无功功率、功率因素、无功电压等多种参数作为控制参数，实现最佳的补偿组合。每台电容器都能充当控制器，可以形成主从自动组合模式进行投切，具有很高的节能效果，智能化程度高、投切技术领先、补偿效果最佳、可靠性大幅提高。