[發明專利]階梯式電容器組投切裝置及其投切方法

有效

• 申請號: 201210591406.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103078331A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 巫慶輝;于忠黨;于震;丁碩;楊友林;楊禎山;韓建群;劉闖;張博
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及電力系統無功補償的自控裝置，特別涉及一種階梯式電容器組投切裝置及其投切方法。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的提高，變電站負荷迅速增加，同時電動機、變壓器等感性負載也迅速增加，無功補償需要的容量及對電能高質量的需求也隨之提高，而末端變電站負荷變化較大。

在電力系統中裝設無功補償裝置是保持電網高質量運行的一個主要措施，也是當今電力系統研究領域所面臨的一個重大課題，是國內外廣泛采用的補償方法。我國在《國家電網公司電力系統無功補償配置技術原則》中對電能質量規定：容性無功補償裝置的容量按主變壓器容量的10%—30%配置，并滿足變壓器最大負荷時功率因數不低于0.95，主變壓器最小負荷時功率因數不能高于0.95。在負荷變動情況下，電容器根據負荷變動情況進行分組分相或分組整體投切是十分必要的，而無功補償投切控制裝置是保證最優無功補償的關鍵。目前，無功補償自動投切裝置得到了廣泛地研究與應用，現有的無功補償投切控制裝置及方法存在的問題：1）主要是針對等容量的電容器組投切，無功補償量變化比較大，經常處于過補償或者欠補償狀態，對電網沖擊較大；2）投切主要依據功率因數進行投切，輕載運行時，投切動作頻繁，很難保證所需的無功量；3）整體投切、分相投切的投切方式不靈活，一旦選擇后，在運行過程中無法改變，當選擇整體投切時，傳統投切裝置無法適應三相電網負荷分布變化，無法改善電網的三相不平衡，甚至使電網的不平衡問題惡化；4）電能質量在線監測、無功補償、故障診斷及遠程通信與遠程控制未能實現很好的結合。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種階梯式電容器投切裝置及其投切方法，在實現按無功負荷需求變化規律優化配置階梯式電容器組的基礎上，對電能質量實時監測并進行無功投切控制，同時具有欠壓、過壓、過流、缺相等保護及電容器組、投切開關的故障診斷功能，該投切方法可避免頻繁投切動作并盡可能地實現所需求的無功補償，增加系統的可靠性。

本發明的技術解決方案是：

一種階梯式電容器組投切裝置，其特殊之處是：

由電力參數讀取單片機系統、投切控制單片機系統、故障診斷單片機系統及協調控制單片機系統構成，所述電力參數讀取單片機系統由第一電壓互感器、第一電流互感器、電能計量模塊、電網故障狀態指示系統、電網故障聲光報警系統及電力參數讀取單片機構成；所述故障診斷單片機系統由第二電壓互感器、第二電流互感器、故障診斷單片機、投切開關的輔助觸點、電容器組故障狀態指示系統及電容器組故障聲光報警系統構成；所述投切控制單片機系統由投切開關與投切控制單片機構成；所述協調控制單片機系統由協調控制單片機、液晶顯示器、鍵盤、存儲單元和與上位機通信的通信模塊構成，四個單片機構成既能單獨完成各自的任務，又能協同工作的具有主機-客機關系的子系統。

一種階梯式電容器組投切裝置的投切方法，其特殊之處是：

1）對于主電路的電容器組采用三角接法時，采用整體投切，即電容器組Ca、Cb、Cc通過三相整體投切開關Q_a、Q_b、Q_c接A、B、C相母線；