[發明專利]無功補償控制方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201410193691.1
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN103986168A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 王敬仁;李慧勇;趙長兵;張鑒;高龍集;劉國營;常紅旗;侯紅民;薛利民;歐陽強
• 申請（專利權）人: 北京德威特繼保自動化科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及電力系統控制領域，具體而言，涉及一種無功補償控制方法、裝置及系統。

背景技術

如圖1所示，目前無功補償主要是通過分相、共補或分共混補補償來實現無功補償，采用圖1所示的補償方式，用于無功補償用的配電柜均集中控制，電容的投切也以集中投切的方式進行補償，由于是集中控制，系統總功率因數也能有所改善，但是投切電容的反應速度慢，但對于沖擊性負荷的快速變化無能為力，在負荷快速的“運行-停止”期間電容器無法正常投切，因為無法快速進行補償，導致這類負荷無功消耗部分無法補償，限制了節能水平的提高。其中，圖1的L1、L2和L3分別為電力系統的三相，N為地線。

具體地，無功補償是維持系統穩定，凈化系統波形的有效手段，但是系統有功負荷的波動無法預測，相應的無功補償如果不能夠形成動態的、跟隨的方式，對系統的穩定性不但不能夠起到積極作用，采用上述的補償方式容易形成過度補償，過度補償還會造成系統的不穩定。

現有技術中有一種動態補償方式，利用無功補償控制器調節晶閘管的導通角為系統輸入定量的無功負荷，實現動態的無功補償，但是受到控制技術的影響，目前市場上的無功補償控制器的動態切換都比較慢，大多動作間隔在200mS以上，對于一些相對穩定的負荷，基本能夠滿足要求；可是對于系統中帶有脈沖性質的沖擊負荷，在負荷快速的“運行-停止”期間如果電容器不能夠適時完成投切，會導致這類負荷無功消耗部分無法補償，影響系統的穩定性。

針對現有技術中無功補償方式動態切換慢的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中無功補償方式動態切換慢的問題，目前尚未提出有效的解決方案，為此，本發明的主要目的在于提供一種無功補償控制方法、裝置及系統，以解決上述問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種無功補償控制方法，該方法包括：實時采集電力系統的電氣信號；檢測電氣信號中是否具有突變信號；在電氣信號中具有突變信號的情況下，確定電力系統的負荷突變數據，根據負荷突變數據計算電力系統的無功功率；在電氣信號中不具有突變信號的情況下，每隔預設時間計算電力系統的無功功率；根據無功功率對電力系統進行無功補償。

進一步地，確定電力系統的負荷突變數據包括：獲取電力系統的負荷分布數據；根據突變信號和負荷分布數據計算電力系統的負荷突變數據。

進一步地，在實時采集電力系統的電氣信號之前，無功補償控制方法還包括：根據負荷分布數據確定電力系統的補償方式。

進一步地，根據負荷分布數據確定電力系統的補償方式包括：根據負荷分布數據判斷電力系統的三相的負荷是否均為平衡負荷；在電力系統的三相的負荷均為平衡負荷的情況下，確定電力系統的補償方式為共補方式；在三相的負荷均不為平衡負荷的情況下，確定電力系統的補償方式為分補方式；在三相的負荷不全是平衡負荷的情況下，確定電力系統的補償方式為混補方式。

進一步地，根據無功功率對電力系統進行無功補償包括：檢測無功功率是否達到預設功率值；在無功功率達到預設功率值的情況下，計算與無功功率對應的投切相對應的電容器組，使用電容器組對電力系統進行無功補償；在無功功率未達到預設功率值的情況下，返回執行實時采集電力系統的電氣信號的步驟。

為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種無功補償控制裝置，該裝置包括：采集模塊，用于實時采集電力系統的電氣信號；第一檢測模塊，用于檢測電氣信號中是否具有突變信號；第一處理模塊，用于在電氣信號中具有突變信號的情況下，確定電力系統的負荷突變數據，根據負荷突變數據計算電力系統的無功功率；第二處理模塊，用于在電氣信號中不具有突變信號的情況下，每隔預設時間計算電力系統的無功功率；無功補償模塊，用于根據無功功率對電力系統進行無功補償。

進一步地，第一處理模塊包括：第一獲取模塊，用于獲取電力系統的負荷分布數據；第一計算模塊，用于根據突變信號和負荷分布數據計算電力系統的負荷突變數據。

進一步地，無功補償控制裝置還包括：補償方式確定模塊，補償方式確定模塊包括：判斷模塊，用于根據負荷分布數據判斷電力系統的三相的負荷是否均為平衡負荷；第一確定子模塊，用于在電力系統的三相的負荷均為平衡負荷的情況下，確定電力系統的補償方式為共補方式；第二確定子模塊，用于在三相的負荷均不為平衡負荷的情況下，確定電力系統的補償方式為分補方式；第三確定子模塊，用于在三相的負荷不全是平衡負荷的情況下，確定電力系統的補償方式為混補方式。