[發明專利]無功功率補償方法

有效

• 申請號: 201410536607.1
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104319787A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 駱武寧;龍軍;海濤
• 申請（專利權）人: 廣西諾斯貝電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 上海國智知識產權代理事務所(普通合伙) 31274
• 代理人: 黃萍

技術領域

本發明涉及無功功率補償技術領域，尤其是涉及一種無功功率補償方法。

背景技術

在配電網中，電力發電機所發的無功功率和輸電線的功率常常不足以滿足網中大量的電機、變壓器、電抗器、熒光燈等感性負載的無功需求以及系統中無功的損耗，因而往往造成電網功率因數下降、電網系統利用率降低。為了減少有功損失和電壓降落、減少電力輸送中的損耗，更為了電網的安全、經濟、高效地運行，提高電力輸送的容量和質量，通常都要進行就近的無功功率補償或者調節。目前廣泛采用通過投切并聯電容器(組)的方式進行無功補償，其原理是先通過監測線路電壓與電流，計算功率因數；如果功率因數滯后則投入電容，如果功率因數超前則切除電容。

從綜合系統建設成本、運營管理成本及運行性能的角度考慮，無功功率補償技術的發展趨勢是在兼顧成本的基礎上，運行更可靠，無功功率調節更迅速、平滑、準確，補償更靈活、高效、快速、合理。

發明內容

本發明的目的，即在于提供一種性價比較高的無功功率補償方法。

本發明無功功率補償方法同樣是基于現有技術中并聯電容器的原理進行補償，其特別之處在于：

(1)所采用的補償系統中，包括設有用于對配電系統三相電同時進行無功補償的三相補償子單元和用于對配電系統的各相分別進行無功補償的分相補償子單元，以及相應的采樣檢測和控制單元；所述三相補償子單元和分相補償子單元分別使用三相電容器和單相電容器進行補償；所述三相補償子單元中包括有一條或多條補償支路，所述分相補償子單元中為配電系統的各相電分別配置有2～4條補償支路，形成可自由組合的多檔補償；所述三相補償子單元中最小補償支路所用三相電容器各相的補償量配置為所述分相補償子單元中最大補償支路的補償量的0.5～2倍”；

(2)具體包括采用如下方法進行補償：

通過采集配電系統各相的負載側電壓、電流信號，獲得各相的無功功率值；然后，判斷該無功功率值是否在設定的無功功率上下限范圍內；

如某一相或多相的無功功率欠補且超出了設定的范圍，則通過控制相應的投切開關對所述分相補償子單元中的相應相所屬若干條補償支路的投/切狀態進行調整以投入相應補償；然后，獲取所述分相補償子單元中各相已投入補償量數值之和X：若該值X大于設定值M且至少仍有一相處于欠補狀態，則按循環投切原則控制所述三相補償子單元所屬補償支路的投切開關投入以增加一檔投入補償量，并根據所述三相補償子單元中新增的補償量，再次對所述分相補償子單元中的各相所屬若干條補償支路的投/切狀態進行適應性調整，直至各相的無功功率進入設定的上下限范圍內；

如某一相或多相的無功功率過補且超出了設定的范圍，則通過控制相應的投切開關對所述分相補償子單元中的相應相所屬若干條補償支路的投/切狀態進行調整以切除相應補償；然后，獲取所述分相補償子單元中各相已投入補償量數值之和Y：若該值Y小于設定值N且至少仍有一相處于過補狀態，則按循環投切原則控制所述三相補償子單元所屬補償支路的投切開關切除以減少一檔投入補償量，并根據所述三相補償子單元中減少的補償量，再次對所述分相補償子單元中的各相所屬若干條補償支路的投/切狀態進行適應性調整，直至各相的無功功率進入設定的上下限范圍內；

如發生某一相過補而另一相欠補、且均超出了設定的范圍時，選擇過/欠補額較大者優先進行補償。

采用如上方法對無功功率進行補償，配以合適的補償參數，即能實現針對性極強的、精細化、高精度的分相補償，同時，優化的三相補償子單元和分相補償子單元的補償時序配置更增強了補償跟隨性及無功功率調節平滑度、提升了補償效率。本發明方法極有助于提升整個配電系統的功率因數，提高電網的安全、經濟、高效運營水平。

作為對上述無功功率補償方法的一種優選方式，可在所述分相補償子單元中為配電系統的各相電分別配置有3條補償支路，同時，以目標補償精度作為單位補償容量，各支路所用單相電容器的補償容量分別按單位補償容量的1、2、4倍比例進行配置；而在所述三相補償子單元中設置有一條或多條補償支路，每條支路所用三相電容器的補償容量折算為每相容量按單位補償容量的4倍進行配置。

作為對上述無功功率補償方法的另一種優選方式，可在所述分相補償子單元中為配電系統的各相電分別配置有2條補償支路，同時，以目標補償精度作為單位補償容量，各支路所用單相電容器的補償容量分別按單位補償容量的1、2倍比例進行配置；而在所述三相補償子單元中包括有一條或多條補償支路，每條支路所用三相電容器的補償容量折算為每相容量按單位補償容量的2倍進行配置。