[發明專利]智慧型低壓無功補償裝置及方法

有效

• 申請號: 201610156526.8
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105633977B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 呂韜;劉賢斌;傅夢體;李德紅;徐言順
• 申請（專利權）人: 深圳市三和電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 深圳市智勝聯合知識產權代理有限公司44368
• 代理人: 李永華,齊文劍

技術領域

本發明涉及電網中無功功率的處理技術，尤其涉及一種智慧型低壓無功補償裝置以及無功補償方法。

背景技術

隨著電力電子技術的快速發展，越來越多的非線性電氣設備接入電網，造成電網中大量無功功率的出現，嚴重影響了電網的供電質量。如圖1所示，目前，主要采取的方法是對無功功率進行補償，但傳統的動態無功補償裝置采用分組投切、分組輸出，存在無功補償盲區，容易出現過補或欠補，功率因數補償效果只能達到0.95左右，曲線波動范圍極大，且只能針對特定的特征諧波進行濾除，濾除效果一般，補償范圍窄，動態響應特性差，且運行和維護成本高，對電網無功功率補償的效果不佳。

現代無功補償技術已發展到IGBT全控時代，靜止無功發生器(STATIC VAR GENERATOR簡稱SVG)是一種基于現代電力電子技術的新型無功補償裝置，具有優越的動態無功功率補償性能，能夠快速的跟蹤和補償電網的無功功率，還能實現從感性到容性的全范圍無功功率的補償，因而成為各國競相研究的熱點。傳統的動態無功補償裝置與靜止無功發生器相比補償效果、響應時間明顯比SVG要差，補償范圍較SVG小等。但相同容量的SVG要比傳統的動態無功補償裝置(SFM)的價格高許多。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：解決利用傳統動態無功補償裝置進行補償時，補償效果差，曲線波動范圍大，存在補償盲區的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種智慧型低壓無功補償裝置。

所述智慧型低壓無功補償裝置包括：

從電網上檢測電網參數的檢測模塊；

動態無功補償模塊，用于對電網進行無功補償；

靜止無功發生模塊，對所述電網進行更精確無功補償；

控制模塊，根據自身預設參數及所述檢測模塊的檢測結果控制所述動態無功補償模塊和所述靜止無功發生模塊的工作；

所述檢測模塊用于檢測所述電網中的無功功率因數以及無功阻抗特性。

進一步的，所述檢測模塊用于檢測單相線路電流與另外兩相線路之間電壓的相位差，從而確定所述電網的無功阻抗特性。

進一步的，所述動態無功補償模塊包括數個補償單元，每個所述補償單元受所述控制模塊控制；多個所述補償單元輸出的無功功率不完全相同。

進一步的，所述補償單元包括：

串聯電抗器，用于輸出感性無功功率；

并聯電容器，用于輸出容性無功功率；

投切開關，受控于所述控制模塊，用于選擇導通所述串聯電抗器或并聯電容器；

保護器件，用于對所述補償單元進行保護；

所述補償單元受控于所述控制模塊，并根據控制模塊的控制輸出容性無功功率。

進一步的，所述靜止無功發生模塊對所述動態無功補償模塊補償后的電網進行進一步補償，用于覆蓋所述動態無功補償模塊的補償盲點。

進一步的，所述控制模塊預設參數包括控制所述動態無功補償模塊和所述靜止無功發生模塊發生投切動作的臨界功率因數，以及所述電網所要達到的無功穩定區間。

本發明檢測模塊對電網運行參數檢測后，控制模塊控制動態無功補償模塊對電網的無功功率進行補償，從而使電網的無功功率因數達到相對較理想波動較小的范圍，并在此基礎上控制所述靜止無功發生模塊進一步的對電網的無功功率因數進行調整，達到理想狀態且波動較小的目的；由于靜止無功發生模塊的響應時間較快，所以可以在長時間內在電網電氣參數變化相對較小的情況下處于一個穩定狀態，只有在電網電氣參數波動范圍較大時才需要動態無功補償模塊的接入；本發明的無功補償裝置補償效果好，電網無功功率因數波動較小，且反應靈敏。

為解決上述問題，本發明還提供了一種無功補償方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1：預設參數，預設的參數包括無功調整區間及無功穩定區間，所述無功調整區間為所述無功補償方法進行調整時無功功率因數的波動范圍，所述無功穩定區間為所述無功補償方法調整后電網所處的無功功率因數范圍；

步驟S2：檢測電網無功功率因數及無功阻抗特性；

步驟S3：根據所述電網無功功率因數處在所述無功調整區間或無功穩定區間的范圍及所述無功阻抗特性，控制動態無功補償模塊和/或靜止無功發生模塊的投切動作，從而使電網中的無功功率因數處于所述無功穩定區間內，并保持投切動作一定時間；

步驟S4：重復執行步驟S2及步驟S3；

步驟S5：完成；

所述動態無功功率補償模塊輸出容性無功功率，所述靜止無功發生模塊輸出容性無功功率或感性無功功率。