[發(fā)明專利]純有功三相不平衡負(fù)荷補(bǔ)償容量的補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610217865.2
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN105720594B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明江;祖光鑫;郭江濤;師廣志;任強(qiáng);徐冰亮;于海洋;陳曉光;武國良;盛玉和;董爾佳;郭裊
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江省電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/26
• 分類號(hào): H02J3/26;H02J3/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 岳泉清

1.純有功三相不平衡負(fù)荷補(bǔ)償容量的補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采用三相正序電壓對(duì)三相不平衡負(fù)荷供電，獲得三相不平衡負(fù)荷對(duì)中性點(diǎn)電壓的有效值，分別為和

其中，為系統(tǒng)相電壓，為a相對(duì)地電壓，為b相對(duì)地電壓，為c相對(duì)地電壓，j為虛部分量；

采用公式：

分別獲得ab相線電壓bc相線電壓和ca相線電壓

根據(jù)公式：

分別獲得三角形接法中ab支路的負(fù)載電流bc支路的負(fù)載電流和ca支路的負(fù)載電流

式中，Y₁^ab、Y₁^bc和Y₁^ca為純電導(dǎo)并且互不相等；

根據(jù)公式：

獲得a相線電流b相線電流和c相線電流

將公式3帶入公式4：

分別獲得零序電流正序電流和負(fù)序電流

步驟二、將步驟一中的帶入步驟一中的負(fù)序電流中，得到的負(fù)序電流為：

將公式5中的負(fù)序電流取模，得到：

根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量公式：

獲得需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量，

式中，U_l為系統(tǒng)線電壓，P₁^ab、P₁^ca和P₁^bc表示三相有功功率；

步驟三、根據(jù)三相平衡化補(bǔ)償方法，獲得三相補(bǔ)償無功功率，分別在P₁^ab≥P₁^bc≥P₁^ca≥0、P₁^ab≥P₁^ca≥P₁^bc≥0、P₁^bc≥P₁^ab≥P₁^ca≥0、P₁^bc≥P₁^ca≥P₁^ab≥0、P₁^ca≥P₁^ab≥P₁^bc≥0或者P₁^ca≥P₁^bc≥P₁^ab≥0中的任意兩個(gè)條件下，選擇三相補(bǔ)償無功功率中補(bǔ)償功率最大一相，將三相補(bǔ)償無功功率中補(bǔ)償功率最大一相乘以3作為三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值；

根據(jù)三相平衡化補(bǔ)償方法，獲得三相補(bǔ)償無功功率，分別在P₁^ab≥P₁^bc≥P₁^ca≥0、P₁^ab≥P₁^ca≥P₁^bc≥0、P₁^bc≥P₁^ab≥P₁^ca≥0、P₁^bc≥P₁^ca≥P₁^ab≥0、P₁^ca≥P₁^ab≥P₁^bc≥0或者P₁^ca≥P₁^bc≥P₁^ab≥0中的任意兩個(gè)條件下，選擇三相補(bǔ)償無功功率中補(bǔ)償功率最大一相的具體過程為：

假設(shè)電源電壓是平衡的，負(fù)荷Y₁^ab、Y₁^bc和Y₁^ca由三角形連接的網(wǎng)絡(luò)表示：

根據(jù)三相負(fù)荷的平衡化原理，為了平衡ab相之間的純電導(dǎo)在b相和c相之間連接電容性電納同時(shí)在c相和a相間接入電感性電納為了平衡bc相之間的純電導(dǎo)在a相和b相之間連接電容性電納在c相和a相間接入電感性電納為了平衡ca相之間的純電導(dǎo)在a相和b相之間連接電容性電納在b相和c相之間連接電容性電納則三角形中每一支路都有兩個(gè)并聯(lián)補(bǔ)償電納，這些電納加在一起，便得到三相三角形接法的理想補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)：

將公式二等號(hào)的左右兩邊均乘以三相線電壓的平方，獲得由三相負(fù)荷有功功率P₁^ab、P₁^bc和P₁^ca表示的每相補(bǔ)償無功功率為：

式中，和為負(fù)值表示感性無功功率，和為正值表示容性無功功率；

在P₁^ab≥P₁^bc≥P₁^ca≥0和P₁^ca≥P₁^bc≥P₁^ab≥0的條件下，公式10中補(bǔ)償無功功率最大的一相為

在P₁^ab≥P₁^ca≥P₁^bc≥0和P₁^bc≥P₁^ca≥P₁^ab≥0的條件下，公式10中補(bǔ)償無功功率最大的一相為

在P₁^bc≥P₁^ab≥P₁^ca≥0和P₁^ca≥P₁^ab≥P₁^bc≥0的條件下，公式10中補(bǔ)償無功功率最大的一相為

步驟四、將步驟二中需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量乘以補(bǔ)償系數(shù)K作為實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量，并將該實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量與步驟三中的三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值比較，當(dāng)實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量與三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值的差值大于等于零時(shí)，獲得補(bǔ)償系數(shù)K大于等于2，采用該補(bǔ)償系數(shù)對(duì)純有功三相不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純有功三相不平衡負(fù)荷補(bǔ)償容量的補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟四中，將步驟二中需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量乘以補(bǔ)償系數(shù)K作為實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量，并將該實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量與步驟三中的三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值比較，當(dāng)實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量與三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值的差值大于等于零時(shí)，獲得補(bǔ)償系數(shù)K大于等于2的具體過程為：

在P₁^ab≥P₁^bc≥P₁^ca≥0和P₁^ca≥P₁^bc≥P₁^ab≥0的條件下，公式10中補(bǔ)償功率最大的一相為補(bǔ)償功率最大一相的3倍為作為三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值，

需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量乘以補(bǔ)償系數(shù)K作為實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量，將實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)序容量公式與三相系統(tǒng)中總的補(bǔ)償容量的最大值分別取平方并且相減，獲得：

將公式11中的-(K²-6)P₁^abP₁^ca分解成-2(K²-3)P₁^abP₁^ca+K²P₁^abP₁^ca，則公式11為：

將公式12化為：

在P₁^ab≥P₁^bc≥P₁^ca≥0的條件下，設(shè)P₁^ab到P₁^bc線段的長度為x、P₁^bc到P₁^ca線段的長度為y，則(P₁^ab-P₁^ca)²-(P₁^bc-P₁^ca)(P₁^ab-P₁^bc)＝(x+y)²-xy，并令

則公式13中為：

使公式14大于等于0，則有4K'-1≥0，獲得將代入中，獲得K≥2，同理，在P₁^ab≥P₁^ca≥P₁^bc≥0、P₁^bc≥P₁^ab≥P₁^ca≥0、P₁^bc≥P₁^ca≥P₁^ab≥0、P₁^ca≥P₁^ab≥P₁^bc≥0或P₁^ca≥P₁^bc≥P₁^ab≥0中的任意兩個(gè)條件下均能得到K≥2。