[發明專利]一種基于開關控制的實時電能質量補償系統

有效

• 申請號: 201810588547.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108832632B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 徐翌征;彭紅英;孫麗香;張星;徐得超;穆清
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

1.一種基于開關控制的實時電能質量補償系統，所述系統包括：

開關信號觸發裝置，所述開關信號觸發裝置的輸入端連接于電網，所述開關信號觸發裝置的輸出端分別與第一開關組、第二開關組和第三開關組的觸發點相連接；所述開關信號觸發裝置包括：電網波形采集器、諧波含量分析器、功率因數分析器、不平衡指數分析器、電能質量指標權重分析器以及開關信號生成器，其中所述開關信號觸發裝置的輸入端等同于所述電網波形采集器的輸入端；所述電網波形采集器的輸入端與電網電氣節點相連，輸出端與所述諧波含量分析器的輸入端、功率因數分析器的輸入端和不平衡指數分析器的輸入端連接；所述諧波含量分析器的輸出端與所述電能質量指標權重分析器的第一輸入端連接，所述功率因數分析器的輸出端與所述電能質量指標權重分析器的第二輸入端連接，所述不平衡指數分析器的輸出端與所述電能質量指標權重分析器的第三輸入端連接；所述電能質量指標權重分析器的輸出端與所述開關信號生成器的輸入端連接；所述開關信號生成器的第一輸出端與第一開關組觸發點連接，所述開關信號生成器的第二輸出端與第二開關組觸發點連接，所述開關信號生成器的第三輸出端與第三開關組觸發點連接；

所述電能質量指標權重分析器，用于根據不同時刻諧波含量分析器、功率因數分析器、不平衡指數分析器計算得出的總諧波失真指數THD、功率因數pf和電流不平衡指數IUF，基于層次分析法的主客觀權重分析法，對各指標對電網電能質量影響的重要度進行分析，計算各個電能質量指標的權重；

所述開關信號生成器，用于根據電能質量指標權重分析器計算的各電能質量指標權重，利用邏輯學和統計學分析方法，生成發送給第一開關組觸發點、第二開關組觸發點和第三開發觸發點的觸發信號；

所述觸發信號的生成法則如下：首先對計算出的電能質量指標與電網電能質量標準規定的限定范圍進行對比；

如果在限定范圍之內，則該指標無需改善，生成觸發信號0傳給開關觸發點；

當傳給開關觸發點的信號為0時，對應的開關組斷開或為斷開狀態，對應的改善裝置不投入電網；

如果超過限定范圍，則對所有超過限定范圍的指標進行“嚴重度打分”；通過“嚴重度打分”得到的分數分別與對應的權重相乘得到各需要補償指標的最終分數；

最終分數最高的電能質量指標對應的信號發生器產生信號1并發送給對應的開關觸發點；

當傳給開關觸發點的信號為1時，對應的開關組閉合或為閉合狀態，對應的改善裝置不投入電網；

對比其它指標的最終分數，若與最高分不超過5分，則對應的信號發生器產生信號1，否則產生信號0；

第一開關組，所述第一開關組包括第一開關觸發點，所述第一開關組通過所述第一開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作；所述第一開關組的負荷端與諧波含量改善裝置相連接；

第二開關組，所述第二開關組包括第二開關觸發點，所述第二開關組通過所述第二開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作；所述第二開關組的負荷端與功率因數改善裝置相連接；

第三開關組，所述第三開關組包括第三開關觸發點，所述第三開關組通過所述第三開關觸發點發送的觸發信號進行開關動作；所述第三開關組的負荷端與不平衡指數改善裝置相連接。

2.根據權利要求1所述的系統，所述諧波含量改善裝置，包括濾波器，所述濾波器包括串聯連接的電容、電感和電阻。

3.根據權利要求1所述的系統，所述功率因數改善裝置包括靜止無功補償器SVC，所述靜止無功補償器SVC包括控制系統、閥組和補償電抗器。

4.根據權利要求1所述的系統，所述不平衡指數改善裝置包括Scott變壓器，所述Scott變壓器包括底M座和高T座；所述底M座繞組原邊接入電網的A相和B相，所述高T座繞組一次側兩端分別接M繞組線圈的中點和電網的C相，次邊形成相位差為90°的對稱的兩相電壓。

5.根據權利要求1所述的系統，所述電網波形采集器的輸入端與電網電氣節點相連，用于采集電網電氣節點三相電壓、電流波形。