[發明專利]無功補償系統及無功補償方法

在審

• 申請號: 202010638768.7
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111628511A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 王龍
• 申請（專利權）人: 上海艾臨科智能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李飛

本申請提供一種無功補償系統及無功補償方法，無功補償系統包括耦合變壓器、電容投切開關、電容器、變頻電流發生器及監控器，耦合變壓器的一次側與電容投切開關及電容器串聯，并與電力系統的母線相連接；耦合變壓器的二次側與變頻電流發生器相連接，變頻電流發生器通過一補償投切開關與電力系統的母線相連接；監控器用于根據采集的耦合變壓器的一次側電感入口處的入口諧波電流及入口諧波頻率和母線諧波電壓，控制變頻電流發生器在耦合變壓器的二次側回路產生一補償諧波電流，并使得耦合變壓器的一次側產生一補償諧波電壓。本申請無功補償系統及無功補償方法，較好地消除無功補償裝置的諧波電壓及諧波電流，提高補償電容器使用壽命。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，具體而言，涉及一種無功補償系統及無功補償方法。

背景技術

在電力系統中，普遍采用電容補償裝置來提高功率因數。隨著電力系統中大量非線性負載的使用，電力系統中諧波畸變率普遍較高，而電容器在諧波環境下呈低阻抗特性，一個比較小的諧波電壓就會在補償電容器中產生很大的諧波電流，導致電容器因為過熱而損壞，因此，電力系統中電容補償裝置經常會出現電容器鼓包燒毀甚至爆炸，電容補償裝置已成為配電系統中最容易出現故障的環節。

目前，在電力系統中，普遍采用的方式是在電容補償裝置中串聯一個電抗器組成無功補償裝置，來提高電容回路的阻抗，減小電容器中的諧波電流，保護電容器不出現諧波過流而損壞，然而串聯電抗器雖然可以減少流入電容器的諧波電流，但是諧波電流不能較好地消除。隨著系統阻抗的變化，電容補償回路中的諧波電流仍然可能放大超出電容的極限值，出現通常所說的“諧振”，而由于電容器回路中諧波電流無法完全消除，導致電容器長期工作在諧波電流環境中，大大縮短了電容器的壽命。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種無功補償系統及無功補償方法，較好地消除無功補償裝置的諧波電壓及諧波電流，節省相應的電能在無功補償裝置上的消耗，大大改善無功補償裝置電容器的運行環境和效率，提高補償電容器使用壽命。

第一方面，本申請實施例提供了一種無功補償系統，包括耦合變壓器、電容投切開關、電容器、變頻電流發生器及監控器，

所述耦合變壓器的一次側與所述電容投切開關及所述電容器串聯，并與電力系統的母線相連接；

所述耦合變壓器的二次側與所述變頻電流發生器相連接，所述變頻電流發生器通過一補償投切開關與所述電力系統的母線相連接；

所述監控器與所述耦合變壓器的兩端、所述電力系統的母線、所述變頻電流發生器及所述電容投切開關相連接；

所述監控器用于采集所述耦合變壓器的一次側電感入口處的入口諧波電流及入口諧波頻率和母線諧波電壓；以及用于根據所述耦合變壓器的一次側電感入口處的入口諧波電流及入口諧波頻率和母線諧波電壓，向所述變頻電流發生器發送第一輸出指令；以及用于所述補償投切開關及所述電容投切開關的控制；

所述變頻電流發生器用于根據所述監控器發送的第一輸出指令，在所述耦合變壓器的二次側回路產生一補償諧波電流，并使得所述耦合變壓器的一次側產生一用于抵消所述母線諧波電壓的補償諧波電壓。