[發明專利]一種低壓混合型動態無功補償的控制方法及其裝置

有效

• 申請號: 202110732080.X
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113364004B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 戴玨珺;鄭堅;劉維城
• 申請（專利權）人: 浙江南德電力設備制造有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 司曉蕾

本發明提供一種低壓混合型動態無功補償的控制方法及其裝置，方法包括：根據三相電壓、三相電流和預設功率因數閾值計算無功補償功率需求；對無功補償功率需求和SVG額定輸出功率進行比較，根據比較結果選擇第一補償步驟和第三補償步驟的組合或第二補償步驟和第三補償步驟的組合進行執行；第一補償步驟，選擇無功補償功率需求采用SVG補償方式進行補償；第二補償步驟，選擇SVG額定輸出功率采用SVG補償方式進行補償，第三補償步驟，根據第一靜態無功功率、第二靜態無功功率和第三靜態無功功率中的至少一種采用SVC進行補償，隨后計算得到剩余無功功率，并根據剩余無功功率采用SVG進行補償；降低SVC部件投切次數，延長壽命。

技術領域

本發明涉及供配電技術領域，尤其涉及一種低壓混合型動態無功補償的控制方法及其裝置。

背景技術

目前的低壓混合型動態無功補償裝置指的是由低壓SVG(靜止式無功發生器)和低壓SVC(靜止式無功補償器)組成的無功補償裝置。上述低壓混合型動態無功補償裝置可以是在一個無功補償柜內組合成混合裝置，也可以是由一個或多個SVG無功補償柜和一個或多個SVC無功補償柜組成的混合裝置，如圖1所示。

其中，SVG的特點是動態補償響應速度快，可容感性雙向無功補償，無級差補償，補償精度高，無容量衰減，但成本高，功耗高；SVC的特點是動態補償響應速度慢，只可容性無功補償，有級差補償，有容量衰減，但成本低，功耗低。

從上述可以看出，兩種無功補償裝置的特點非常鮮明，完全可以結合起來，揚長避短優勢互補。

目前通常在低壓電網中接入了各種類型的負載，當這些負載運行時其產生的無功功率也是呈現出規律性的變化，普遍的應用場合里，既有一定比例的在一定時間內快速變化的動態無功功率，可以稱其為無功功率動態分量；同時也有一定比例的在一定時間內不變化的無功功率，可以稱其為無功功率靜態分量。

目前理想的補償邏輯是利用SVG動態無功補償響應速度快的特點補償無功功率動態分量，剩余的無功功率靜態分量利用SVC進行補償；這樣就可以做到性價比和效能最高。但是在實際補償中，無法做到SVG和SVC無功補償響應時間同步，必然有先有后；另外SVC是有級差的，頻繁動作會引起無功功率振蕩和縮短使用壽命。

現有普遍采用的低壓混合型動態無功補償的控制方法技術方案如下：

1、根據采樣電路測得的電網三相電流、電壓，計算當前電網的無功功率及功率因數，根據設定的功率因數與當前電網的功率因數的偏差計算需要補償的無功功率。

2、根據需要補償的無功功率值匹配投入或切除SVC中略小于該值的標準規格的電容器。

3、重復1～3直到無法投入或切除SVC中略小于該值的標準規格的電容器。

4、重復1～2用SVG對剩余無功功率進行補償。

但是上述現有技術存在的主要缺陷在于：

第一、裝置整體響應速度受到SVC的響應速度限制，SVC的響應速度慢(≤50ms)。

第二、裝置整體投切速度受到SVC的投切間隔時間限制，SVC的補償投切間隔時間長(≤3min)。

第三、如果現場負載無功動態變化小于分鐘級時就會造成SVC頻繁切換，投切次數增加，而SVC投切元件壽命是一定的(如磁保持繼電器投切次數5～10萬次)，就會造成使用年限縮短。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種低壓混合型動態無功補償的控制方法及其裝置，旨在針對低壓電網的無功功率進行分量解析及針對SVG、SVC本身特點做相應的無功補償算法，從而充分發揮低壓混合型動態無功補償裝置的效能，并且減少SVC動作次數，進而延長SVC的使用壽命。

具體技術方案如下：