一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法技术

本发明专利技术提供一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法，属于电力系统电能质量领域，根据并联电容器组星形中性点接地和星形中性点不接地连接方式，分别设计各相电容器组的最佳关合相位，根据开关的固有合闸时间及外界因素，计算从收到合闸信号到触发开关动作所需的最小延迟时间，使电容器组与电网电压皆为峰值时投入电网运行，相对其他合闸方式，降低了相同关合时间偏差下的电压变化率，减小了电容器组关合过程中产生的涌流和过电压，提高了电能质量，在应用电容器组进行无功补偿的场合具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法
本专利技术提供一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法，属于电力系统电能质量领域。
技术介绍
在电力系统中，开关的合闸相位通常是随机和不确定的，在关合电力设备的瞬间会产生幅值很高的涌流和过电压，为了满足电网发展和电力用户对高质量、高可靠供电的需求，随着现代电力电子技术及开关制造工艺的不断提高，开关正朝着智能化的方向发展；当电网无功不足时，传统的无功补偿电容器组投切是随机或在电压过零点投入，若在电压过零点投入，由于电压过零点斜率很大，1ms的时间误差带来的电压变化率达到ωUm，虽然与随机关合相比有明显的优越性，但在电容器关合过程中仍会产生涌流和过电压。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能克服上述缺陷，提出了电容器组峰值合闸方法，在零点关合时最大涌流为2ωCUm，在峰值关合时最大涌流为ωCUm，峰值合闸产生的最大涌流较零点合闸减小了一半并且不会产生合闸过电压，安全可靠，其
技术实现思路
为：一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法，无功补偿电容器组与电网系统电压皆为峰值时合闸，其特征在于：针对并联电容器组星形中性点接地和星形中性点不接地连接方式，分别设计各相电容器组的最佳关合相位，根据开关的固有合闸时间及外界因素，计算收到合闸信号到触发开关动作所需的最小延迟时间，使各相电容器组在最佳相位关合，抑制涌流及过电压；星形中性点接地电容器组峰值合闸，三相之间相差120°，在确定出一相峰值点的基础上分别滞后120°和240°就能得出后两相的峰值点，选择UA为参考电压时，关合三相补偿电容器组的顺序依次为B相、C相、A相，对于参考相电压UA的最近一个正半周过零点，三相关合相位分别滞后210°、330°和450°；在星形中性点不接地电容器组峰值合闸方法中，首合相电容器组在投入系统时不能形成回路，不会产生开关暂态过程，可以采取独立选相关合策略，第二关合相在首合相与该相之间的线电压达到峰值时投入，选择UA为参考电压时，关合三相补偿电容器组的顺序依次为B相、C相、A相，对于参考相电压UA的最近一个正半周过零点，B相电容器组随机投入系统，C相和A相的关合相位分别滞后180°和270°；本专利技术与现有技术相比，使无功补偿的各相电容器组在最佳相位关合，可有效地抑制涌流及过电压，提高电网系统的安全。附图说明图1是星形中性点接地电容器组的峰值合闸时序。图2是星形中性点不接地电容器组的峰值合闸时序。图中：UA为参考信号tZ1为合闸指令距前一个电压参考零点的时间td1A、td1B、td1C分别为每一相合闸时的延迟触发时间tclA、tclB、tclC分别为每一相的固有合闸时间。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法，无功补偿电容器组与电网系统电压皆为峰值时合闸，针对并联电容器组星形中性点接地和星形中性点不接地连接方式，分别设计各相电容器组的最佳关合相位；星形中性点接地电容器组的关合过程可以等效为三个独立的单相电路来分析，由图1可以看出，要使电容器组尽快投入运行并且合闸时间偏差引起的涌流小，在各相电压峰值时刻将电容器投入运行是最佳的关合策略，选择UA为参考电压信号时，关合三相电容器组的顺序为B-C-A，对于参考相电压UA的最近一个正半周过零点A0，三相关合相位分别滞后210°、330°和450°，控制系统实时检测UA的过零点，在t0时刻收到合闸指令后，可以计算出三相开关触头在最佳目标相位闭合所需的最小延迟时间为：式中，f为系统频率，tZ1为合闸指令距前一个电压参考零点的时间，tclX(X＝A,B,C)为开关三相合闸时间，n为保证td1X(X＝A,B,C)＞tch(电容器充电至系统电压峰值所用的时间)的最小正整数；在星形中性点不接地电容器组的关合过程中，为了使首合相电容器在投入系统时不能形成回路，不会产生开关暂态过程，可以采取独立选相关合策略，首先将首合相在充电完成后随机投入系统，第二关合相在首合相与该相之间的线电压达到峰值时投入，这样，首合两相电容器组的投入就只受第二关合相关合误差的影响，只要提高第二关合相的关合精度，就能够有效地抑制电磁暂态现象，为了减小干扰，仍然选择参考相A最后关合，图2为选择UA为参考电压时中性点不接地电容器组的合闸时序，为了尽可能快的将电容器组投入运行，选择B相作为首合相，当线电压UBC达到峰值时，将C相电容器组投入，当A相电压达到波谷时，将A相电容器组投入，在t0时刻收到合闸指令后，可以计算出A、C相开关触头在最佳目标相位闭合所需的最小延迟时间为：式中，f为系统频率，tZ1为合闸指令距前一个电压参考零点的时间，tclX(X＝A,C)为开关合闸时间，n为保证td1X(X＝A,C)＞tch(电容器充电至系统电压峰值所用的时间)的最小正整数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法，无功补偿电容器组与电网系统电压皆为峰值时合闸，其特征在于：针对并联电容器组星形中性点接地和星形中性点不接地连接方式，分别设计各相电容器组的最佳关合相位，根据开关的固有合闸时间及外界因素，计算收到合闸信号到触发开关动作所需的最小延迟时间，使各相电容器组在最佳相位关合，抑制涌流及过电压；星形中性点接地电容器组峰值合闸方法中，三相之间相差，在确定出一相峰值点的基础上分别滞后和就能得出后两相的峰值点，选择为参考电压时，关合三相补偿电容器组的顺序依次为B相、C相、A相，对于参考相电压的最近一个正半周过零点，三相关合相位分别滞后、和；在星形中性点不接地电容器组峰值合闸方法中，首合相电容器组在投入系统时不能形成回路，不会产生开关暂态过程，可以采取独立选相关合策略，第二关合相在首合相与该相之间的线电压达到峰值时投入，选择为参考电压时，关合三相补偿电容器组的顺序依次为B相、C相、A相，对于参考相电压的最近一个正半周过零点，B相电容器组随机投入系统，C相和A相的关合相位分别滞后和。

【技术特征摘要】
1.一种无功补偿电容器组的峰值合闸方法，无功补偿电容器组与电网系统电压皆为峰值时合闸，其特征在于：针对并联电容器组星形中性点接地和星形中性点不接地连接方式，分别设计各相电容器组的最佳关合相位，根据开关的固有合闸时间及外界因素，计算收到合闸信号到触发开关动作所需的最小延迟时间，使各相电容器组在最佳相位关合，抑制涌流及过电压；星形中性点接地电容器组峰值合闸方法中，三相之间相差120°，在确定出一相峰值点的基础上分别滞后120°和240°就能得出后两相的峰值点，选择A相电压UA为参考电压，关合三相补偿电容器组的顺序依次为B相、C相、A相，对于参考相电压UA的最近一个正半周过零点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜钦君，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37