一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1：接收负荷补偿请求；S2：响应于所述补偿请求，确定负荷分布类型，利用叠加原理确定其对应的补偿方式；S3：利用所确定的所述补偿方式对所述负荷分布类型对应的负荷进行补偿；S4：补偿完成后，返回补偿确定消息。本发明专利技术同时考虑了负序电流和零序电流的实际情况，通过叠加原理，建立了既适合于三相线三线制，又适合于三相四线的不平衡电流补偿模式，在仅知补偿前各相有功功率和无功功率的情况下，即可得出需要补偿的容量，补偿效率高，应用范围广。应用范围广。应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统自动化领域，尤其涉及一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统。

技术介绍

[0002]电源、电力网以及负载组成的整体，称为电力系统。一般情况下，电力系统采用三相交流电方式运行，但三相电压或电流不对称会对电力系统中的发电、输电、配电设备及用电设备造成一系列的危害：如增加线路损耗；增加配电变压器的有功损耗；降低配电变压器出力；造成三相电压不对称；影响电动机输出功率并使绕组温度升高等。
[0003]根据产生因素的不同，电力系统的不对称可以分为事故性和正常性两大类。事故性的不对称是由于三相系统中某一相或某两相出现故障所致。这种不对称工况是系统运行不允许的，一般由继电保护、自动装置切除故障元件后，在短期内使系统恢复正常。但由于故障造成的系统不对称往往比较大，因此对系统设备，尤其是故障点附近的设备造成的影响也比较大。正常性的不对称是由于系统三相元件或负荷不对称所致，根据元件或负荷的线性与否，它又可以分为线性不对称和非线性不对称两类。作为电能质量指标之一的“三相电压允许不对称度”，是针对正常不对称运行工况制定的。
[0004]为了改善电网运行质量、提高电网功率因数，现有技术中，通过将不对称负荷分散到不同的供电点，以减小集中连接造成不对称度超标问题；或者使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其对称化；或者将不对称负荷接到更高电压级上供电，以使连接点的短路容量足够大；或者采用不对称补偿装置。
[0005]目前绝大多数不对称补偿方面的研究是针对三相三线制系统展开的，通常只考虑到系统存在负序分量的情况，补偿效率低，应用范围较窄。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统，同时考虑了负序电流和零序电流的实际情况，通过叠加原理，建立了既适合于三相线三线制，又适合于三相四线的不平衡电流补偿模式，在仅知补偿前各相有功功率和无功功率的情况下，即可得出需要补偿的容量，补偿效率高，应用范围广。
[0007]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种基于叠加原理的负荷补偿方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]S1:接收负荷补偿请求；
[0009]S2:响应于所述补偿请求，确定负荷分布类型，利用叠加原理确定其对应的补偿方式；
[0010]S3:利用所确定的所述补偿方式对所述负荷分布类型对应的负荷进行补偿；
[0011]S4：补偿完成后，返回补偿确定消息。
[0012]优选地，将零序电流作为输入参数，利用叠加原理，将基本形式的补偿模型进行反
复叠加，得到最终补偿方式；所述负荷分布类型包括：Δ接法补偿时相间接纯电阻负载、Δ接法补偿时相间接纯电抗负载、Δ接法的不对称负荷；Y接法补偿时单相对地接纯电阻、Y接法补偿时单相对地接纯电感负载、Y接法的不对称负荷。
[0013]优选地，当负荷分布类型为Δ接法的不对称负荷时，利用负荷线电流相量表示的补偿电纳，具体为：
[0014][0015]其中，其中，为三相电流，U为电压。
[0016]优选地，当负荷分布类型为Y接法的不对称负荷时，利用负荷线电流和电压表示补偿电纳，并得到基于有功功率和无功功率表示的三相四线情况下不平衡负荷的补偿公式，具体为：
[0017][0018]其中，cosθ
a
、cosθ
b
、cosθ
c
为各项功率因数，I
a
、I
b
、I
c
分别表示电流，U
a
、U
b
、U
c
分别表示电压，P
a
、P
b
、P
c
分别表示有功功率，Q
a
、Q
b
、Q
c
分别表示无功功率。
[0019]优选地，当负荷分布类型为Δ接法补偿时相间接纯电抗负载和Y接法补偿时单相对地接纯电感负载时，在负载旁并联一个与所述负荷导纳相等、符号相反的电抗元件，将其他支路设置为开路。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种基于叠加原理的负荷补偿系统，所述系统包括：
[0021]接收模块，用于接收负荷补偿请求；
[0022]确定模块，用于响应于所述补偿请求，确定负荷分布类型，利用叠加原理确定其对应的补偿方式；
[0023]补偿模块，用于利用所确定的所述补偿方式对所述负荷分布类型对应的负荷进行
补偿；
[0024]返回模块，用于补偿完成后，返回补偿确定消息。
[0025]优选地，将零序电流作为输入参数，利用叠加原理，将基本形式的补偿模型进行反复叠加，得到最终补偿方式；所述负荷分布类型包括：Δ接法补偿时相间接纯电阻负载、Δ接法补偿时相间接纯电抗负载、Δ接法的不对称负荷；Y接法补偿时单相对地接纯电阻、Y接法补偿时单相对地接纯电感负载、Y接法的不对称负荷。
[0026]优选地，当负荷分布类型为Δ接法的不对称负荷时，利用负荷线电流相量表示的补偿电纳，具体为：
[0027][0028]其中，其中，为三相电流，U为电压。
[0029]优选地，当负荷分布类型为Y接法的不对称负荷时，利用负荷线电流和电压表示补偿电纳，并得到基于有功功率和无功功率表示的三相四线情况下不平衡负荷的补偿公式，具体为：
[0030][0031]其中，cosθ
a
、cosθ
b
、cosθ
c
为各项功率因数，I
a
、I
b
、I
c
分别表示电流，U
a
、U
b
、U
c
分别表示电压，P
a
、P
b
、P
c
分别表示有功功率，Q
a
、Q
b
、Q
c
分别表示无功功率。
[0032]优选地，当负荷分布类型为Δ接法补偿时相间接纯电抗负载和Y接法补偿时单相对地接纯电感负载时，在负载旁并联一个与所述负荷导纳相等、符号相反的电抗元件，将其他支路设置为开路。
[0033]有益效果：本专利技术同时考虑了负序电流和零序电流的实际情况，通过叠加原理，建立了既适合于三相线三线制，又适合于三相四线的不平衡电流补偿模式，在仅知补偿前各相有功功率和无功功率的情况下，即可得出需要补偿的容量，补偿效率高，应用范围广。
[0034]通过参照以下附图及对本专利技术的具体实施方式的详细描述，本专利技术的特征及优点将会变得清楚。
附图说明
[0035]图1是基于叠加原理的负荷补偿方法流程图；
[0036]图2是AB相接纯电阻负载示意图；
[0037]图3是AB相接纯电阻补偿情况示意图；
[0038]图4是另一AB相接纯电阻补偿后情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于叠加原理的负荷补偿方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：接收负荷补偿请求；S2：响应于所述补偿请求，确定负荷分布类型，利用叠加原理确定其对应的补偿方式；S3：利用所确定的所述补偿方式对所述负荷分布类型对应的负荷进行补偿；S4：补偿完成后，返回补偿确定消息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将零序电流作为输入参数，利用叠加原理，将基本形式的补偿模型进行反复叠加，得到最终补偿方式；所述负荷分布类型包括：Δ接法补偿时相间接纯电阻负载、Δ接法补偿时相间接纯电抗负载、Δ接法的不对称负荷；Y接法补偿时单相对地接纯电阻、Y接法补偿时单相对地接纯电感负载、Y接法的不对称负荷。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当负荷分布类型为Δ接法的不对称负荷时，利用负荷线电流相量表示的补偿电纳，具体为：其中，其中，为三相电流，U为电压。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当负荷分布类型为Y接法的不对称负荷时，利用负荷线电流和电压表示补偿电纳，并得到基于有功功率和无功功率表示的三相四线情况下不平衡负荷的补偿公式，具体为：其中，cosθ
a
、cosθ
b
、cosθ
c
为各项功率因数，I
a
、I
b
、I
c
分别表示电流，U
a
、U
b
、U
c
分别表示电压，P
a
、P
b
、P
c
分别表示有功功率，Q
a
、Q
b
、Q
c
分别表示无功功率。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当负荷分布类型为Δ接法补偿时相间接纯电抗负载和Y接法补偿时单相对地接纯电感负载时，在负载旁并联一个与所述负荷导纳相等、符号相反的电抗元件，将其他支路设置为开路。
6.一种基于叠加原理...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴钢，唐皓淞，任宇驰，徐峥，陈默，郑郎，单铁铭，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：