本发明专利技术提供一种无功补偿模拟装置，包括，监测单元，采集低压开关柜进出线开关状态、电压、电流信号及相位信号；计算机单元，对接收的信号进行预处理，并将预处理结果和预设的功率因数额定值输出；无功功率计算单元，根据接收的功率因数额定值、开关状态、电压、电流信号及相位信号计算实测值与额定值之间的差额；无功功率发生单元，根据接收的差额和角度信号产生对应的无功功率的电压电流信号；信号放大单元，对电压电流信号的标准正弦波信号进行功率放大并输出至所述隔离输出单元；隔离输出单元，将功率放大后的电压电流信号输出给需要无功功率补偿的低压开关柜。本发明专利技术解决了常规无功补偿装置实训中无功补偿功率因数角无法自由设定的问题。由设定的问题。由设定的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种无功补偿模拟装置
[0001]本专利技术涉及无功补偿模拟
，特别是涉及一种无功补偿模拟装置。
技术介绍
[0002]为满足供电公司对用电企业公共电网接入功率因数的考核，以及降低线路无功线损、降低变压器无功损耗、提高变压器使用效率等众多需求。各企业均会在高低压供配电系统中设置有源或无源的无功补偿装置，现目前应用最广的依然是无源型电容器无功补偿装置。在运行管理中，无源型无功补偿装置故障率居高不下，因电容器故障引起的爆炸、火灾等安全事故屡见不鲜，如：若负载侧谐波电流过多的流入低压无源无功补偿支路，将造成铁芯电抗器发热、无功补偿柜运行温度过高；加速电容器老化调谐点偏离，长期运行存在谐振的风险。针对在相对较小的低压供配电系统内，无源型无功补偿装置电容器、电抗器回路的运行维护，故障排查等方面的实训需求，提升系统稳定运行周期，减少事故发生，针对低压配电人员进行相关的实训则具有重要意义。
[0003]传统的无功补偿运维实训场景均是通过实际设备进行现场实训，由于运行设备无功功率产生的因素的影响，无功补偿功率因数受负载的限制无法对需要实训的功率因数进行相关的设定，无法实现动态实训需求，培训效果和方式装置受到一定的限制，培训效果不佳。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于，提出一种无功补偿模拟装置，解决现有无功补偿运维实训无法实现动态实训需求，培训效果和方式装置受到一定的限制，培训效果不佳的技术问题。
[0005]一方面，提供一种无功补偿模拟装置，包括：
[0006]依次连接的监测单元、计算机单元、无功功率计算单元、无功功率发生单元、信号放大单元、隔离输出单元；
[0007]所述监测单元，用以采集低压开关柜进出线开关状态、进线开关检测仪表测试到的电压、电流信号及相位信号；
[0008]所述计算机单元，用以对接收的低压开关柜进出线开关状态、电压、电流信号及相位信号进行预处理，并将预处理结果和预设的功率因数额定值输出给所述无功功率计算单元；
[0009]所述无功功率计算单元，用以根据接收的功率因数额定值、开关状态、电压、电流信号及相位信号计算实测值与额定值之间的差额，并将差额和角度信号输出至所述无功功率发生单元；
[0010]所述无功功率发生单元，用以根据接收的差额和角度信号产生对应的无功功率的电压电流信号，并输出至所述信号放大单元；
[0011]所述信号放大单元，用以对电压电流信号的标准正弦波信号进行功率放大并输出至所述隔离输出单元；
[0012]所述隔离输出单元，用以将功率放大后的电压电流信号输出给需要无功功率补偿的低压开关柜。
[0013]优选地，还包括：
[0014]所述第一通讯单元，用以实现所述计算机单元与所述监测单元之间的数据通讯；
[0015]所述第二通讯单元，用以实现所述计算机单元与所述无功功率计算单元之间的数据通讯。
[0016]优选地，所述计算机单元根据以下公式计算出线柜总有功功率：
[0017][0018]其中，P
T1#out
表示出线柜总有功功率，表示出线回路电压电流之间的功率因数角，Q1、Q2、Q3、Q
n
分别表示出线柜相应出线回路上的所对应的断路器状态的开关量，Q
1T
表示Q1、Q2对应线路上的总开关，Q
2T
表示Q3、Q
n
对应线路上的总开关。
[0019]优选地，所述计算机单元根据以下公式计算出线柜总电流值：
[0020]X
1#out
＝Q1T1*I1+Q2T2*I2+Q3T3*I3+Q
n
T
n
*I
n
[0021]其中，X
1#out
表示出线柜总电流值，Q1、Q2、Q3、Q
n
分别表示出线柜相应出线回路上的所对应的断路器状态的开关量，T
n
表示第n个出线回路上的电流互感器变比，I
n
表示第n个出线柜回路电流。
[0022]优选地，所述无功功率计算单元根据以下公式计算每条出线回路的有功功率：
[0023][0024]其中，P
n1#out
表示出线回路上的有功功率；T
n
表示出线回路上的电流互感器变比；U表示出线柜回路电压，I
n
表示出线柜回路电流，表示出线回路电压电流之间的功率因数角。
[0025]优选地，所述无功功率计算单元根据以下公式计算每条出线回路的无功功率：
[0026][0027]其中，Q
n1#”out”表示出线回路上的无功功率，T
n
表示出线回路上的电流互感器变比；U表示出线柜回路电压，I
n
表示出线柜回路电流，表示出线回路电压电流之间的功率因数角。
[0028]优选地，所述无功功率计算单元根据以下公式计算补偿的电流值：
[0029]QC
1#
C＝nq
[0030][0031]其中，T表示补偿柜电流互感器变比；U表示出线柜回路电压；θ表示无功补偿电压电流的相位角，q表示每一组电容器的容量，I
m1#C
表示补偿的电流值，QC
1#C
表示补偿柜补偿容量，n表示电容器参数。
[0032]优选地，所述无功功率计算单元根据以下公式计算电容器参数：
[0033]n＝1C+2C+3C+4C+5C.....mC
[0034]其中，n表示补偿柜上所有电容器的总参数，mC表示补偿柜上第m个电容器投入和切除状态的开入量。
[0035]优选地，所述无功功率计算单元根据以下公式计算补偿后的相位正切值：
[0036][0037]其中，QC
1#C
表示补偿柜补偿容量，P
T1#in
表示低压进线柜总有功功率，β表示可设定的调节参数，表示进线柜虚负荷电流源所加载的补偿前的相位值，表示进线柜虚负荷电流源所加载的补偿后的相位值。
[0038]综上，实施本专利技术的实施例，具有如下的有益效果：
[0039]本专利技术提供的无功补偿模拟装置，无功发生不用真实的负载电路，节省电能消耗；模拟及发生装置参考可控，数据设定和模拟可线性调节，解决了常规无功补偿装置实训中无功补偿功率因数角无法自由设定的问题；可让实训人员深入的学习和计算无功补偿的方式及方法。通过检测对应的进、出线单元及无功补偿装置设定参数，自动调节补偿回路数量及进出线单元的负荷，模拟补偿装置的作用及工作原理，让学员通过参数设置及调节，观察装置运行状态，起到对学员进行培训的作用。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无功补偿模拟装置，其特征在于，包括：依次连接的监测单元、计算机单元、无功功率计算单元、无功功率发生单元、信号放大单元、隔离输出单元；所述监测单元，用以采集低压开关柜进出线开关状态、进线开关检测仪表测试到的电压、电流信号及相位信号；所述计算机单元，用以对接收的低压开关柜进出线开关状态、电压、电流信号及相位信号进行预处理，并将预处理结果和预设的功率因数额定值输出给所述无功功率计算单元；所述无功功率计算单元，用以根据接收的功率因数额定值、开关状态、电压、电流信号及相位信号计算实测值与额定值之间的差额，并将差额和角度信号输出至所述无功功率发生单元；所述无功功率发生单元，用以根据接收的差额和角度信号产生对应的无功功率的电压电流信号，并输出至所述信号放大单元；所述信号放大单元，用以对电压电流信号的标准正弦波信号进行功率放大并输出至所述隔离输出单元；所述隔离输出单元，用以将功率放大后的电压电流信号输出给需要无功功率补偿的低压开关柜。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：所述第一通讯单元，用以实现所述计算机单元与所述监测单元之间的数据通讯；所述第二通讯单元，用以实现所述计算机单元与所述无功功率计算单元之间的数据通讯。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机单元根据以下公式计算出线柜总有功功率：其中，P
T1#out
表示出线柜总有功功率，表示出线回路电压电流之间的功率因数角，Q1、Q2、Q3、Q
n
分别表示出线柜相应出线回路上的所对应的断路器状态的开关量，表示Q1、Q2对应线路上的总开关，Q
2T
表示Q3、Q
n
对应线路上的总开关。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述计算机单元根据以下公式计算出线柜总电流值：X
1#out
＝Q1T1*I1+Q2T2*I2+Q3T3*I3+Q
n
T
n
*I
n
其中，X
1#out
表示出线柜总电流值，Q1、Q2、Q3、Q
n
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊英，张兰，黄超强，余国忠，陈嘉铭，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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