一种用于配电网的无功补偿系统和补偿方法技术方案

本发明专利技术提出了一种用于配电网的无功补偿系统和补偿方法，该系统包括数据采集单元、预处理单元和补偿单元；数据采集单元用于采集配电网的电气量；预处理单元首先将所述电气量进行滤波和模数转换后，然后与预设的电气量标准值进行对比得到待补偿量；补偿单元采用模糊算法将待补偿量与标准补偿量进行对比，如果待补偿量大于标准补偿量，首先通过电容器组进行基准无功补偿，然后再通过可调电容器进行微调无功补偿；基准无功补偿的值和微调无功补偿的值之和为待补偿量。基于该补偿系统，还提出了一种用于配电网的无功补偿方法。本发明专利技术通过电容器组对系统进行大容量的基准无功补偿，通过可调电容器进行微调无功补偿，实现更精确的完全补偿。补偿。补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种用于配电网的无功补偿系统和补偿方法


[0001]本专利技术属于配电网系统功率补偿
，特别涉及一种用于配电网的无功补偿系统和补偿方法。

技术介绍

[0002]配电网和负载的功率日益增加、波动频繁，对无功补偿方法的容量和快速性提出了更高的需求。常用的静止无功补偿方法将电容器与负载并联，电容器提供无功功率。由于补偿电容是固定的，易造成系统过补偿或欠补偿，无法满足负载无功功率变化较快的补偿需求，还会影响电能质量。
[0003]传统的无功补偿装置有晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管控制电抗器（TCR）、固定电容器+晶闸管控制电抗器（FC+TCR）及混合型（TCR+TSC）TSC 型无功补偿器是一种有级的调节，对于无功时变的负载，单独使用 TSC 无法快速跟踪负载无功变化，易造成系统过补偿或欠补偿。TCR型补偿器向系统提供感性无功功率，针对配电网或负载基本上都是感性负荷的特点，单纯的TCR无法满足应用要求，只有配合电容器才能有效地进行无功补偿。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于配电网的无功补偿系统和补偿方法，采用电容器组和可调电容器协调配合对配电网系统进行无功补偿，电容器组对系统进行大容量的基准无功补偿，可调电容器进行快速精准的微调无功补偿。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于配电网的无功补偿系统，包括：数据采集单元、预处理单元和补偿单元；所述数据采集单元用于采集配电网的电气量；所述预处理单元首先将所述电气量进行滤波和模数转换后，然后与预设的电气量标准值进行对比得到待补偿量；所述补偿单元采用模糊算法将待补偿量与标准补偿量进行对比，如果待补偿量大于等于标准补偿量，首先通过电容器组进行基准无功补偿，然后再通过可调电容器进行微调无功补偿；所述基准无功补偿的值和微调无功补偿的值之和为待补偿量。
[0006]进一步的，所述电气量包括三相电压和三相电流。
[0007]进一步的，预处理单元包括低通滤波器、2个多路开关、模数转换器和微处理器；所述低通滤波器用于滤除掉采集电气量的高频噪声得到第一电压信号和第一电流信号；第一多路开关用于从第一电压信号中选择出需要的第二电压信号；第二多路开关用于从第一电流信号中选择出需要的第二电流信号；所述模数转换器用于将第二电压信号转换为电压数字信号，将第二电流信号转换为电流数字信号；所述微处理器用于计算电压数字信号与预设电压标准值之间的差值，得到待补偿
电压值；以及计算电流数字信号与预设电流标准值之间的差值，得到待补偿电流值。
[0008]进一步的，所述微处理器还与时钟模块相连，用于记录执行无功补偿的时间。
[0009]进一步的，所述补偿单元包括控制器、基准无功补偿模块和微调模块；所述控制器用于获取待补偿电压值和待补偿电流值，采用模糊算法分别与电压补偿标准值和电流补偿标准值对比；如果待补偿电压值大于等于电压补偿标准值，或者待补偿电流值大于等于电流补偿标准值，则首先通过基准无功补偿模块进行大容量补偿，然后再通过微调模块进行微调无功补偿；所述基准无功补偿模块采用多路并联的电容器组，并在每个并联支路中设置电容投切开关，用于补偿电容器容量倍数的第一电压补偿值或者第一电流补偿值；所述微调模块用于通过可调电容器补偿第二电压补偿值或者第二电流补偿值；所述第二电压补偿值=待补偿电压值
‑
第一电压补偿值；所述第二电流补偿值=待补偿电流值
‑
第一电流补偿值。
[0010]进一步的，控制器执行的过程还包括：获取待补偿电压值和待补偿电流值，并分别与电压补偿标准值和电流补偿标准值对比；如果待补偿电压值小于电压补偿标准值，且待补偿电流值小于电流补偿标准值，则不补偿。
[0011]进一步的，所述基准无功补偿模块由多路并联的定值电容器组成，每个支路均包括依次串联的熔断器、电容投切开关和定值电容器。
[0012]进一步的，所述微调模块包括变频电压电源、互感线圈和可调电容器；所述变频电压电源通过互感线圈与可调电容器相连。
[0013]进一步的，所述可调电容器采用陶瓷可调电容器。
[0014]本专利技术还提出了一种用于配电网的无功补偿方法，是基于一种用于配电网的无功补偿系统实现的，包括以下步骤：采集配电网的电气量；将电气量进行滤波和模数转换后，与预设的电气量标准值进行对比得到待补偿量；采用模糊算法将待补偿量与标准补偿量进行对比，如果待补偿量大于等于标准补偿量，首先通过电容器组进行基准无功补偿，然后再通过可调电容器进行微调无功补偿；其中基准无功补偿的值和微调无功补偿的值之和为待补偿量。
[0015]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术提出了一种用于配电网的无功补偿系统和补偿方法，该系统包括数据采集单元、预处理单元和补偿单元；数据采集单元用于采集配电网的电气量；预处理单元首先将电气量进行滤波和模数转换后，然后与预设的电气量标准值进行对比得到待补偿量；补偿单元采用模糊算法将待补偿量与标准补偿量进行对比，如果待补偿量大于标准补偿量，首先通过电容器组进行基准无功补偿，然后再通过可调电容器进行微调无功补偿；基准无功补偿的值和微调无功补偿的值之和为待补偿量。基于一种用于配电网的无功补偿系统，还提出了一种用于配电网的无功补偿方法。本专利技术通过采集配电网系统的各相电压电流数据，通过信号处理对电气量进行综合计算分析，得到待补偿量，然后以此为数据依据，给出合理的控制指令，最后通过电容无功补偿装置对电力系统进行无功补偿。采用电容器组和可调电容器协调配合，由多个快速熔断器，电容投切开关和电容器串联的电路并联在一起
对配电网系统进行大容量的基准无功补偿，通过变频电压电源调节可调电容两端的电压进行快速精准的微调无功补偿，能够实现更精确的完全补偿。
附图说明
[0016]如图1为本专利技术实施例1一种用于配电网的无功补偿系统中采集单元和预处理单元连接示意图；如图2为本专利技术实施例1一种用于配电网的无功补偿系统中的补偿单元连接示意图；如图3为本专利技术实施例2一种用于配电网的无功补偿方法示意图。
具体实施方式
[0017]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。
[0018]实施例1本专利技术实施例1提出了一种用于配电网的无功补偿系统，数据采集单元、预处理单元和补偿单元；数据采集单元用于采集配电网的电气量；预处理单元首先将所述电气量进行滤波和模数转换后，然后与预设的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于配电网的无功补偿系统，其特征在于，包括：数据采集单元、预处理单元和补偿单元；所述数据采集单元用于采集配电网的电气量；所述预处理单元首先将所述电气量进行滤波和模数转换后，然后与预设的电气量标准值进行对比得到待补偿量；所述补偿单元采用模糊算法将待补偿量与标准补偿量进行对比，如果待补偿量大于等于标准补偿量，首先通过电容器组进行基准无功补偿，然后再通过可调电容器进行微调无功补偿；所述基准无功补偿的值和微调无功补偿的值之和为待补偿量。2.根据权利要求1所述的一种用于配电网的无功补偿系统，其特征在于，所述电气量包括三相电压和三相电流。3.根据权利要求2所述的一种用于配电网的无功补偿系统，其特征在于，预处理单元包括低通滤波器、2个多路开关、模数转换器和微处理器；所述低通滤波器用于滤除掉采集电气量的高频噪声得到第一电压信号和第一电流信号；第一多路开关用于从第一电压信号中选择出需要的第二电压信号；第二多路开关用于从第一电流信号中选择出需要的第二电流信号；所述模数转换器用于将第二电压信号转换为电压数字信号，将第二电流信号转换为电流数字信号；所述微处理器用于计算电压数字信号与预设电压标准值之间的差值，得到待补偿电压值；以及计算电流数字信号与预设电流标准值之间的差值，得到待补偿电流值。4.根据权利要求3所述的一种用于配电网的无功补偿系统，其特征在于，所述微处理器还与时钟模块相连，用于记录执行无功补偿的时间。5.根据权利要求4所述的一种用于配电网的无功补偿系统，其特征在于，所述补偿单元包括控制器、基准无功补偿模块和微调模块；所述控制器用于获取待补偿电压值和待补偿电流值，采用模糊算法分别与电压补偿标准值和电流补偿标准值对比；如果待补偿电压值大于等于电压补偿标准值，或者待补偿电流值大于等于电流补偿标准值，则首先通过基准无功补偿模块进行大...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝庆水，闫红华，吕延军，王荣建，
申请(专利权)人：山东国信电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：