專利名稱：電網(wǎng)無功補償裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電力設(shè)備及其使用方法，特別涉及一種對電網(wǎng)無功功率進(jìn)行補償?shù)难b置及方法。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用在配電線路上的無功自動補償裝置工作過程為控制器不間斷的通過電壓/電流互感器(PT/CT)采集電網(wǎng)線路某一點的電壓和電流，運算分析無功功率或功率因數(shù)的大小及電壓高低，當(dāng)各參數(shù)符合投入設(shè)定的值時，控制器發(fā)出指令驅(qū)動投切開關(guān)合閘，使補償電容器投入運行；當(dāng)控制器判斷電網(wǎng)參數(shù)達(dá)到切除的設(shè)定值時，控制器發(fā)出指令驅(qū)動投切開關(guān)分閘，使補償電容器退出運行。其不足是1、由于無功自動補償裝置的測量點與補償點為同一點，通常為自送電端起線路長度的2/3處，而這個點不能反映電網(wǎng)線路全局的負(fù)荷情況，也就不能正確分析無功需量，不能正確提供投切補償電容器的條件，這限制了補償效果的進(jìn)一步提高。
2、由于控制器無法測量到測量點前端線路中的無功量及變化，這勢必造成部分無功功率朝著電源端返送，不僅加大線損，而且可能造成電壓過高，導(dǎo)致補償電容器及其他設(shè)備很快損壞。
3、當(dāng)測量點后端的負(fù)荷無功量小于補償電容器容量時，無功潮流會向電源端流動，這時控制器會認(rèn)為是“過補”而切除補償電容器；當(dāng)切除后，無功潮流變化，又需要投入補償電容，因此容易產(chǎn)生投切振蕩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無功補償效果更好，同時更為安全和經(jīng)濟的無功補償裝置及方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電網(wǎng)無功補償裝置，包括一個測量控制單元、一個或多個投切和無功補償單元，所述測量控制單元、所述投切和無功補償單元均帶有一個無線數(shù)傳單元，所述測量控制單元以測得的電網(wǎng)線路電壓電流值計算出無功功率或電壓作為控制依據(jù)，通過所述無線數(shù)傳單元發(fā)出控制指令，所述投切和無功補償單元通過所述無線數(shù)傳單元接受所述控制指令并執(zhí)行。所述測量控制單元設(shè)置于配電線路首端，所述投切和無功補償單元設(shè)置于配電線路中的一個或多個供電負(fù)荷中心。
本發(fā)明把無功補償裝置的測量控制單元與投切和無功補償單元長距離(農(nóng)網(wǎng)線路長度一般在10km以上)分開，根據(jù)電網(wǎng)線路全局的負(fù)荷情況決定補償策略，因而可以取得更佳的補償效果，同時避免發(fā)生投切振蕩和電壓過高危害，由于多個負(fù)荷節(jié)點安裝無功補償單元只需配套一個測量控制單元，所以節(jié)約設(shè)備投資，經(jīng)濟效益顯著。


附圖1為本發(fā)明中電網(wǎng)無功補償裝置的結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為本發(fā)明中無功補償方法的示意圖。
具體實施例方式
實施例1參見附圖1，一種電網(wǎng)無功補償裝置，包括一個測量控制單元1、一個或多個投切和無功補償單元2，所述測量控制單元1、所述投切和無功補償單元2均帶有一個無線數(shù)傳單元13、21，所述測量控制單元1以測得的電網(wǎng)線路電壓電流值計算出無功功率或電壓作為控制依據(jù)，通過所述無線數(shù)傳單元13發(fā)出控制指令，所述投切和無功補償單元2通過所述無線數(shù)傳單元21接受所述控制指令并執(zhí)行。
實施例2參見附圖1，在實施例1所述的電網(wǎng)無功補償裝置中，所述無線數(shù)傳單元13、21采用時分跳頻技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)；所述測量控制單元1的控制器12為DSP240單片機，程序存儲器采用2764芯片；輸入信號采用交流采樣11，三相電壓經(jīng)PT變換，三相電流經(jīng)CT變換，并在標(biāo)準(zhǔn)電阻上變?yōu)殡妷盒盘?，再?jīng)RC平滑濾波送到多路開關(guān)，經(jīng)增益放大送到DSP240單片機的A/D口；采樣頻率為每周期128點，由DSP240單片機的I/O輸出控制指令；所述投切和無功補償單元2的補償電容器組22按2∶1的比例分組，用兩組自動開關(guān)23實現(xiàn)三級投切補償。
實施例3參見附圖1，在實施例1或2所述的電網(wǎng)無功補償裝置中，所述測量控制單元1還包括一個參數(shù)設(shè)定模塊14，以動態(tài)跟蹤自動設(shè)定和人工設(shè)定不同的無功功率、電壓、功率因數(shù)、時間等控制參數(shù)；一個統(tǒng)計模塊15，以統(tǒng)計總投運時間、電容器組投入時間、電容器組投運次數(shù)或投運率等；一個顯示模塊16，以顯示運行參數(shù)、工作狀態(tài)、保護(hù)狀態(tài)等；
一個通訊模塊17，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程運行數(shù)據(jù)抄錄和監(jiān)控。
實施例4參見附圖1，在實施例3所述的電網(wǎng)無功補償裝置中，它還包括一個或多個不參與動態(tài)投切的固定無功補償單元3，所述固定無功補償單元3也帶有一個無線數(shù)傳單元31，所述測量控制單元1通過所述無線數(shù)傳單元13、31監(jiān)視所述固定無功補償單元3的運行狀態(tài)。
實施例5參見附圖2，一種電網(wǎng)無功補償方法，它使用如實施例1、2、3或4所述的電網(wǎng)無功補償裝置，所述測量控制單元1設(shè)置于配電線路首端，所述投切和無功補償單元2、所述固定無功補償單元3設(shè)置于配電線路中的一個或多個供電負(fù)荷中心。
實施例6參見附圖2，如實施例5所述的電網(wǎng)無功補償方法，應(yīng)用于負(fù)荷變化有規(guī)律的配電線路中，所述測量控制單元1可以按照預(yù)定的優(yōu)先順序，對所述多個投切和無功補償單元2進(jìn)行投切控制。
實施例7參見附圖2，如實施例5所述的電網(wǎng)無功補償方法，應(yīng)用于各個補償點負(fù)荷變化隨機性大的配電線路中，所述測量控制單元1在控制所述多個投切和無功補償單元2投入時，優(yōu)先投入出現(xiàn)最大供電負(fù)荷量處的所述投切和無功補償單元2；在控制所述多個投切和無功補償單元2切除時，優(yōu)先切除出現(xiàn)最小供電負(fù)荷量處的所述投切和無功補償單元2。
實施例8參見附圖2，如實施例5所述的電網(wǎng)無功補償方法，應(yīng)用于情況更復(fù)雜的配電線路中，所述測量控制單元1儲存有各所述投切和無功補償單元2負(fù)荷電流和時間對應(yīng)的投切關(guān)系表及各個補償點負(fù)荷電流及無功功率上、下限范圍，所述測量控制單元1在監(jiān)測到電網(wǎng)線路數(shù)據(jù)后，與各所述投切和無功補償單元2負(fù)荷電流和時間對應(yīng)的投切關(guān)系表及各個補償點負(fù)荷電流及無功功率上、下限范圍進(jìn)行比較，決定是否向各所述投切和無功補償單元2發(fā)出投切指令。
權(quán)利要求
1.一種電網(wǎng)無功補償裝置，包括一個測量控制單元[1]、一個或多個投切和無功補償單元[2]，其特征是所述測量控制單元[1]所述投切和無功補償單元[2]均帶有一個無線數(shù)傳單元[13、21]，所述測量控制單元[1]以測得的電網(wǎng)線路電壓電流值計算出無功功率或電壓作為控制依據(jù)，通過所述無線數(shù)傳單元[13]發(fā)出控制指令，所述投切和無功補償單元[2]通過所述無線數(shù)傳單元[21]接受所述控制指令并執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)無功補償裝置，其特征是所述無線數(shù)傳單元[13、21]采用時分跳頻技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)；所述測量控制單元[1]的控制器[12]為DSP240單片機，程序存儲器采用2764芯片；輸入信號采用交流采樣[11]，三相電壓經(jīng)PT變換，三相電流經(jīng)CT變換，并在標(biāo)準(zhǔn)電阻上變?yōu)殡妷盒盘枺俳?jīng)RC平滑濾波送到多路開關(guān)，經(jīng)增益放大送到DSP240單片機的A/D口；采樣頻率為每周期128點，由所述DSP240單片機的I/O輸出控制指令；所述投切和無功補償單元[2]的補償電容器組[22]按2∶1的比例分組，用兩組自動開關(guān)[23]實現(xiàn)三級投切補償。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電網(wǎng)無功補償裝置，其特征是所述測量控制單元[1]還包括一個參數(shù)設(shè)定模塊[14]，以動態(tài)跟蹤自動設(shè)定和人工設(shè)定不同的無功功率、電壓、功率因數(shù)、時間等控制參數(shù)；一個統(tǒng)計模塊[15]，以統(tǒng)計總投運時間、電容器組投入時間、電容器組投運次數(shù)或投運率等；一個顯示模塊[16]，以顯示運行參數(shù)、工作狀態(tài)、保護(hù)狀態(tài)等；一個通訊模塊[17]，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程運行數(shù)據(jù)抄錄和監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)無功補償裝置，其特征是它還包括一個或多個不參與動態(tài)投切的固定無功補償單元[3]，所述固定無功補償單元[3]也帶有一個無線數(shù)傳單元[31]，所述測量控制單元[1]通過所述無線數(shù)傳單元[13、31]監(jiān)視所述固定無功補償單元[3]的運行狀態(tài)。
5.一種電網(wǎng)無功補償方法，其特征是它使用如權(quán)利要求1、2、3或4所述的電網(wǎng)無功補償裝置，所述測量控制單元[1]設(shè)置于配電線路首端，所述投切和無功補償單元[2]、所述固定無功補償單元[3]設(shè)置于配電線路中的一個或多個供電負(fù)荷中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)無功補償方法，其特征是所述測量控制單元[1]按照預(yù)定的優(yōu)先順序，對所述多個投切和無功補償單元[2]進(jìn)行投切控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)無功補償方法，其特征是所述測量控制單元[1]在控制所述多個投切和無功補償單元[2]投入時，優(yōu)先投入出現(xiàn)最大供電負(fù)荷量處的所述投切和無功補償單元[2]；在控制所述多個投切和無功補償單元[2]切除時，優(yōu)先切除出現(xiàn)最小供電負(fù)荷量處的所述投切和無功補償單元[2]。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)無功補償方法，其特征是所述測量控制單元[1]儲存有各所述投切和無功補償單元[2]負(fù)荷電流和時間對應(yīng)的投切關(guān)系表及各個補償點負(fù)荷電流及無功功率上、下限范圍，所述測量控制單元[1]在監(jiān)測到電網(wǎng)線路數(shù)據(jù)后，與各所述投切和無功補償單元[2]負(fù)荷電流和時間對應(yīng)的投切關(guān)系表及各個補償點負(fù)荷電流及無功功率上、下限范圍進(jìn)行比較，決定是否向各所述投切和無功補償單元[2]發(fā)出投切指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對電網(wǎng)無功功率進(jìn)行補償?shù)难b置及方法。其技術(shù)方案是電網(wǎng)無功補償裝置包括一個測量控制單元[1]、一個或多個投切和無功補償單元[2]，它們均帶有一個無線數(shù)傳單元[13、21]，測量控制單元[1]設(shè)置于配電線路首端，投切和無功補償單元[2]設(shè)置于配電線路中的一個或多個供電負(fù)荷中心。本發(fā)明把無功補償裝置的測量控制單元與投切和無功補償單元長距離分開，根據(jù)電網(wǎng)線路全局的負(fù)荷情況決定補償策略，因而可以取得更佳的補償效果，同時避免發(fā)生投切振蕩和電壓過高危害，由于多個負(fù)荷節(jié)點安裝無功補償單元只需配套一個測量控制單元，所以節(jié)約設(shè)備投資，經(jīng)濟效益顯著。
文檔編號H02J3/18GK1835324SQ20061005795
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者王南寧, 楊建超 申請人:王南寧, 楊建超