一种无功补偿电容器的选择方法与流程

本发明涉及电力系统无功功率补偿技术领域，具体涉及用于无功补偿电容器的选择方法。

背景技术：

功率因数的高低对于电力系统中供电、用电设备的利用效率有着显著的影响。功率因数高，利用效率就高，无功功率低；反之，功率因数低，利用效率就低，无功功率高。无功功率是在电力系统中用来在电气设备中建立和维持磁场的功率，它不对外做功，会降低功率因数。适当提高功率因数，可以降低电网供电损耗，改善供电设备的效率；而且，还可以提高用户用电设备的工作效率，减少用户的电能损耗，起到节能作用。因此，做好无功功率补偿工作，提高电网的功率因数，降低电网的电能损耗，具有显著的社会效益和经济效益。

目前，通过配置并联电容器(即通过改变并联电容器容量值)来补偿无功功率。然而，并联电容器中的电容器容量值具有多种规格，有30kvar的电容器，也有10kvar的电容器。首先，通过负载侧的功率因数、有功功率、无功功率计算得到需要补偿的无功功率。根据计算得出的需要补偿的无功功率再选择合适的电容器投入工作，现有的电容器选择算法比较复杂，计算过程容易出错，一旦计算出错，容易造成过补或者欠补的情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种算法简单、不易出错的无功补偿电容器的选择方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种无功补偿电容器的选择方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S01，将电容器进行编号，记录每个电容器的容量值Q_i，并设定每个电容器的使用状态A_i，使用状态分为投入使用和不投入使用，投入使用A_i＝1，不投入使用A_i＝0；

S02，将按编号顺序排列的所有电容器根据使用状态进行排列组合，并对每个组合按序列编号；

S03，根据公式Q＝∑A_i*Q_i计算出每个组合的电容器投入容量Q_k；

S04,通过负载侧的功率因数、有功功率、无功功率计算出需要补偿的无功功率Q_need；

S05，将每个组合的电容器投入容量Q_k与需要补偿的无功功率Q_need做比较，找到最接近的那个组合；

S06，记录该组合所有电容器的使用状态；

S07，根据组合中各电容器的使用状态选择需要投入工作的电容器。

为了方便计算，所述步骤S01中，电容器进行编号前，先将电容器从大到小进行排序。

所述步骤S02中，序号与该组的电容器使用状态的二进制值相对应。按此方式进行排列组合的速度更快，不会出现错误。

所述步骤S03中，对电容器投入容量Q_k进行排序。

本发明将电容器根据使用状态进行排列组合，算出每个组合的电容器投入容量，并且与需要补偿的无功功率进行比较，找到最相近那个组合，根据该组合的使用状态选择需要投入使用的电容器。

附图说明

图1为本发明的流程框图；

具体实施方式

现结合附图对本发明做进一步详细描述。

如图1所示，一种无功补偿电容器的选择方法，具体步骤如下：

S01，将电容器进行编号，记录每个电容器的容量值Q_i，并设定每个电容器的使用状态A_i，(i＝1,2,…，n)，使用状态分为投入使用和不投入使用，投入使用A_i＝1，不投入使用A_i＝0。为了计算方便可以将电容器从大到小进行排序后，再编号。

S02，将按编号顺序排列的所有电容器根据使用状态进行排列组合，得到2ⁿ个组合，并对每个组合按序列编号，序号为k(k＝0,1,…,2ⁿ-1)。每个组合为电容器使用状态的数组{A₁，A₂，…A_n}。序号与该组的电容器使用状态的二进制值相对应；例如，电容器个数为4个时，序号为5，对应的二进制值为0101。

S03，根据公式Q＝∑A_i*Q_i计算出每个组合的电容器投入容量Q_k(k＝0,1,…,2ⁿ-1)，为了查找方便，将电容器投入容量Q_k从小到大或从大到小进行排列。

S04，将每个组合的电容器投入容量Q_k与需要补偿的无功功率Q_need做比较，得到最接近的那个组合。

S05，记录该组合所有电容器的使用状态。

S06，根据组合中各电容值的使用状态选择需要投入工作的电容器，A_i＝1投入使用，A_i＝0不投入使用。

在S04步骤前通过负载侧的功率因数、有功功率、无功功率计算出需要补偿的无功功率Q_need。

实施例1：

以电容器个数n＝4为例，Q₁＝40kvar，Q₂＝30kvar，Q₃＝20kvar，Q₄＝5kvar从大到小排列。

将4个电容器按照不同使用状态进行排列组合，并计算出每个组合的电容器投入容量，如下表。

假设需要补偿的无功功率Q_need＝69，将每组电容器投入容量与Q_need比较，找到与69最接近的为第12组，第12组的数组为{1,1,0,0}，对应的使用状态为A₁＝1，A₂＝1，A₃＝0，A₄＝0。因此选择第1号电容器和第2号电容器投入使用。

实施例2：

以电容器个数n＝4为例，Q₁＝30kvar，Q₂＝20kvar，Q₃＝5kvar，Q₄＝40kvar。

将4个电容器按照不同使用状态进行排列组合，并计算出每个组合的电容器投入容量，如下表。

假设需要补偿的无功功率Q_need＝69，将每组电容器投入容量与Q_need比较，找到与69最接近的为第9组，第9组的数组为{1,0,0,1}，对应的使用状态为A₁＝1，A₂＝0，A₃＝0，A₄＝1。因此选择第1号电容器和第4号电容器投入使用。

本发明根据电容器的使用状态进行排列组合，计算出每个组合的电容器投入容量，并且与需要补偿的无功功率进行比较，找到最相近那个组合，根据该组合的投入状态选择需要投入使用的电容器。