一种基于124888编码的全共补偿装置的制作方法

本发明涉及涉及电力系统设备技术领域，具体涉及一种基于124888编码的全共补偿装置，适用于低压电网区域无功补偿产品设计。

背景技术：

随着中国经济的快速发展，无功补偿装置的市场需求也在快速的增长。目前，大多数在建和已建成的项目中无功补偿装置实际应用大多数采用传统的等容补偿方式。

传统的补偿方案只有一种编码方式即单回路电容器容量相等循环投切，所以传统无功补偿装置提供的容性无功功率是有限的几种等级数值，不利于提高补偿精度，而且电网所需要补偿的容性无功功率的数值往往是连续的不分等级的。

针对上述问题，我们需要对无功补偿装置中电容器回路容量大小搭配及电容器回路投切控制策略改进。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出了一种基于124888编码的全共补偿装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于124888编码的全共补偿装置，包括：三相线路采集装置、六条补偿回路和控制器；

所述三相线路采集装置设置在三相线路上用于对三相线路中每相电压和电流进行检测；所述六条补偿回路并联设置在三相线路上，所述六条补偿回路分别与控制器的输出端电连接，所述三相线路采集装置的输出端连接控制器；所述六条补偿回路均采用共补电容器回路，其中六条补偿回路采用124888编码方式分配共补电容器回路容量，控制器结合十七域对六路补偿回路进行投切操作。

作为本发明的进一步的技术方案为：所述124888编码方式的对应容量比为1:2:4:8:8:8，六路共补电容器回路通过不同组合实现31档容量连续调节。

作为本发明的进一步的技术方案为：所述十七域由无功功率值和电压值划分形成，其中电压值包括欠电压保护限值、电压下限值、电压上限值和过电压保护限值；无功功率值包括无功功率下限值和无功功率上限值；结合投入的电容器组对无功的影响量最大值所对应的电容器组的最大调整电压值及投入的电容器组对无功的影响量最大值所对应的电容器组容量的最大调整无功功率值，共同划分十七域。

作为本发明的进一步的技术方案为：所述共补电容器回路包括电容△接法的电容组回路、投切元件和控制开关，所述电容组回路的输出端连接投切元件，所述投切元件的输出端通过控制开关与三相线路连接。

进一步的，所述控制开关采用复合开关。

进一步的，所述投切元件采用动补调节器。

本发明有益效果是：

本装置中采用六条共补电容器回路，以无功功率为主，电压为辅的控制方式，控制器实时监测系统电压及无功功率的变化，结合设定的电压上限值、电压下限值、无功功率下限，电压调整系数，防抖延时定值，对应十七域图划分的区域，确认当前线路运行所处区域，对应十七域图划分的区域，进行对应操作，实现多级快速投切，提高补偿精度，并在保证补偿效果的前提下减少电容器组回路投切次数。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于124888编码的混合补偿装置电路结构图；

图2为本发明提出的一种基于124888编码的全共补偿装置控制策略图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

参见图1，为本发明提出的一种基于124888编码的全共补偿装置电路结构图；

如图1所示，一种基于124888编码的全共补偿装置，包括：三相线路采集装置，六条补偿回路1c-6c和控制器；

所述三相线路采集装置设置在三相线路上用于对三相线路中每相电压和电流进行检测；所述六条补偿回路1c-6c并联设置在三相线路l1、l2、l3上，所述六条补偿回路1c-6c分别与控制器的输出端电连接，所述三相线路采集装置的输出端连接控制器；所述六条补偿回路1c-6c均采用共补电容器回路，其中六条补偿回路采用124888编码方式分配共补电容器回路容量，控制器结合十七域对六路补偿回路进行投切操作。

本发明实施例中，控制器经过采样算法计算出每相所需无功容量，结合已投入的电容器组容量，计算容量差值；采用连接至每相线路的无功补偿装置，选择对每相所需补偿的容量差值切除或投入无功补偿装置中的电容器回路。采用的124888编码方式的对应容量比为1:2:4:8:8:8，六路共补电容器回路通过不同组合实现31档容量连续调节。

本发明实施例中，共补电容器回路包括电容△接法的电容组回路、投切元件和控制开关，所述电容组回路的输出端连接投切元件，所述投切元件的输出端通过控制开关与三相线路连接。

其中控制开关采用复合开关；投切元件采用动补调节器。

参见图2，为本发明提出的一种基于124888编码的全共补偿方法控制策略图。

如图2所示，十七域由无功功率值和电压值划分形成，其中电压值包括欠电压保护限值、电压下限值、电压上限值和过电压保护限值；无功功率值包括无功功率下限值和无功功率上限值；结合投入的电容器组对无功的影响量最大值所对应的电容器组的最大调整电压值△u及投入的电容器组对无功的影响量最大值所对应的电容器组容量的最大调整无功功率值△q，共同划分十七域。

其中十七域具体为：

区域1：当无功越下限，电压超上限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合已投入的电容器容量q1，计算出容量差值，当控制器计算出某相对应的容量的数值为10q1（q1为第一条单相回路对应的电容器容量）时，根据控制器设置的每相第1、2、3、4、5、6回路对应的电容器容量为q1、2q1、4q1、8q1、8q1、8q1，当第2回路与第4（5/6）回路已投入时，优先切除第4（5/6）回路，再切除第2回路；当第2回路未投入，第3回路已投入时，第4（5/6）回路已投入时，先在第4（5/6）回路选择切除，再切除第3回路，投入第2回路等，结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，选择最佳回路进行切除,并对容量进行最合理的分配，使切除的电容器回路容量最接近，最终在已投入的电容器回路中选取对应的电容器回路进行切除。

区域2、3、4：当无功正常，电压超上限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合已投入的电容器容量q1，计算出容量差值，并结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量进行分配，使切除的电容器回路容量最接近，最终在已投入的电容器回路中选取对应的电容器回路进行切除。具体分配方式参见区域1中描述。

区域5：当无功超上限，电压超上限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量q进行分配，选取总容量最接近q的电容器回路进行投入。具体分配方式参见区域7中描述。

区域6：当无功越下限，补偿控制器经采样算法计算，计算出每相所需无功容量q，结合已投入的电容器容量q1，计算出容量差值，并结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量进行最合理的分解，使切除的电容器回路容量最接近，最终在已投入的电容器回路中选取对应的电容器回路进行切除。具体分配方式参见区域1中描述。

区域7：当无功超上限，电压接近上限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量q进行的分配，选取总容量最接近q的电容器回路进行投入。例如当控制器计算出某相对应的所需无功容量q的数值为10q1（q1为第一条单相回路对应的电容器容量）时，根据控制器设置的每相第1、2、3、4、5、6回路对应的电容器容量为q1、2q1、4q1、8q1、8q1、8q1，当第2回路与第4（5/6）回路未投入时，优先投入第4（5/6）回路，再投入第2回路；当第2回路已投入，第3回路未投入时，第4（5/6）回路未投入时，先切除第2回路，在第4（5/6）回路选择投入，最后投入第3回路等，选择最佳回路进行投入。

区域8：当无功越下限，电压正常时，计算出每相所需无功容量q，结合已投入的电容器容量q1，计算出容量差值，并结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量进行进行最合理的分配，使切除的电容器回路容量最接近，最终在已投入的电容器回路中选取对应的电容器回路进行切除。具体分配方式参见区域1中描述。

区域9：无功正常，电压正常，电容器不动作，该区域为正常工作区域。

区域10：当无功超上限，电压正常时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，通过独立分相交流采样方法采集线路的三相电压、三相电流电气量，利用傅里叶算法对电网中的电参数进行实时测量，进行a/d转换后得到的数据存放在数据存储器中，通过这些数据计算出电压、电流以及三个线电压的有效值，并计算出有功功率、无功功率、功率因数等参数,结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量q进行最合理的分配，选取总容量最接近q的电容器回路进行投入。具体分配方式参见区域7中描述。

区域11：当无功越下限，电压接近下限时，计算出每相所需无功容量q，结合已投入的电容器容量q1，计算出容量差值，并结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量进行进行最合理的分配，使切除的电容器回路容量最接近，最终在已投入的电容器回路中选取对应的电容器回路进行切除。具体分配方式参见区域1中描述。

区域12：当无功超上限，电压接近下限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量q进行最合理的分配，选取总容量最接近q的电容器回路进行投入。具体分配方式参见区域7中描述。

区域13：当无功超下限，电压超下限时，计算出每相所需无功容量q，结合已投入的电容器容量q1，计算出容量差值，并结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量进行进行分配，使切除的电容器回路容量最接近，最终在已投入的电容器回路中选取对应的电容器回路进行切除。具体分配方式参见区域1中描述。

区域14、15、16：当无功正常，电压超下限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量q进行最合理的分配，选取总容量最接近q的电容器回路进行投入。参见区域7的实施方式。

区域17：当无功超上限，电压超下限时，补偿控制器经采样算法计算出每相所需无功容量q，结合控制器已设置的每相回路对应的电容器容量，对容量q进行最合理的分配，选取总容量最接近q的电容器回路进行投入。参见区域7的实施方式。

本装置采用无功功率为主，电压为辅的控制方式，控制器实时监测系统电压及无功功率的变化，结合设定的电压上限值、电压下限值、无功功率下限，电压调整系数，防抖延时定值，对应十七域图划分的区域，确认当前线路运行所处区域，对应十七域图划分的区域，进行对应操作，实现多级快速投切，提高补偿精度，并在保证补偿效果的前提下减少电容器组回路投切次数。

本发明实施例中，通过独立分相交流采样方法采集线路的每一相电压、电流等信号，输出各路电压、电流以及三个线电压的有效值，并计算出有功功率、无功功率、功率因数等参数；控制器实时监测系统电压及无功功率的变化，通过独立分相交流采样方法采集线路的三相电压、三相电流电气量，利用傅里叶算法对电网中的电参数进行实时测量，进行a/d转换后得到的数据存放在数据存储器中，通过这些数据计算出电压、电流以及三个线电压的有效值，并计算出有功功率、无功功率、功率因数等参数，再结合设定的电压上限值、电压下限值、无功功率下限，电压调整系数，防抖延时定值，确定当前线路运行所处区域，对应十七域图划分的区域，选取对应电容器回路进行投切操作，实现多级快速投切，提高补偿精度，并在保证补偿效果的前提下减少电容器组回路投切次数。

本发明实施例中，基于124888编码方式对共补电容器回路容量进行分配，可以使电容器组合达到多级调节，提高补偿精度。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。