一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法与流程

本发明涉及无功补偿控制，具体讲是一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法。

背景技术：

1、随着工业化进程不断提高，在电气工程建设过程中，要避免产生的电力资源浪费。因此，现阶段在电气工程自动化探究过程中，需要对智能无功补偿技术进行研究，具有至关重要的现实意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术方案是：包括有补偿电抗器、补偿电容器、投切装置、电压电流量采集装置、综合控制器以及人机界面，所述无功补偿控制方法包括以下步骤：

3、(一)、控制系统参数初始化；

4、(二)、无功功率控制器将无功功率、谐波含量、电容补偿装置的电流、电压数据传送给综合控制器zhkz-1；

5、(三)、判断电压是否低于设定最小值；

6、(四)、电压不低于设定最小值时，无故障、无谐波电流超标；

7、(五)、电压低于设定最小值时，控制系统计算电压降幅大小、谐波量大小发出投切指令给并联补偿电容器组(1c至12c)；

8、(六)、检测也投入的电容器组是否有故障，检测供电系统中谐波电流含量；

9、(七)、控制系统根据数据分析将特定次并联滤波无功补偿电容器组投入运行；

10、(八)、控制系统采样供电电网电压是否超过最大值；

11、(九)、超过最大值时，切除故障电容器组并故障锁定以免再投入运行；

12、(十)、未超过最大值时，控制系统采样供电电网、各电容器组运行情况、投切装置使用情况、控制系统参数等数据发送到人机界面，重要数据变化做出报警、保护和维护提示；

13、(十一)、进入循环流程、转入第二步。

14、进一步的，所述补偿电抗器(电气控制拓扑图中1l至12l)：采用电抗率为5％至15％的箔式绕组铁芯三相电抗器，考虑到电抗与电容组成lc无功补偿装置时会产生共振点，计算lc共振频率方案中选择电抗器时避开共振点，以电源频率为50hz或60hz做工频设定计算。

15、进一步的，所述补偿电容器(电气控制拓扑图中1c至12c)：电抗器串联在电容器组中为限制投切装置接通时生产的冲击电流损坏电容器组，同时也使电容器的端电压因为串联电抗器而升高，考虑到电容器组补偿用时电压以400v为基础值根据电压波动±10％计算电压为440v，考虑到电容器组滤波用时因串联电抗器采用5％～15％电抗率从而选择补偿电容器端电压为方案中选用不同额定电压电容器或选择最高电压为电容器额定电压以提高运行可靠性。

16、进一步的，所述投切装置(电气控制拓扑图中km1至km12)：采用电容器组专用带限电流电阻丝旁路的接触器，将接通冲击电流限制在可控范围内。

17、进一步的，所述综合控制器(电气控制拓扑图中zhkz-1)：采集供电电网电流(三相电流)、电压(三相电压)、各并联电容器组投运电流，判断并联电容器组的运行状态(运行、待机、故障)。分析相关数据分析并发给投切指令给无功功率控制器是退出并联无功补偿电容器组，判断投入哪几次单调谐滤波补偿电容器组，判断投切装置是否正常等并将监控信息传送到人机界面mc-1。

18、进一步的，所述人机界面(电气控制拓扑图中mc-1)：为专业人员提供良好的人机交流界面，方便设备的维护控制。

19、本发明通过改进在此提供一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

20、本发明能较快跟踪电网无功、谐波和电压变化，合理投切不同补偿容量的电容器组，设备投资少、损耗低，补偿效果较好；根据线路无功和电压情况，综合计算采用多组分级投切方式，能提高无功功率因数同时又能增强电压稳定性、能有效减少过电压情况；控制系统能根据电容组投切装置的使用寿命计算各分组投切装置的使用情况、及时为设备维护人员提供参考依据，能很大程度减少设备因故障而停运的概率；电容器补偿组中采用不同电抗率的电抗器、控制系统能根据电网中谐波电流情况选择合理电容器组投入运行，能减小谐波电流含量同时又能提高功率因数；使用不同电抗率组电容器补偿，控制系统根据电网功率因数、电压、电流、各次谐波含量合理投切电容器组，计算投切装置的使用情况提供维护数据，相比常规的svg补偿装置成本要低、稳压效果要好，相比常规的电容器组投切又增加一定谐波功能、考虑功率补偿的同时增加稳定电压的功能且能计算装置的使用寿命方便设备维护。

技术特征：

1.一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，其特征在于：包括有补偿电抗器、补偿电容器、投切装置、电压电流量采集装置、综合控制器以及人机界面，所述无功补偿控制方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，其特征在于：所述补偿电抗器(电气控制拓扑图中1l至12l)：采用电抗率为5％至15％的箔式绕组铁芯三相电抗器，考虑到电抗与电容组成lc无功补偿装置时会产生共振点，计算lc共振频率方案中选择电抗器时避开共振点，以电源频率为50hz或60hz做工频设定计算。

3.根据权利要求1所述的一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，其特征在于：所述补偿电容器(电气控制拓扑图中1c至12c)，电抗器串联在电容器组中为限制投切装置接通时生产的冲击电流损坏电容器组，同时也使电容器的端电压因为串联电抗器而升高，考虑到电容器组补偿用时电压以400v为基础值根据电压波动±10％计算电压为440v，考虑到电容器组滤波用时因串联电抗器采用5％～15％电抗率从而选择补偿电容器端电压为方案中选用不同额定电压电容器或选择最高电压为电容器额定电压以提高运行可靠性。

4.根据权利要求1述的一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，其特征在于：所述投切装置(电气控制拓扑图中km1至km12)：采用电容器组专用带限电流电阻丝旁路的接触器，并配合串联电抗器一起将接通冲击电流限制在可控范围内。

5.根据权利要求1述的一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，其特征在于：所述综合控制器(电气控制拓扑图中zhkz-1)：采集供电电网电流(三相电流)、电压(三相电压)、各滤波补偿电容器组投运电流，判断并联电容器组的运行状态(运行、待机、故障)。分析相关数据分析并发给投切指令给无功功率控制器是退出并联无功补偿电容器组，判断投入哪几次单调谐滤波补偿电容器组，判断投切装置是否正常等并将监控信息传送到人机界面mc-1。

6.根据权利要求1述的一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，其特征在于：所述人机界面(电气控制拓扑图中mc-1)：为专业人员提供良好的人机交流界面，方便设备的维护控制。

技术总结
本发明的一种基于在线损耗检测的无功补偿控制方法，属于无功补偿技术领域，本发明的有益效果及时为设备维护人员提供参考依据，能很大程度减少设备因故障而停运的概率。电容器补偿组中采用不同电抗率的电抗器、控制系统能根据电网中谐波电流情况选择合理电容器组投入运行，能减小谐波电流含量同时又能提高功率因数；使用不同容量的电容器组，控制系统根据电网功率因数、电压、电流量大小合理投切电容器组，采集电容器补偿组中的数据计算数据对比投切装置使用中数据从而判别设备的使用情况。相比常规的SVG补偿装置成本要低、稳压效果要好，相比常规的电容器组投切又增加一定治理谐波功能、兼顾功率补偿的同时增加稳定电压功能、能检测装置的运行数据从而计算出设备使用概况(如设备容量损耗量)方便设备维护。

技术研发人员：李青山
受保护的技术使用者：长沙金石智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11