[发明专利]无功补偿方法及采用该方法的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是交流干线或交流配电路络补偿功率的控制方法以及采用该方法的装置，具体是指一种动态无功补偿控制方法以及采用该控制方法的控制装置。

背景技术

随着电力系统负荷的增加，在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例，电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定；电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电路电压，要消耗大量的无功功率。另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，谐波源都是要消耗无功功率。二极管整流电路的基波电流相位和电路电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流，因此也消耗一定的无功功率。所以对无功负荷的需求也日益增加。无功补偿的作用主要有以下几点：(1)提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗；(2)稳定受电端及电路的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力；(3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功裣可以平衡三相的有功及无功负载。

因此在电路中的适当位置装设无功补偿装置成为电路无功需求的必要手段。合理的方法应该是在消耗无功功率的地方产生无功功率，无功补偿对提高功率因数、保证电路有功功率的充分利用、提高系统供电效率和电压质量、减少线路损耗、降低配电线路的成本有着重要意义。

例如在公开号为CN1404197A，名称为“动态无功功率分相补偿方法及装置”的中国发明专利就公开了一种动态无功功率分相补偿方法及装置。该方法及装置以反并联的晶闸管和二极管作为补偿电容器的开关，用工业PC机进行控制，通过跟踪检测负荷的无功电流或无功功率，对多级电容器组进行分相投切。在电容器电压与系统电压相等的时刻投入电容器，完全消除了暂态过程，使补偿效果快速、准确、安全、易于控制。此外，还可以对不平衡的无功功率进行完全补偿，避免了某些相欠补偿的同时，某些相过补偿，这是以往的补偿装置难以胜任的，而且该装置成本低、可靠性高、相对需要维护工作量小。

另外在公开号为CN101247046A，名称为“谐波动态治理与无功动态补偿复合控制方法及其实现装置”得中国发明专利就公开了一种谐波动态治理与无功动态补偿复合控制方法及实现装置，其实现装置包括主装置和控制装置，主装置包括HAPF、由星型连接的机械式投切电容器组和三角形连接的晶闸管控制电抗器组成的SVC；控制装置包括接入采样模块的电压、电流互感器，和DSP控制器、工控机、通讯模块、MSC逻辑控制电路、TCR导纳-角度计算模块、PWM信号发生模块，以及光端发送机、光端接收机，最后通过隔离及功率放大电路分别接入主装置中的MSC、TCR和HAPF。

但是在上述专利文献公开的技术方案中虽然能够对电路中的无功功率以及谐波消除起到一定的积极作用，但是其上述专利中所采用的方法并不能在近似实时的条件下精确消除无功功率，所以在消除无功功率的效果上仍然是差强人意。

本发明就是基于上述现有技术的缺陷，提出的一种主要应用在交流电路内用于对在近似实时的条件下对电路进行精确的无功功率补偿的无功补偿方法以及能够充分发挥实现该方法的效果的控制装置。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种主要应用在交流电路内用于对在近似实时的条件下对电路进行精确的无功功率补偿的无功补偿方法以及能够充分发挥实现该方法的效果的控制装置。

为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种无功补偿方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)在一个基波周期时间间隔内通过电流互感器以及电压互感器同步采样交流电路内电压实际值U_n(n＝0，1……n-1)以及电流实际值I_n(n＝0，1……n-1)，并实时的将采样的电压实际值以及电流实际值传输到中央控制单元；

(2)在中央控制单元内通过上述电压实际值U_n与相移超前90°的电流实际值I_n相乘得到交流电路内的无功功率值即：