[发明专利]一种变电站功率补偿装置以及功率补偿方法

权利要求书

1.一种变电站功率补偿装置，其特征在于，包括：

电压采集模块，用于采集三相电电压；

电流采集模块，用于采集三相电电流；

模数转换单元，用于将采集的三相电电压和电流转换后输出给控制模块；

第一补偿装置，所述第一补偿装置包括多组容量不同的第一补偿电容，多个第一开关和多个电感L1，所述每组第一补偿电容与电感L1串联后通过第一开关与相电连接；

第二补偿装置，串接在三相电之间，所述第二补偿装置包括多组容量不同的第二补偿电容和多个第二开关，所述每组第二补偿电容与单个第二开关串联后串接于三相电之间；

控制模块，所述控制模块用于接收采集的三相电电压和电流，并根据三相电电压和电流输出第一控制信号控制第一开关的开闭进而控制第一补偿装置实现无功补偿，以及输出第二控制信号控制第二开关的开闭进而控制第二补偿装置实现三相电的有功电流进行转移以平衡三相电输出的有功电流。

2.根据权利要求1所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，还包括三相电谐波电信号采集模块、电阻R、电容C、电感L2和第三开关；

所述三相电谐波电信号采集模块用于采集三相电谐波电信号并输出给控制模块；

所述电感L2和第三开关串联后串接于电感L1和第一补偿电容之间，所述电容C与电阻R串联，所述串联后的电容C和电阻R与电感L1并联后通过第一开关与三相电连接； 

所述控制模块根据采集三相电谐波信号输出第三控制信号控制第三开关的开闭。

3.根据权利要求1所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，所述控制模块采用32 位定点DSP与MCU的内核结构。

4.根据权利要求1所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，所述第一开关和第二开关由可控硅和继电器并联组成。

5.根据权利要求1所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，所述电压采集模块为电压互感器，所述电流采集模块为电流互感器。

6.根据权利要求2所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，所述三相电谐波采集模块为模拟滤波器。

7.根据权利要求1所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，所述第一补偿电容为4组，其容量比为1:2:4:8。

8.根据权利要求1所述的变电站功率补偿装置，其特征在于，所述第二补偿电容为4组，其容量比为1:2:4:8。

9.一种变电站功率补偿方法，其特征在于，包括无功功率补偿和有功功率补偿，还包括电流采集模块、电压采集模块、第一补偿装置和第二补偿装置；

其中无功功率补偿步骤如下：

A1、采集三相电中每一相相电的电流和电压；

B1、将采集的三相电中每一相相电的电流和电压转换为数字信号后传输给控制模块；

C1、控制模块根据每一相相电的电流和电压输出第一控制信号控制第一补偿装置对三相电进行无功补偿；

其中有功功率补偿步骤如下：

A2、采集三相电中每一相相电的电流和电压；

B2、将采集的三相电中每一相相电的电流和电压转换为数字信号后传输给控制模块；

C2、控制模块根据每一相相电的电流和电压输出第二控制信号控制第二补偿装置将三相电的有功电流相互转移，使三相电输出的有功电流平衡。

10.根据权利要求9所述的变电站功率补偿方法，其特征在于，所述步骤C1中第一补偿装置包括多组容量不同的第一补偿电容，多个第一开关和多个电感L1，所述每组第一补偿电容与电感L1串联后通过第一开关与相电连接；所述控制模块根据采集的三相电电压和电流输出第一控制信号控制第一开关导通或关断以选择多组第一补偿电容中的一组或多组为相电进行电容补偿；

所述步骤C2中第二补偿装置包括多组容量不同的第二补偿电容和多个第二开关，所述每组第二补偿电容与单个第二开关串联后串接于三相电之间；所述控制模块根据采集的三相电电压和电流输出第二控制信号控制第二开关导通或关断以选择多组第二补偿电容中的一组或多组将三相电的有功电流进行转移，以使三相电输出的有功电流平衡。