[发明专利]无功补偿装置及补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的电能控制领域，尤其涉及一种无功补偿装置及补偿方法。

背景技术

随着智能电网的不断建设，会有多种多样的分布式电源和各种类型的负载加入电网，这势必导致电网系统的无功功率的大范围的变化，而现有的无功率补偿装置一般都按照当时的电网状况进行设置，面对电网无功功率的大范围变化，目前的无功补偿装置都是固定的，不能根据电网的无功状态进行动态调整，因而不能适应智能电网面临的新能源和多种负载不断动态投入或切换的实际情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种无功补偿装置及补偿方法，实时检测电网的无功参数，根据检测结果，自动调整投入的电容器的数量，补偿无功功率，减少发、供电设备的设计容量,减少投资，降低线损。

本发明的一个技术方案是无功补偿装置，包括电网和控制器，所述控制器通过电压传感器连接所述电网的零线和火线，所述控制器通过电流传感器连接所述电网的火线；所述零线和火线之间并联有2~20个补偿单元，每个补偿单元包括串联在一起的可关断晶闸管和电容，所述电容的一端连接零线，所述电容的另一端通过所述可关断晶闸管连接火线；所述可关断晶闸管的两个控制极分别连接所述控制器。所述控制器分别控制电压传感器和电流传感器实时检测电网上的电压值和电流值，并接收检测结果，然后根据检查结果计算，最后向可关断晶闸管发送信号，控制可关断晶闸管的导通和截止，进而自动调整投入的电容器的数量，补偿无功功率，减少发、供电设备的设计容量,减少投资，降低线损。

进一步地，控制器分别连接交流电源和地。  

    本发明的另一个技术方案是无功补偿装置的无功补偿方法，包括下列步骤：

a、电压传感器检测电网上的电压值，并将该电压值发送到控制器；电流传感器检测电网上的电流值，并将该电压值发送到控制器；设定功率因数值；

b、所述控制器通过接收到的电压值和电流值，算出电流矢量与电压矢量之间的相位角，再算出该相位角的功率因数值； 

c、根据算出的功率因数值，所述控制器向可关断晶闸管发送信号，控制可关断晶闸管的闭合和断开；以及

d、所述控制器继续分别控制电压传感器和电流传感器继续检测电网上的电压值和电流值，并接收检测结果，再次进行判断，进入下一个工作循环。

进一步地，所述步骤c包括如下步骤：

c1、当算出的功率因数值位于设定目标下限值与1之间时，所述控制器分别控制电压传感器和电流传感器继续检测电网上的电压值和电流值，并接收检测结果，再次进行判断；当算出的功率因数值不在设定目标下限值与1之间时，进一步判断算出的功率因数值是否大于0；

c2、如果算出的功率因数值大于0，闭合一个可关断晶闸管，与该可关断晶闸管电容串联的电容导通，然后所述控制器分别控制电压传感器和电流传感器继续检测并接收检测结果，再次进行判断；如果算出的功率因数值小于0，关断一个可关断晶闸管，与该可关断晶闸管电容串联的电容截止，然后所述控制器分别控制电压传感器和电流传感器继续检测并接收检测结果，再次进行判断。

进一步地，所述控制器向可关断晶闸管发送高电平时，可关断晶闸管导通；所述控制器向可关断晶闸管发送低电平时，可关断晶闸管截止。

进一步地，所述功率因数的表达式如下：

k=cos（Φ₁-Φ₂ ），其中0°=<Φ₁<=90°，0°=<Φ₂<=90°，K表示功率因数，Φ₁表示电压的相位角，Φ₂表示电流的相位角。

有益效果：控制器分别控制电压传感器和电流传感器实时检测电网上的电压值和电流值，并接收检测结果，然后根据检查结果计算，最后向可关断晶闸管发送信号，控制可关断晶闸管的导通和截止，进而自动调整投入的电容器的数量，补偿无功功率，减少发、供电设备的设计容量,减少投资，降低线损。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是本发明另一种实施例的无功补偿控制流程图。

图中标记：1-电网；2-控制器；3-电压传感器；4-电流传感器；5-补偿单元；6-可关断晶闸管；7-电容。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：