[发明专利]一种不平衡和无功补偿综合控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不平衡和无功补偿综合控制系统及其方法，属于配电网技术领域。

背景技术

随着农村经济的快速发展，电能需求快速增长，新农村城镇化建设进程的不断加快，特别是“家电下乡”等一系列惠农政策的实施，农村用电量和用电负荷日并益攀升，农村电力需求与日俱增。农网中配电低压线路中无功治理不理想、三相负载不平衡情况严重、配电容量严重超载，这些都导致了农网低电压问题十分严重，制约了农村经济的发展。

农网中三相负载不平衡情况严重，经常会出现单相负荷容量超出配电变压器容量，而另外两相为轻载的情况，从而导致配变容量不足，电压偏低；农网中无功补偿普及率不高，即使应用电力电容器也因为谐波等问题导致电容器易损坏，无法正常投运，同时电容器还存在补偿精度不高，响应速度不够的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种不平衡和无功补偿综合控制系统及其方法，能够提高电力系统的功率因数、农村电网电压合格率和供电可靠性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种不平衡和无功补偿综合控制系统，包括作为主控设备的综合控制器和多个作为受控设备用于接收主控设备投切命令的补偿装置；综合控制器通过检测配变出口电压及电流，计算有功功率、无功功率、功率因素、电压合格率和三相不平衡度ε，从而控制所述补偿装置投切；接在相-相间的补偿装置用于实现有功功率在相间转移，接在相-零间的补偿装置用于无功补偿。

本发明的不平衡和无功补偿综合控制系统的控制方法，具体包括以下几个步骤：

(1)所述综合控制器检测配变出口电压及电流，并计算有功功率、无功功率、功率因素、电压合格率和三相不平衡度ε；

(2)判断相电压U_an、U_bn、U_cn是否越出电压上限U_uu、电压下限U_dd：

若相电压U_an、U_bn、U_cn超过电压上限U_uu，则下发切除相-零间的补偿装置命令；

若相电压U_an、U_bn、U_cn低于电压下限U_dd，则下发投入相-零间的补偿装置命令；

(3)若相电压U_an、U_bn、U_cn在电压下限U_dd与电压上限U_uu范围内，则判断三相不平衡度ε是否合格；

若ε>ε₀代表三相不平衡度不合格，则根据不平衡补偿算法下发相-相间的补偿装置动作命令；

若ε≤ε₀代表三相不平衡度合格，则根据无功补偿算法下发相-零间的补偿装置以及相-相间的补偿装置动作命令，其中，ε₀为设定的允许不平衡度。

步骤(3)中，所述不平衡补偿算法具体步骤如下：