[发明专利]无功补偿装置并联运行系统与无功补偿控制方法

说明书

本发明涉及无功补偿装置并联运行系统与无功补偿控制方法，将两个变压器并联运行，在变压器对应的母线连接有无功补偿装置，母线通过母联断路器器连接，采用的无功补偿控制方法为：将其中一个无功补偿装置作为主机，其他无功补偿装置作为从机，主机检测所有母线上的电流和无功功率，根据所有无功补偿装置的运行模式，确定主机和从机需要补偿的无功电流。该系统相对于单台SVG，增大了系统的容量，由于变压器的并联设置，使两个SVG分为主机和从机，相互通讯，在主机和从机之间分配无功补偿电流。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，具体涉及无功补偿装置并联运行系统与无功补偿控制方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，我国经济飞速发展，作为国民经济基础的电力系统，也因需求量的不断增大，规模也越来越大。在现代各行各业，对电力的需求和依赖都变得越来越强烈，电力系统也得到了迅猛的发展。庞大的电力系统中有大量的无功功率在流动，产生了大量的损耗，造成电压跌落，影响电能质量，这会使得从发电到供电，及配电整个电力系统产生不良影响，主要表现在以下几个方面：

1)减小供电设备输出容量，由于无功功率的增加，供电设备在产生有功功率同时还需输出无功功率，使得其输出电流及视在功率增大，从而需要减少了发电设备如发电机、变压器等电气设备输出的容量。

2)增加了设备和线路的损耗，无功电流的增加导致设备和线路的不必要损耗。

3)产生电网波动，许多大型感性或容性设备，如电熔炉、电焊机等设备在运行时会产生频繁的无功功率冲击，从而引起电网剧烈波动，导致电能质量下降，电力保护设备动作，甚至可能引起供电设备故障。

4)电网功率因数降低，电能利用率下降，大量无功功率存在与电网中使得电网整体功率因素下降，用电设备的电能利用率降低，造成能源的浪费。

5)使得设备发热量增加，降低设备使用寿命，增加设备运行及维护成本。

因此，提高和稳定功率因数、减少无功流动是近年来各方面关注的热点之一，而SVG作为目前最先进的无功补偿设备得到了广泛的应用，但SVG装置的单台容量不大，无法满足用户大容量的动态无功补偿需求，并联SVG装置能够解决开关频率与容量之间的矛盾，具有良好的无功补偿效果和动态性能。现有SVG装置的并联方式均采用多个SVG通过变压器独立的接入电网，这种并联运行方法效应速度慢，补偿精度差，无法满足电站各种运行工况的无功补偿要求。

上述多个SVG在启动主、从机时，需要设置单独的协调控制器，协调控制器和所有SVG进行通讯，用于确定SVG的主、从分配，以及进行无功功率分配，这种带有协调控制的无功补偿方案，增加了硬件成本，系统复杂，并且可靠性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种无功补偿装置并联运行系统与无功补偿控制方法，用于解决现有单台SVG装置补充容量无法满足用户需求，且多台SVG装置单独接入电网需要多个协调控制器增加硬件成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种无功补偿装置并联运行系统，包括两个并联运行的变压器，每个变压器的一侧用于连接电网，另一侧连接母线，母线之间通过母联断路器相连，所述母线连接有无功补偿装置；

在无功补偿装置中选择其中一个作为主机，将剩余的无功补偿装置作为从机，主机检测所有母线上的电流和无功功率，根据所有无功补偿装置的运行模式，确定主机和从机需要补偿的无功电流。

当从机的运行功率小于额定功率的N倍时，N≤0.5，延时第一设定时间，控制所述从机进入闭锁模式，在闭锁模式下，切除从机中设定数量的功率模块；当需要补偿的总无功功率大于或等于所述额定功率的N倍时，延时第一设定时间，主机控制解锁从机，从机恢复正常运行模式。

所述设定数量通过以下计算式得出：