[发明专利]一种不限分组并联电容器的自动无功补偿系统及补偿方法

说明书

本发明公开了一种不限分组并联电容器的自动无功补偿系统及补偿方法，通过有载等电位分接开关理论上对电容器无限分组投切，故无功供给平滑，投切每组电容器时使用高压三相快速同步永磁接触器实现对每组电容器的零电压投入和零电流退出，通过油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器配合有载等电位分接开关及高压三相快速同步永磁接触器进行电抗率跟随调节，调节可靠平滑无冲击，无谐波。本发明对现有电力系统自动有载动态无功补偿技术进行了创新，补偿理念新颖，易于实现，整个系统仅2台小功率电机在调节时消耗有功，经济性可靠性及补偿效果良好性兼得，且对工作环境条件几乎没有要求。

技术领域

本发明涉及电力系统自动无功补偿技术领域，特别是涉及一种并联补偿电容器组成n组分组且串联可调电抗器进行自动有载无功补偿技术。

背景技术

目前，在我国电力系统内运行的无功功率跟踪调节方式有如下几类：第一类是目前已基本淘汰的调相机。第二类是目前使用最多的方式，就是并联补偿电容器分组投切，其中有机械式接触器投切电容方式和电子式无触点可控硅投切电容方式。第三类是并联电容器和可调并联电抗器的组合，用调节电抗器来调无功输出，如相控电抗器式、自饱和电抗器式、磁控电抗器式等。第四类是有源无功发生器如SVG。其中后两类因损耗、谐波、控制复杂、运行环境条件苛刻、投资大等问题只在特殊情况下使用。

目前，第二类电容器自动或手动分组投切无功补偿装置因其经济性、可靠性和易实现性，应用普遍。投切方式基本有两种：一种为电抗器、开关串联电容器，组成不同容量的分组。一般把总调节量分为三组，其容量比A:B:C＝1:2:4，排列组合成7档。设总调节容量为100％，其A:B:C＝14％:29％:57％，调节容量梯度为14％的倍数，调节过程(0～100％)需要3台电容器开关操作次数11次，A组操作7次，4投3切，B组操作次数3次2投1切，最大投切容量发生在第4档位，退出43％容量投入57％容量。

另一种是普遍采用无载切换开关。电容器分为2组，3个档位，串联电抗器分为3个抽头，感抗值对应3种组合容抗值；电容器容量分组比为A:B＝1:2＝34％:66％。因为必须无载投切电容器组，且电抗器也不能在带电情况改变抽头，故每次操作切换必须在停电情况下进行，所以最大投切容量发生在第三档，切66％，投100％。

故，上述两种投切装置存在如下不足：

1、其配电及无功设备投资或占地随分组数成倍增长，不宜分组太多。

2、无功调节梯度大，调节不平滑；

3、在档位切换过程中投切容量大，如上述第一种4档最大投切容量为57％，第二种3档为100％，这样对系统的无功冲击较大；

4、切换过程容易引起无功冲击，造成电压波动，可能引起过电压及较大的涌流，影响系统安全。

5、操作复杂，在一个循环投切过程中比例小的一组操作次数最多，维护费用增加，可靠性降低。

因此，迫切需要一种没有如上缺点的补偿系统和方法，而本发明不限分组并联电容器的自动无功补偿系统及补偿方法完全克服了如上装置之不足。

发明内容