[发明专利]一种采用无功补偿的配电网能效优化装置及方法

说明书

本发明提供了从而提供一种采用无功补偿的配电网能效优化装置及方法。该装置包括：智能测控单元、控制器、智能开关、保护单元和无功补偿单元，所述智能测控单元与所述控制器相连；所述控制器与所述智能开关相连；所述保护单元与所述控制器相连；所述智能开关与所述无功补偿单元相连。本发明着重优化配电网系统的功率损耗，自适应自动调节无功补偿装置的投切动作，达到动态优化，用以满足节约能耗，提高使用效率，使得配电网系统正常稳定工作，整体的补偿方式带来的成本较小，比较经济，设备较小并且易于控制。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种采用无功补偿的配电网能效优化装置及方法。

背景技术

投入无功补偿设备可以在一定程度上有效的控制输入端电压值，并且其拥有设备简单，控制较为简单，现今对于无功补偿设备的研究较为成熟，其本身就具有较为完善的控制与保护功能，设备的智能化程度较高，大大减少了在使用中的维护工作，而且整体装置比较轻，体型较小，便于安装，并且对于安装成本上来说也较小。现在无功补偿已经应用到了多个领域中，其能够有效的降低损耗，使用无功补偿能够较容易的解决就地平衡问题，还具有提高低压电网和用电设备的功率因数，增加设备容量储存，提高设备效率。选用并联电容器方式的无功补偿具有能够有效地避免过补偿的情况出现，对于补偿位置和补偿容量的选择也较为方便的优点。

本发明不但能够解决电压波动产生的影响也可以在一定程度上达到节能减损，提高配电网工作效率的作用。

发明内容

本发明的目的为了提高配电网正常运行并且配电网能够得到高效工作，从而提供一种采用无功补偿的配电网能效优化装置及方法。

为实现上述目的，在一方面，本发明提供了提供一种采用无功补偿的配电网能效优化装置。该装置包括：智能测控单元、控制器、智能开关、保护单元和无功补偿单元，

所述智能测控单元与所述控制器相连，用以在线实时监测配电网节点运行情况，测量得到三相电流以及输出电压，求出功率因数；

所述控制器与所述智能开关相连，用以根据优化算法，对测量得到的数据进行判断分析，从而得到最有利的无功补偿方案，并对智能开关发出动作信号；

所述保护单元与所述控制器相连，用以将检测到情况通过传输通道传输到控制器中，由控制器判断作出决策，发出相应的保护指令；

所述智能开关与所述无功补偿单元相连，用以根据控制器的指令来控制智能开关发生动作，来控制无功补偿单元的投切与否以及相应的投切总量；

所述无功补偿单元，用以实现电能优化。

优选地，所述保护单元包括温度检测模块和断相检测模块。

优选地，所述无功补偿单元包括单相无功补偿装置和三相无功补偿装置，所述单相无功补偿装置用以平衡三相电流和功率因数，所述三相无功补偿装置用以提高功率因数。

进一步优选地，所述单相无功补偿装置的工作包括如下步骤：

(1)根据已有的配电网各节点的负荷数据，判断出每个节点上功率因数较小的节点，并且记录下选中的节点及其功率因数。

(2)检测装置分别实时监测跟踪选中节点的功率因数，需要实时检测到节点的功率因数以及该节点上总体的无用功率损耗，判断三相输出电压是否处于波动状态。

(3)根据检测到的数据传输到控制器中，先判断保护装置是否出现异样，若发生不正常工作，就要先解决问题待正常工作时再进行无功补偿投切动作，若未发生异样情况，先稳定三相电压的基础之上，还要满足功率因数和无用功率的均衡，并且在这之上必须要满足约束条件：

其中，QC为无功补偿设备的投切量，QCmin、QCmax分别为电容器投切量的上限和下限。

目标函数为：