[发明专利]无功补偿系统及无功补偿方法

说明书

本申请提供一种无功补偿系统及无功补偿方法，无功补偿系统包括耦合变压器、电容投切开关、电容器、变频电流发生器及监控器，耦合变压器的一次侧与电容投切开关及电容器串联，并与电力系统的母线相连接；耦合变压器的二次侧与变频电流发生器相连接，变频电流发生器通过一补偿投切开关与电力系统的母线相连接；监控器用于根据采集的耦合变压器的一次侧电感入口处的入口谐波电流及入口谐波频率和母线谐波电压，控制变频电流发生器在耦合变压器的二次侧回路产生一补偿谐波电流，并使得耦合变压器的一次侧产生一补偿谐波电压。本申请无功补偿系统及无功补偿方法，较好地消除无功补偿装置的谐波电压及谐波电流，提高补偿电容器使用寿命。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种无功补偿系统及无功补偿方法。

背景技术

在电力系统中，普遍采用电容补偿装置来提高功率因数。随着电力系统中大量非线性负载的使用，电力系统中谐波畸变率普遍较高，而电容器在谐波环境下呈低阻抗特性，一个比较小的谐波电压就会在补偿电容器中产生很大的谐波电流，导致电容器因为过热而损坏，因此，电力系统中电容补偿装置经常会出现电容器鼓包烧毁甚至爆炸，电容补偿装置已成为配电系统中最容易出现故障的环节。

目前，在电力系统中，普遍采用的方式是在电容补偿装置中串联一个电抗器组成无功补偿装置，来提高电容回路的阻抗，减小电容器中的谐波电流，保护电容器不出现谐波过流而损坏，然而串联电抗器虽然可以减少流入电容器的谐波电流，但是谐波电流不能较好地消除。随着系统阻抗的变化，电容补偿回路中的谐波电流仍然可能放大超出电容的极限值，出现通常所说的“谐振”，而由于电容器回路中谐波电流无法完全消除，导致电容器长期工作在谐波电流环境中，大大缩短了电容器的寿命。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种无功补偿系统及无功补偿方法，较好地消除无功补偿装置的谐波电压及谐波电流，节省相应的电能在无功补偿装置上的消耗，大大改善无功补偿装置电容器的运行环境和效率，提高补偿电容器使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供了一种无功补偿系统，包括耦合变压器、电容投切开关、电容器、变频电流发生器及监控器，

所述耦合变压器的一次侧与所述电容投切开关及所述电容器串联，并与电力系统的母线相连接；

所述耦合变压器的二次侧与所述变频电流发生器相连接，所述变频电流发生器通过一补偿投切开关与所述电力系统的母线相连接；

所述监控器与所述耦合变压器的两端、所述电力系统的母线、所述变频电流发生器及所述电容投切开关相连接；

所述监控器用于采集所述耦合变压器的一次侧电感入口处的入口谐波电流及入口谐波频率和母线谐波电压；以及用于根据所述耦合变压器的一次侧电感入口处的入口谐波电流及入口谐波频率和母线谐波电压，向所述变频电流发生器发送第一输出指令；以及用于所述补偿投切开关及所述电容投切开关的控制；

所述变频电流发生器用于根据所述监控器发送的第一输出指令，在所述耦合变压器的二次侧回路产生一补偿谐波电流，并使得所述耦合变压器的一次侧产生一用于抵消所述母线谐波电压的补偿谐波电压。