[发明专利]一种电能质量分支自适应补偿方法及系统

说明书

本发明公开了一种电能质量分支自适应补偿方法，包括步骤：1)根据低压配电拓扑、配电线路以及各分支功率，建立配电拓扑模型；2)根据配电拓扑的仿真模型，分析各分支在平均负载率下，无功电流与不平衡电流对线损的影响，建立负载电流与线损的关系曲线；根据电能质量补偿装置的功耗，建立补偿电流与设备损耗的关系曲线；联合二者的关系曲线，得到适合进行补偿的无功电流阈值与不平衡电流阈值；3)采集各分支处的三相实际电流值；4)将三相实际电流值的电流成分与对应的电流阈值进行比对，根据比对结果选择对应的补偿模式；所述补偿模块包括无功补偿模式或/和不平衡补偿模式。本发明具有兼具无功补偿和三相不平衡治理且针对性强等优点。

技术领域

本发明主要涉及电能质量治理技术领域，具体涉及一种电能质量分支自适应补偿方法及系统。

背景技术

在公变台区，特别是农村电网台区，由于单相负荷的存在以及用电随机性很大等缘故，不可避免地会出现三相不平衡现象。其中变压器长期三相不平衡运行，会加速变压器重过载相的老化，可能会造成变压器烧毁现象；另外农业生产所用的装置是电机类装置，会产生非常明显的无功，导致某几个分支有很大的无功电流。

目前常见的电能质量补偿方案，是集中式电能质量补偿方案，采用电力电子式补偿装置检测负载电流成分，补偿电流的不平衡成分，进而达到变压器出线电流平衡，治理无功电流。另外对于电力电子式补偿装置，根据现场的工况，设定某一个固定的补偿模式，但如果负载进行投入或切出，现场工况发生变化，当前的补偿模式对于线路的治理效果就不明显了。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种兼具无功补偿和三相不平衡治理、且针对性强的电能质量分支自适应补偿方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种电能质量分支自适应补偿方法，包括步骤：

1)根据低压配电拓扑、配电线路以及各分支功率，建立配电拓扑模型；

2)根据配电拓扑的仿真模型，分析各分支在平均负载率下，无功电流与不平衡电流对线损的影响，建立负载电流与线损的关系曲线；根据分布式电能质量补偿单元的功耗，建立补偿电流与设备损耗的关系曲线；联合二者的关系曲线，得到适合进行补偿的无功电流阈值与不平衡电流阈值；

3)采集各分支处的三相实际电流值；

4)将三相实际电流值的电流成分与对应的电流阈值进行比对，根据比对结果选择对应的补偿模式；所述补偿模块包括无功补偿模式或/和不平衡补偿模式。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤1)中，在建立低压配电拓扑时，以传输线的材质、长度、线径以及接触点为考虑因素，详细计算线路电阻与电感，汇集分支处用电信息，建立详细的配电拓扑模型。

线路电阻R＝ρl/s，其中ρ是电阻率、l是线路长度；s是线路截面积；

线路电感为其中D_eq是互几何均距，D_s是自几何均距；

其中每个接触点的电阻值等效于5mΩ～10mΩ。

在步骤2)中，根据用户个数、用电量、功率因数以及线路型号，充分考虑无功电流与不平衡电流对于线路损耗和变压器损耗的影响，进行建模运算，设定不同的无功电流阈值和不平衡电流阈值。

在步骤3)中，采用SDFT算法以及对称分量法，提取出三相实际电流的正序无功成分、负序分量以及零序分量，以与对应的电流阈值进行比对。

在步骤4)中，若负载侧无功电流高于对应设定的电流阈值，则启用无功补偿模式；若负载侧不平衡电流阈值高于对应设定的电流阈值，则启用不平衡补偿模式。