CN105633977B - 智慧型低压无功补偿装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的智慧型低压无功补偿装置包括：检测电网参数的检测模块；用于对电网进行无功补偿的动态无功补偿模块；对所述电网进行更精确无功补偿的静止无功发生模块；根据自身预设参数及所述检测模块的检测结果控制所述动态无功补偿模块和所述静止无功发声模块的控制模块；所述检测模块用于检测所述电网中的无功功率因数以及无功阻抗特性。本发明的低压无功补偿装置可以将对电网的波动进行及时、高效的补偿，使电网的无功功率因数控制在一个极小的范围内，补偿效果优于传统的补偿方式。本发明同时还提供了一种无功补偿方法，该方法智能选择所需要进行无功补偿的动态无功补偿模块和/或静止无功发生模块，补偿响应时间较短，智能化程度高。

Description

智慧型低压无功补偿装置及方法
技术领域
本发明涉及电网中无功功率的处理技术，尤其涉及一种智慧型低压无功补偿装置以及无功补偿方法。
背景技术
随着电力电子技术的快速发展，越来越多的非线性电气设备接入电网，造成电网中大量无功功率的出现，严重影响了电网的供电质量。如图1所示，目前，主要采取的方法是对无功功率进行补偿，但传统的动态无功补偿装置采用分组投切、分组输出，存在无功补偿盲区，容易出现过补或欠补，功率因数补偿效果只能达到0.95左右，曲线波动范围极大，且只能针对特定的特征谐波进行滤除，滤除效果一般，补偿范围窄，动态响应特性差，且运行和维护成本高，对电网无功功率补偿的效果不佳。
现代无功补偿技术已发展到IGBT全控时代，静止无功发生器(STATIC VARGENERATOR简称SVG)是一种基于现代电力电子技术的新型无功补偿装置，具有优越的动态无功功率补偿性能，能够快速的跟踪和补偿电网的无功功率，还能实现从感性到容性的全范围无功功率的补偿，因而成为各国竞相研究的热点。传统的动态无功补偿装置与静止无功发生器相比补偿效果、响应时间明显比SVG要差，补偿范围较SVG小等。但相同容量的SVG要比传统的动态无功补偿装置(SFM)的价格高许多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决利用传统动态无功补偿装置进行补偿时，补偿效果差，曲线波动范围大，存在补偿盲区的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种智慧型低压无功补偿装置。
所述智慧型低压无功补偿装置包括：
从电网上检测电网参数的检测模块；
动态无功补偿模块，用于对电网进行无功补偿；
静止无功发生模块，对所述电网进行更精确无功补偿；
控制模块，根据自身预设参数及所述检测模块的检测结果控制所述动态无功补偿模块和所述静止无功发生模块的工作；
所述检测模块用于检测所述电网中的无功功率因数以及无功阻抗特性。
进一步的，所述检测模块用于检测单相线路电流与另外两相线路之间电压的相位差，从而确定所述电网的无功阻抗特性。
进一步的，所述动态无功补偿模块包括数个补偿单元，每个所述补偿单元受所述控制模块控制；多个所述补偿单元输出的无功功率不完全相同。
进一步的，所述补偿单元包括：
串联电抗器，用于输出感性无功功率；
并联电容器，用于输出容性无功功率；
投切开关，受控于所述控制模块，用于选择导通所述串联电抗器或并联电容器；
保护器件，用于对所述补偿单元进行保护；
所述补偿单元受控于所述控制模块，并根据控制模块的控制输出容性无功功率。
进一步的，所述静止无功发生模块对所述动态无功补偿模块补偿后的电网进行进一步补偿，用于覆盖所述动态无功补偿模块的补偿盲点。
进一步的，所述控制模块预设参数包括控制所述动态无功补偿模块和所述静止无功发生模块发生投切动作的临界功率因数，以及所述电网所要达到的无功稳定区间。
本发明检测模块对电网运行参数检测后，控制模块控制动态无功补偿模块对电网的无功功率进行补偿，从而使电网的无功功率因数达到相对较理想波动较小的范围，并在此基础上控制所述静止无功发生模块进一步的对电网的无功功率因数进行调整，达到理想状态且波动较小的目的；由于静止无功发生模块的响应时间较快，所以可以在长时间内在电网电气参数变化相对较小的情况下处于一个稳定状态，只有在电网电气参数波动范围较大时才需要动态无功补偿模块的接入；本发明的无功补偿装置补偿效果好，电网无功功率因数波动较小，且反应灵敏。
为解决上述问题，本发明还提供了一种无功补偿方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1：预设参数，预设的参数包括无功调整区间及无功稳定区间，所述无功调整区间为所述无功补偿方法进行调整时无功功率因数的波动范围，所述无功稳定区间为所述无功补偿方法调整后电网所处的无功功率因数范围；
步骤S2：检测电网无功功率因数及无功阻抗特性；
步骤S3：根据所述电网无功功率因数处在所述无功调整区间或无功稳定区间的范围及所述无功阻抗特性，控制动态无功补偿模块和/或静止无功发生模块的投切动作，从而使电网中的无功功率因数处于所述无功稳定区间内，并保持投切动作一定时间；
步骤S4：重复执行步骤S2及步骤S3；
步骤S5：完成；
所述动态无功功率补偿模块输出容性无功功率，所述静止无功发生模块输出容性无功功率或感性无功功率。
进一步的，所述步骤S3包括以下分步骤：
步骤S31：判断所述电网无功功率因数是否在所述无功稳定区间内，如果是执行步骤S310，如果否执行步骤S32；
步骤S310：执行所述步骤S4；
步骤S32：判断所述电网的无功阻抗特性为容性还是感性，为容性执行步骤S33，为感性执行步骤S34；
步骤S33：切除所述动态无功补偿模块和/或减小所述静止无功发生模块的容性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，执行步骤S4；当所述静止无功发生模块的容性无功功率输出最小时，所述电网依然没有进入所述无功稳定区间内，执行步骤S35；
步骤S34：投入所述动态无功补偿模块和/或减小所述静止无功发生模块的感性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，执行步骤S4；当所述静止无功发生模块的感性无功功率输出最小时，所述电网依然没有进入所述无功稳定区间内，执行步骤S36；
步骤S35：增加所述静止无功发生模块的感性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S4；
步骤S36：增加所述静止无功发生模块的容性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S4。
进一步的，所述步骤S33包括以下分步骤：
步骤S330：判断所述静止无功发生模块当前输出的无功阻抗特性为容性还是感性，如果为容性执行步骤S331，如果为感性执行步骤S332；
步骤S331：判断所述静止无功发生模块当前输出的无功功率因数大小是否大于所述无功调整区间的容性最大值，如果是执行步骤S333，如果否执行步骤S334；
步骤S333：减小所述静止无功发生模块的容性无功功率的输出，使所述无功功率因数处于所述无功稳定区间内；
步骤S334：减小所述静止无功发生模块输出的容性无功功率，并切除所述动态无功补偿模块，使所述无功功率因数处于所述无功稳定区间内；
步骤S332：切除所述动态无功补偿模块，减小所述动态无功补偿模块输出的无功功率，使所述电网中的无功功率因数处于所述无功稳定区间内。
进一步的，切除所述动态无功补偿模块是指将所述动态无功补偿模块中的多个补偿单元中的一个或者多个关闭，从而达到降低所述动态无功补偿模块容性无功功率的目的；投入所述动态无功补偿模块是指将所述动态无功补偿模块中的多个补偿单元中的一个或者多个打开，从而达到提高所述动态无功补偿模块容性无功功率的目的。
在本发明的无功补偿方法可以根据预设的无功稳定区间以及电网的无功阻抗特性，智能选择所需要进行无功补偿的动态无功补偿模块和静止无功发生模块的工作，并分别控制动态无功补偿模块及静止无功发生模块的无功补偿功率，响应时间较短，智能化程度高。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为传统动态无功补偿模块的补偿特性示意图；
图2为本发明智慧型低压无功补偿装置的模块结构示意图；
图3为本发明智慧型低压无功补偿装置的模块连接示意图；
图4为本发明动态无功补偿模块的模块结构示意图；
图5为本发明智慧型低压无功补偿装置的无功补偿需求示意图；
图6为本发明智慧型低压无功补偿装置的补偿效果示意图；
图7为本发明无功补偿方法的流程步骤示意图；
图8为本发明无功补偿方法的流程示意图；
图9为本发明无功补偿方法的步骤33的流程示意图。
附图标号说明：
10、检测模块；20、动态无功补偿模块；210、补偿单元；30、静止无功发生模块；40、控制模块。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2，本发明公开的智慧型低压无功补偿装置，包括：检测模块10、动态无功补偿模块20、静止无功发生模块30及控制模块40。
所述检测模块10从电网上检测电网参数，检测的参数为无功功率因数及无功阻抗特性。所述动态无功补偿模块20主要用于对电网进行无功补偿，可以使电网中的无功功率因数处于一个相对稳定的状态。所述静止无功发生模块30用于对电网进行更精确的无功补偿。所述控制模块用于根据预设参数及检测模块的检测结果控制所述无功补偿模块和静止无功发生模块的工作，从而使电网中的无功功率因数达到一个稳定，且理想的状态。
在本实施方式中，由于动态无功补偿模块本身的结构及电气特性的限制，仅仅通过动态无功补偿模块对电网补偿后达到的相对稳定的状态是指无功功率因数达到相对稳定左右的范围，一般为0.95左右，而且根据电网电气参数的变化，无功功率因数会存在一定的波动，可能出现相对滞后的问题。此时控制模块40进一步的控制静止无功发生模块30对电网的无功功率进行补偿，进一步的提高了电网无功功率因数使其达到稳定的状态，基本能够达到0.98以上，且不存在补偿的盲点，响应时间较快。
进一步的，所述检测模块10用于检测单相线路电流与另外两相线路之间电压的相位差，从而确定所述电网的无功阻抗特性。具体的，在三相供电中，我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc，A线电流为Ia则有Ua＝Usin(ωt)，Ub＝Usin(ωt+120°)，Uc＝Usin(ωt+240°)，从而得到BC间的线电压为Ubc＝Ub-Uc＝Usin(ωt-90°)。
若A线负载为纯阻性，则A线电流Ia与A线电压Ua同相，Ia超前Ubc的角度为90°；若A线负载为感性，则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为 Ia超前Ubc的角度为若A线负载为容性，则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为Ia超前Ubc的角度为
实际中，为了计算的方便，我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期，即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360°。在实际检测中，假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α，根据以上的分析得知：
若180°<α<270°电路为容性负载，若α＝270°，则电路为纯阻性负载，若270°<α<360°，则电路为感性负载，
通过以上的计算方式，我们就可以的到电网中的无功功率阻抗特性。
请参阅图3，在本实施方式中，检测单元10只需要检测A相线路电流Ia与B、C相电压Ubc之间的相位差就可以确定所述电网当前无功阻抗特性。只有在知道电网当前无功阻抗特性，所述控制模块40才能有选择的控制所述动态无功补偿模块20及静止无功发生模块30。这是因为动态无功补偿模块20只能进行容性的无功功率补偿，而静止无功发生模块30可以进行容性的无功功率补偿也可以进行感性无功功率补偿，在知道电网当前的无功阻抗特性的情况下才能减少补偿的响应时间，例如知道当前电网的无功阻抗特性为容性时，可以控制所述静止无功发生模块30减小补偿的容性无功功率，而不需要调整所述动态无功补偿模块20就可以使电网容性无功功率减小。
请参阅图3，进一步的，所述动态无功补偿模块20包括数个补偿单元210，每个所述补偿单元210受所述控制模块40控制；多个所述补偿单元210输出的无功功率不完全相同。
在本实施方式中，多个补偿单元210构成的动态无功补偿模块20可以根据控制模块的控制选择任意多个的补偿单元210对电网进行无功补偿，尽可以能的降低补偿响应时间，同时提高动态无功补偿模块的补偿范围。其中，每个补偿单元又可以输出不完全相同的无功功率，在控制模块的控制下，数量变化的多个容量不完全相同的补偿单元可以在较宽的补偿范围内实现多级化的有极补偿，进一步可以降低所述动态无功补偿模块的补偿盲点。
请参阅图4，进一步的，所述补偿单元包括：串联电抗器211、并联电容器212、投切开关213以及保护器件214。所述串联电抗器211用于输出感性无功功率；所述并联电容器212用于输出容性无功功率；所述投切开关213受控于所述控制模块，该投切开关用于选择导通所述串联电抗器或并联电容器；所述保护器件214用于对所述补偿单元210进行保护。
其中，所述补偿单元210受控于所述控制模块，并根据所述控制模块的控制输出感性或容性无功功率。
在本实施方式中，所述控制模块对投切开关的控制可以间接的控制所述串联电抗器及并联电容器的导通，使得整个所述补偿单元按照所述控制模块的控制输出相对应的容性无功功率。
进一步的，所述静止无功发生模块30对所述动态无功补偿模块20补偿后的电网进行进一步补偿，用于覆盖所述动态无功补偿模块的补偿盲点。
在本实施方式中，所述静止无功发生模块30相对于所述动态无功补偿模块20的无功补偿更细致，进一步的可以使所述静止无功发生模块补偿后的电网无功功率在极小的范围内波动，在电网的电气参数变化较小的情况下仅仅通过所述静止无功发生模块的补偿就能使电网的无功功率处于稳定的状态。
请参阅图5，进一步的，所述控制模块预设参数包括控制所述动态无功补偿模块和所述静止无功发生模块发生投切动作的临界功率因数，以及所述电网所要达到的无功稳定区间。
在本实施方式中，无功稳定区间是本发明的低压无功补偿装置所要使电网中的无功功率因数达到的一个范围，如图中的Xfcn到Y之间，该范围越小说明低压无功补偿装置的补偿效果越好。
其中，所述临界功率因数包括两个，为所述控制模块控制所述动态无功补偿模块进行投切动作时的第一临界功率因数，以及所述控制模块控制所述静止无功发生模块进行无功补偿的第二临界功率因数。其中所述第二临界功率因数小于所述第一临界功率因数。当电网中的电气参数在较小的范围内变化，使得电网中的无功功率达到第二临界功率因数时，所述控制模块控制所述静止无功发生模块对电网中的无功功率进行补偿，补偿时结合所述检测模块检测到的电网中的无功功率的阻抗特性为容性还是感性，所述静止无功发生模块输出与之电抗特性相反的无功功率，例如，设定第二临界功率因数为Y＝0.98，波动范围为0.2，，检测模块检测到电网中的无功功率为容性时，在图5中电网无功功率因数为Q2，控制模块控制所述静止无功发生模块减小输出大于0.2的容性无功功率因数相对应的无功功率或增大输出大于0.2的感性无功功率因数相对应的无功功率，这样就可以使电网的无功功率因数在0.98-1之间；同样的在0.2的波动范围内，检测模块检测到电网中的无功功率为感性时，在图5中电网无功功率因数为Q3，控制模块控制所述静止无功发生模块增加输出大于0.2的容性无功功率因数相对应的无功功率或减小输出大于0.2的感性无功功率因数相对应的无功功率，这样也可以使电网的无功功率因数在1-0.98之间。设定第一临界功率因数为0.95，波动范围为0.5,，检测模块检测到电网中的无功功率为容性时，在图5中电网无功功率因数处于Q1，控制模块控制所述静止无功发生模块减少容性无功输出或增大感性无功输出，同时还需要控制所述动态无功补偿模块减少容性无功功率，减少的无功功率为大于电网中的无功功率因数小于0.5，此时才可以使电网中的无功功率因数回复无功稳定区间内。此时电网中的无功功率因数的偏离已经超过了单个所述静止无功发生模块所能调整的范围。同样的，在电网功率因数在0.5的范围内波动时，检测模块检测到电网中的无功功率为感性时，在图5中电网的无功功功率因数处于Q5，此时已经超过了所述静止无功发生模块所能调整的感性最大无功功率，控制模块控制所述静止无功发生模块减少输出的感性无功功率，同时控制所述动态无功补偿模块增加输出的容性无功功率，这样就可以使电网中的无功功率因数进入所述无功稳定区间内。
请参阅图5，Xfcn为动态无功补偿模块输出的最小容性无功功率因数，此时多个补偿单元全部都处于不工作的切除状态，Xfca为动态无功补偿模块输出的最大容性无功功率因数，此时多个补偿单元全部都处于工作的投入状态；所述动态无功补偿单元所能输出的容性无功功率因数的输出范围为Xfcn～Xfca之间。Xgca为静止无功发生模块输出的最大容性无功功率因数，Xgla为静止无功发生模块输出的最大感性无功功率因数；所述静止无功发生模块输出的无功功率在Xgca～Xgla之间。
在本实施方式中，当电网的无功功率因数的大小大于了Xfca+Xgca+Xgla+Y时，就超出了本发明无功补偿装置的调整范围，此时为异常。具体的，当电网中的无功功率因数为大于Xfca+Xgca+Xgla+Y的容性时，图5中位于Q4，所述动态无功补偿模块从输出最大容性无功功率Xfca减小到输出的容性无功功率为0的Xfcn，同时静止无功发生模块从输出最大容性无功功率Xgca减小到0并增加到输出感性最大无功功率Xgla，可是经过以上的调整，依然不能使电网中的无功功率因数恢复到小于Y的区间内，显然已经超出了本发明的无功补偿装置所能调整的范围。同样的当电网处于容性无功功功率因数大于Xfca+Xgca+Xgla+Y时，图5中位于Q6，动态无功补偿模块输出最大容性无功功率，且静止无功发生模块从输出感性最大无功功率到减小为0，并输出容性最大无功功率后，依然不能使电网中的无功功率因数回复到小于Y的区间内，同样是超出了本发明无功补偿装置所能调整的范围。
请参阅图6，从图6中可以看出经过所述动态无功补偿模块及静止无功发生模块共同作用进行补偿后的，电网无功功率因数基本成直线状，波动范围极小，不存在补偿的盲区。
请参阅图7，本发明还公开了一种无功补偿方法，该无功补偿方法包括以下步骤：
步骤S1：预设参数，预设的参数包括无功调整区间及无功稳定区间，所述无功调整区间为所述无功补偿方法进行调整时无功功率因数的波动范围，所述无功稳定区间为所述无功补偿方法调整后电网所处的无功功率因数范围。
在本发明的无功补偿方法主要是将处于无功调整区间内的电网无功功率因数调整至所述无功稳定区间内，该无功稳定区间的越小说明调整的效果越好。
步骤S2：检测电网无功功率因数及无功阻抗特性。
在本步骤中，由于电网是处于不断的变化中，电网的无功功率因数也是波动的，本无功补偿方法只能对电网当前的无功功率进行补偿，那么当前需要补偿的无功功率就需要根据当前电网中的无功功率因数进行计算。
在本步骤中，所述无功阻抗特性主要是指电网中无功功率是容性还是感性，确定电网的阻抗特性后，在对电网进行无功补偿时，更具针对性，反应时间更快。
步骤S3：根据所述电网无功功率因数处在所述无功调整区间或无功稳定区间的范围及所述无功阻抗特性，控制动态无功补偿模块和/或静止无功发生模块的投切动作，从而使电网中的无功功率因数处于所述无功稳定区间内，并保持投切动作一定时间。
在本步骤中，当电网的无功功率因数在无功稳定区间内，所述动态无功补偿模块和/或静止无功发生模块的不做出投切动作，此时电网的无功功率因数处于理想状态，波动范围极小；当电网的无功功率因数在无功调整区间内，根据无功阻抗特性，由动态无功补偿模块做出投切补偿动作，或者由静止无功发生模块做出无功补偿，或者由动态无功补偿模块和静止无功发生模块同时做出无功补偿。
在本步骤中，经过上述的无功补偿后，所述电网的无功功率因数将会处于无功稳定区间内，然后执行该动作一定的时间，保持电网的无功功率因数在武功稳定器件内。
在本步骤中，动态无功补偿模块输出容性无功功率，静止无功发生模块输出容性无功功率或者感性无功功率。
步骤S4：重复执行步骤S2及步骤S3。
在本实施方式中，当检测模块进入下一次检测周期后，获得电网变化后的无功功率因数，以及无功阻抗特性，并重新对电网的无功功率进行补偿，以使电网的无功功率因数处于无功稳定区间内，然后进入下一次检测及补偿循环。
步骤S5：完成。
请参阅图8，在本实施方式中，所述步骤3由包括分步骤，具体的包括：
步骤S31：判断所述电网无功功率因数是否在所述无功稳定区间内，如果是执行步骤S310。
步骤S310：执行步骤S4，即进行下一个对电网的检测和无功补偿周期。
如果步骤S31判断为否，即检测的电网无功功率因数没有在无功稳定区间内，则需要进行进一步的无功补偿，此时执行步骤S32。
步骤S32为：判断所述电网的无功阻抗特性为容性还是感性。在本实施方式中，进行了步骤S32的判断后可以更加有针对性的对电网进行补偿，补偿响应时间更短，可以使电网的无功功率因数波动控制在极小的范围内。
如果步骤S32判断后电网的无功阻抗特性为容性的，则执行步骤S33，即切除所述动态无功补偿模块和/或减小所述静止无功发生模块的容性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后再执行步骤S4，进入下一个补偿循环周期。如果在静止无功发生模块的容性无功功率输出最小时，电网依然没有进入所述无功稳定区间内，则说明此时电网的容性无功功率较大，仅仅通过减小动态无功补偿模块的容性无功补偿以及静止无功发生模块的容性无功补偿依然无法使电网回归至无功稳定区间，此时就需要执行步骤S35，即增加所述静止无功发生模块的感性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S4，进入下一个检测、补偿周期。如果即便静止无功发生模块已经输出了感性最大无功功率，电网依然没有进入无功稳定区间，那么说明电网的容性无功功率已经大于了本发明的无功补偿方法所能调整的范围，为异常状态。
如果在步骤S32中判断电网的无功阻抗特性为感性，则需要执行步骤S34：投入所述动态无功补偿模块和/或减小所述静止无功发生模块的感性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，执行步骤S4，进入下一个检测及补偿循环；当所述静止无功发生模块的感性无功功率输出最小时，所述电网依然没有进入所述无功稳定区间内，则说明此时电网的感性无功功率较大，仅仅通过投入动态无功补偿模块的容性无功补偿以及静止无功发生模块输出最小感性无功补偿依然无法使电网回归至无功稳定区间，此时就需要执行步骤S36；所述步骤S36为增加所述静止无功发生模块的容性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S4，进入下一个检测及无功补偿循环；同样的，如果在投入动态无功补偿模块以及静止无功发生模块输出了容性无功功率后，电网依然还是没有进入无功稳定区间内，那么说明电网的感性无功功率已经大于了本发明的无功补偿方法所能调整的范围，为异常状态。
在上述步骤S33及步骤S34中，优先的选择改变所述静止无功发生模块的输出无功功率，因为静止无功发生模块反应迅速，可以缩短补偿响应时间。
请参阅图9，进一步的，所述步骤S33包括以下分步骤：
步骤S330：判断所述静止无功发生模块当前输出的无功阻抗特性为容性还是感性，如果为容性执行步骤S331，如果为感性执行步骤S332。分成两种执行方式，主要是因为所述静止无功发生模块可以输出容性也可以输出感性无功功率，根据不同的电网电气参数可以采用不同的补偿方式，从而可以进一步的降低补偿相应速度。
所述步骤S331：判断所述静止无功发生模块当前输出的无功功率因数是否大于所述无功调整区间的容性最大值，如果是就意味着仅仅通过调整静止无功发生模块的容性无功输出就可以使电网无功功率因数回归至功率稳定区间，此时执行步骤S333，所述步骤S333为减小所述静止无功发生模块的容性无功功率的输出。
如果步骤S331判断的结果为否，则说明此时单单通过减小所述静止无功发生模块的容性无功功率已经不足以使电网的无功功率因数回归至无功稳定区间，此时执行步骤S334，所述步骤S334为减小所述静止无功发生模块输出的容性无功功率，并切除所述动态无功补偿模块。
在执行完步骤S333或步骤S334后，电网的无功功率回归至无功稳定区间后，就进入下一个检测及补偿循环。
如果步骤S331判断出静止无功发生模块在当前输出的无功功率为感性，则执行步骤S332，此时电网的无功功率为容性，而所述静止无功发生模块输出为感性，说明动态无功补偿模块为过补偿状态，此时仅仅需要降低所述动态无功补偿模块的容性补偿，就可以使电网中的无功功率向无功稳定区间移动。所述步骤S332为切除所述动态无功补偿模块，减小所述动态无功补偿模块输出的无功功率。
在本实施方式中，所述动态无功补偿模块由多个补偿单元构成，切除所述动态无功补偿模块是指将所述补偿单元中的一个或者多个关闭，从而降低所述动态无功补偿模块的容性无功功率；投入所述动态无功补偿模块是指将所述补偿单元中的一个或者多个打开，从而提高所述动态无功补偿模块的容性无功功率。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无功补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：预设参数，预设的参数包括无功调整区间及无功稳定区间，所述无功调整区间为所述无功补偿方法进行调整时无功功率因数的波动范围，所述无功稳定区间为所述无功补偿方法调整后电网所处的无功功率因数范围；
步骤S2：检测电网无功功率因数及无功阻抗特性；
步骤S3：根据所述电网无功功率因数处在所述无功调整区间或无功稳定区间的范围及所述无功阻抗特性，控制动态无功补偿模块和/或静止无功发生模块的投切动作，从而使电网中的无功功率因数处于所述无功稳定区间内，并保持投切动作一定时间；
步骤S4：重复执行步骤S2及步骤S3；
步骤S5：完成；
所述动态无功功率补偿模块输出容性无功功率，所述静止无功发生模块输出容性无功功率或感性无功功率。
2.根据权利要求1所述的无功补偿方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下分步骤：
步骤S31：判断所述电网无功功率因数是否在所述无功稳定区间内，如果是执行步骤S310，如果否执行步骤S32；
步骤S310：执行所述步骤S4；
步骤S32：判断所述电网的无功阻抗特性为容性还是感性，为容性执行步骤S33，为感性执行步骤S34；
步骤S33：切除所述动态无功补偿模块和/或减小所述静止无功发生模块的容性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，执行步骤S4；当所述静止无功发生模块的容性无功功率输出最小时，所述电网依然没有进入所述无功稳定区间内，执行步骤S35；
步骤S34：投入所述动态无功补偿模块和/或减小所述静止无功发生模块的感性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，执行步骤S4；当所述静止无功发生模块的感性无功功率输出最小时，所述电网依然没有进入所述无功稳定区间内，执行步骤S36；
步骤S35：增加所述静止无功发生模块的感性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S4；
步骤S36：增加所述静止无功发生模块的容性无功功率输出，使所述电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S4。
3.根据权利要求2所述的无功补偿方法，其特征在于，所述步骤S33包括以下分步骤：
步骤S330：判断所述静止无功发生模块当前输出的无功阻抗特性为容性还是感性，如果为容性执行步骤S331，如果为感性执行步骤S332；
步骤S331：判断所述静止无功发生模块当前输出的无功功率因数大小是否大于所述无功调整区间的容性最大值，如果是执行步骤S333，如果否执行步骤S334；
步骤S333：减小所述静止无功发生模块的容性无功功率的输出，使所述无功功率因数处于所述无功稳定区间内；
步骤S334：减小所述静止无功发生模块输出的容性无功功率，并切除所述动态无功补偿模块，使所述无功功率因数处于所述无功稳定区间内；
步骤S332：切除所述动态无功补偿模块，减小所述动态无功补偿模块输出的无功功率，使所述电网无功功率因数处于所述无功稳定区间内。
4.根据权利要求1、2、3任一项所述的无功补偿方法，其特征在于，切除所述动态无功补偿模块是指将所述动态无功补偿模块中的多个补偿单元中的一个或者多个关闭，从而达到降低所述动态无功补偿模块容性无功功率的目的；投入所述动态无功补偿模块是指将所述动态无功补偿模块中的多个补偿单元中的一个或者多个打开，从而达到提高所述动态无功补偿模块容性无功功率的目的。
5.一种智慧型低压无功补偿装置，包括从电网上检测电网参数的检测模块，其特征在于，采用权利要求1～4任一项所述的无功补偿方法，还包括：
动态无功补偿模块，用于对电网进行无功补偿；
静止无功发生模块，对所述电网进行更精确无功补偿；控制模块，根据自身预设参数及所述检测模块的检测结果控制所述动态无功补偿模块和所述静止无功发生模块的工作；
所述检测模块用于检测所述电网中的无功功率因数以及无功阻抗特性。
6.根据权利要求5所述的智慧型低压无功补偿装置，其特征在于，所述检测模块用于检测单相线路电流与另外两相线路之间电压的相位差，从而确定所述电网的无功阻抗特性。
7.根据权利要求5所述的智慧型低压无功补偿装置，其特征在于，所述动态无功补偿模块包括数个补偿单元，每个所述补偿单元受所述控制模块控制；多个所述补偿单元输出的无功功率不完全相同。
8.根据权利要求7所述的智慧型低压无功补偿装置，其特征在于，所述补偿单元包括：
串联电抗器，用于输出感性无功功率；
并联电容器，用于输出容性无功功率；
投切开关，受控于所述控制模块，用于选择导通所述串联电抗器或并联电容器；
保护器件，用于对所述补偿单元进行保护；
所述补偿单元受控于所述控制模块，并根据控制模块的控制输出容性无功功率。
9.根据权利要求5所述的智慧型低压无功补偿装置，其特征在于，所述静止无功发生模块对所述动态无功补偿模块补偿后的电网进行进一步补偿，用于覆盖所述动态无功补偿模块的补偿盲点。
10.根据权利要求5所述的智慧型低压无功补偿装置，其特征在于，所述控制模块预设参数包括控制所述动态无功补偿模块和所述静止无功发生模块发生投切动作的临界功率因数，以及所述电网所要达到的无功稳定区间。
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