CN109449950A - 一种svg和电容补偿柜并机补偿的控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统及方法,包括:电源;负载;电源通过线路连接负载,向负载提供电能;电容补偿柜ACC,包括若干组并联的电容器组,能够有级调节以补偿大部分负载感性无功;静止无功发生器SVG,用于补偿电容补偿柜有级调节剩余的无功容量。SVG和电容补偿柜并机补偿时使用2套电流互感器。电容补偿柜使用1套独立的电流互感器采集负载电流,以传统的控制算法运行;SVG使用另外1套独立的电流互感器采集负载电流和电容补偿柜电流之和,按照SVG本身的算法运行;SVG和电容补偿柜之间没有任何通信,也没有任何接线,相互独立运行,可充分利用现有设备自由组合,克服了SVG和电容补偿柜并机补偿需要重新设计的缺点。
Description
技术领域
本发明属于无功补偿技术领域,特别涉及一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统及方法。
背景技术
电容补偿柜是将固定容量的电容器组并联在无功负载上,就地提供固定容量的容性无功功率,补偿感性无功功率,提高负载的功率因数,稳定系统电压,从而降低线路损耗,节约电费成本,提高变压器传输容量,提高整体的电力传输效率。
静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上,调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率,实现动态无功补偿的目的。SVG能够快速地提供连续可调的无功电流,抑制冲击性负荷引起的电压波动和闪变现象,稳定负荷侧电压,提高功率因数,是目前抑制电压波动和闪变的最佳方案。
电容补偿柜作为传统的无功补偿方式,具有成本低、容量大、损耗小的优点,但是反应速度较慢,一般为分钟级,另外受限于电容器的容值,补偿电流不连续。SVG作为新型的无功补偿方案,克服了电容补偿柜的缺点,但是成本较高。作为一个折中方案,可以将大容量的电容补偿柜和小容量SVG结合在一起,但目前现有的方案均需要专门设计,相互之间需要通信或者使用同1套控制系统,较为复杂,且不同厂家电容柜和SVG难以直接并机补偿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统及方法,以解决现有技术中大容量的电容补偿柜和小容量SVG结合使用时存在的技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,包括:
电源;
负载;电源通过线路连接负载,向负载提供电能;
电容补偿柜ACC,包括若干组并联的电容器组,能够有级调节以补偿大部分负载感性无功;
静止无功发生器SVG,用于补偿电容补偿柜有级调节剩余的无功容量。
进一步的,电容补偿柜ACC连接第一电流互感器CT1的输出端,用于通过第一电流互感器CT1采集负载电流。
进一步的,电容补偿柜ACC连接第一电流互感器CT1的输出端,用于通过第一电流互感器CT1采集负载电流。
进一步的,电容补偿柜ACC的容量大于静止无功发生器SVG的容量。
进一步的,电容补偿柜ACC和静止无功发生器SVG独立运行。
进一步的,电容补偿柜ACC的反应时间大于静止无功发生器SVG的反应时间。
进一步的,负载感性无功稳定时,电容补偿柜ACC补偿大部分负载感性无功,剩余部分通过静止无功发生器SVG补偿,功率因数为1;
负载感性无功突变时,此时电容补偿柜ACC尚未动作,处于过补状态,静止无功发生器SVG采集负载电流和电容补偿柜ACC电流之和,补偿静止无功为负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和;电容补偿柜ACC到达动作时间后,电容补偿柜ACC集负载电流,检测时间的仿佛在感性无功,有级调整期投入的电容器组数量,以补偿大部分负载感性无功;静止无功发生器SVG到达动作时间后,采集负载电流和电容补偿柜电流,检测负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和,SVG补偿剩余感性无功,功率因数为1;静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机稳定补偿,直至下一次负载感性无功突变。
一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制方法,静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机补偿负载感性无功,包括以下步骤:
负载感性无功稳定时,电容补偿柜ACC补偿大部分负载感性无功,剩余部分通过静止无功发生器SVG补偿,功率因数为1;
负载感性无功突变时,此时电容补偿柜ACC尚未动作,处于过补状态,静止无功发生器SVG采集负载电流和电容补偿柜ACC电流之和,补偿静止无功为负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和;电容补偿柜ACC到达动作时间后,电容补偿柜ACC集负载电流,检测时间的仿佛在感性无功,有级调整期投入的电容器组数量,以补偿大部分负载感性无功;静止无功发生器SVG到达动作时间后,采集负载电流和电容补偿柜电流,检测负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和,SVG补偿剩余感性无功,功率因数为1;静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机稳定补偿,直至下一次负载感性无功突变。
进一步的,电容补偿柜ACC的容量大于静止无功发生器SVG的容量。
进一步的,电容补偿柜ACC和静止无功发生器SVG独立运行。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明中,静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机补偿负载感性无功;SVG和电容补偿柜并机补偿时使用2套电流互感器。电容补偿柜使用1套独立的电流互感器采集负载电流,以传统的控制算法运行;SVG使用另外1套独立的电流互感器采集负载电流和电容补偿柜电流之和,按照SVG本身的算法运行。SVG和电容补偿柜之间没有任何通信,也没有任何接线,相互独立运行。
负载稳定时,电容补偿柜补偿大部分感性无功,发挥其成本低、容量大、损耗小的优势,SVG检测负载电流和电容补偿柜电流之和,补偿电容补偿柜有级调节剩余的无功容量,实现连续补偿;负载突增或突减时,SVG反应时间为毫秒级,在电容补偿柜电容器组投切动作之前,SVG在本身的容量范围内补偿无功,发挥其快速补偿的优势。电容补偿柜反应速度较慢,一般为分钟级,电容补偿柜动作之后,SVG只需要补偿电容补偿柜有级调节剩余的无功容量。
SVG和电容补偿柜并机补偿,在负载稳定或突变时均可发挥SVG和电容补偿柜各自优势,而且SVG和电容补偿柜之间没有任何通信,也没有任何接线,相互独立运行,可充分利用现有设备自由组合,克服了SVG和电容补偿柜并机补偿需要重新设计的缺点,不同厂家电容柜和SVG可以直接并机补偿。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统的结构示意图。
对图中所示的电路中各标记说明如下:
CT1:第一电流互感器;
CT2:第二电流互感器;
SVG:静止无功发生器;
ACC:电容补偿柜;
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明,旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明,本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
请参阅图1所示,本发明提供一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,包括静止无功发生器SVG、电容补偿柜ACC、第一电流互感器CT1和第二电流互感器CT2。
电容补偿柜ACC连接第一电流互感器CT1的输出端,用于通过第一电流互感器CT1采集负载电流。
静止无功发生器SVG连接第二电流互感器CT2的输出端,用于通过第二电流互感器CT2采集负载电流和电容补偿柜电流之和。
假设静止无功发生器SVG的容量为100kvar,动作时间为20ms。电容补偿柜ACC的容量为600kvar,为10个容量为60kvar电容器组并联组成,动作时间为10分钟,负载感性无功波动范围为-100kvar~700kvar。
本发明一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制方法,包括以下步骤:
负载稳定时:负载感性无功为0kvar~-100kvar,即容性无功0kvar~100kvar,电容补偿柜ACC无法补偿容性无功,电容器组全部切除,静止无功发生器SVG补偿所有容性无功,功率因数为1;负载感性无功为600kvar~700kvar,电容补偿柜ACC满容量补偿600kvar,SVG补偿剩余感性无功,功率因数为1;负载感性无功为0kvar~600kvar,例如500kvar,电容补偿柜ACC投入8组电容共480kvar,剩余20kvar由静止无功发生器SVG补偿,功率因数为1。
负载突变时:负载稳定时,感性无功为500kvar,电容补偿柜ACC投入8组电容器共480kvar,剩余20kvar由静止无功发生器SVG补偿。某一时刻,负载感性无功突减为400kvar,此时电容补偿柜ACC尚未动作,处于过补状态,静止无功发生器SVG通过第二电流互感器CT2采集负载电流和电容补偿柜ACC电流之和,发现感性无功为-480kvar+400kvar=-80kvar,即20ms后,静止无功发生器SVG补偿80kvar容性无功,功率因数为1。10分钟后,电容补偿柜ACC通过第一电流互感器CT1采集负载电流,发现感性无功为400kvar,减少补偿容量为360kvar,20ms后,静止无功发生器SVG通过第二电流互感器CT2采集负载电流和电容补偿柜电流,发现感性无功为-360kvar+400kvar=40kvar,SVG补偿40kvar感性无功,功率因数为1,静止无功发生器SVG和电容补偿柜AVV并机稳定补偿,不再动作。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (10)
1.一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,包括:
电源;
负载;电源通过线路连接负载,向负载提供电能;
电容补偿柜ACC,包括若干组并联的电容器组,能够有级调节以补偿大部分负载感性无功;
静止无功发生器SVG,用于补偿电容补偿柜有级调节剩余的无功容量。
2.根据权利要求1所述的一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,电容补偿柜ACC连接第一电流互感器CT1的输出端,用于通过第一电流互感器CT1采集负载电流。
3.根据权利要求1所述的一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,电容补偿柜ACC连接第一电流互感器CT1的输出端,用于通过第一电流互感器CT1采集负载电流。
4.根据权利要求1所述的一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,电容补偿柜ACC的容量大于静止无功发生器SVG的容量。
5.根据权利要求1所述的一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,电容补偿柜ACC和静止无功发生器SVG独立运行。
6.根据权利要求1所述的一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,电容补偿柜ACC的反应时间大于静止无功发生器SVG的反应时间。
7.根据权利要求1所述的一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制系统,其特征在于,
负载感性无功稳定时,电容补偿柜ACC补偿大部分负载感性无功,剩余部分通过静止无功发生器SVG补偿,功率因数为1;
负载感性无功突变时,此时电容补偿柜ACC尚未动作,处于过补状态,静止无功发生器SVG采集负载电流和电容补偿柜ACC电流之和,补偿静止无功为负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和;电容补偿柜ACC到达动作时间后,电容补偿柜ACC集负载电流,检测时间的仿佛在感性无功,有级调整期投入的电容器组数量,以补偿大部分负载感性无功;静止无功发生器SVG到达动作时间后,采集负载电流和电容补偿柜电流,检测负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和,SVG补偿剩余感性无功,功率因数为1;静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机稳定补偿,直至下一次负载感性无功突变。
8.一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制方法,其特征在于,静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机补偿负载感性无功,包括以下步骤:
负载感性无功稳定时,电容补偿柜ACC补偿大部分负载感性无功,剩余部分通过静止无功发生器SVG补偿,功率因数为1;
负载感性无功突变时,此时电容补偿柜ACC尚未动作,处于过补状态,静止无功发生器SVG采集负载电流和电容补偿柜ACC电流之和,补偿静止无功为负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和;电容补偿柜ACC到达动作时间后,电容补偿柜ACC集负载电流,检测时间的仿佛在感性无功,有级调整期投入的电容器组数量,以补偿大部分负载感性无功;静止无功发生器SVG到达动作时间后,采集负载电流和电容补偿柜电流,检测负载感性无功和电容补偿柜ACC感性无功之和,SVG补偿剩余感性无功,功率因数为1;静止无功发生器SVG和电容补偿柜ACC并机稳定补偿,直至下一次负载感性无功突变。
9.根据权利要求8所述一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制方法,其特征在于,电容补偿柜ACC的容量大于静止无功发生器SVG的容量。
10.根据权利要求8所述一种SVG和电容补偿柜并机补偿的控制方法,其特征在于,电容补偿柜ACC和静止无功发生器SVG独立运行。
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