CN110266020B - 一种电力系统无功补偿装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统无功补偿技术领域，尤其涉及一种电力系统无功补偿装置及其使用方法。一种电力系统无功补偿装置，包括检测电网母线信号的检测部、信号传输部、对电网进行无功补偿的无功补偿部以及调节无功补偿的控制部。检测部包括前期检测单元和实时检测单元；实时监测单元对电网运行过程的数据进行实时检测。控制部包括控制端计算机、数据分析终端以及存储终端。无功补偿部包括常态无功补偿单元和备用无功补偿单元，备用无功补偿单元用于对超出常态无功补偿模型范围的无功功率进行补偿。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统无功补偿技术领域，尤其涉及一种电力系统无功补偿装置及其使用方法。
背景技术
随着社会的飞速发展和进步，人类的生产和生活对电能的需求量不断增加。虽然人类的电能需求在量上还在不断增长，但是随着生活的不断提高和进步，人们对电能的质量要求也不断提高，因此电力系统在供电领域的重大问题为怎么为用户提供安全、可靠、经济的电能。
由于现如今电力电子技术的不断发展和进步，大量的相关器件电力用户不断接入电网，用户的功率因素日趋下降，因此在电网中越发广泛的采用无功功率补偿装置。
由于变频、整流等在非线性特性装置或者设备的大量使用造成了电网出现了较大的谐波干扰，并且该趋势愈发严重。愈发严重的谐波会导致电网电能质量的持续下降。由于接入电网中的设备繁多、复杂，其不确定性很强，因此谐波的强度不具有确定性，这给无功补偿的操作带来了巨大的挑战。
现有的无功补偿装置在进行无功补偿时，对于一些在相对稳定的时间段内，有一定规律的无功功率时，补偿还需次次进行检测计算或者直接安装固定容量的无功补偿装置导致的无功补偿过程繁琐且补偿不稳定或者过补偿的问题。
发明内容
本发明提供一种电力系统无功补偿装置，以解决现有无功补偿装置无功补偿过程繁琐且补偿不稳定或者过补偿的问题。
本发明提供一种电力系统无功补偿装置的使用方法用来解决现有无功补偿装置的使用方法在无功补偿过程繁琐且补偿不稳定或者过补偿的问题。
本发明的一种电力系统无功补偿装置，采用如下技术方案：一种电力系统无功补偿装置，包括检测电网母线信号的检测部、信号传输部、对电网进行无功补偿的无功补偿部以及调节无功补偿的控制部；
所述的检测部包括前期检测单元、实时检测单元以及信号发送接收单元；其中，所述的前期检测单元用于检测母线在控制部设定的时间段内电网运行过程中的数据；所述的实时检测单元对电网运行过程的数据进行实时检测；
所述的信号传输部包括与检测部连接的第一信号发送接收单元和与所述的控制部连接的第二信号发送接收单元，所述的第一信号发送接收单元和所述的第二信号发送接收单元用于检测部和控制部之间的信号传输；
所述的控制部包括控制端计算机、数据分析终端以及存储终端，其中控制端计算机主要用于控制无功补偿部投切至电路中，所述的数据分析终端对前期检测单元采集的数据进行分析建立常态无功补偿模型，所述的存储终端对控制部接收到的所有数据进行存储；
所述的无功补偿部包括常态无功补偿单元和备用无功补偿单元，其中所述的常态无功补偿单元根据数据分析终端建立的常态无功补偿模型进行构建，所述的备用无功补偿单元用于对超出常态无功补偿模型范围的无功功率进行补偿。
所述的常态无功补偿单元和备用无功补偿单元均包括至少两组无功补偿模块，所述的无功补偿模块包括电感子模块和电容子模块。
所述的前期检测单元和实时检测单元均包括电压互感模块和电流互感模块，所述的电压互感模块用于检测电压信号，所述的电流互感模块用于检测电流信号。
所述的前期检测单元还包括第一电磁开关以及第一微控制器，所述的第一微控制器与所述的控制端计算机信号连接，所述的实时检测单元还包括第二电磁开关以及第二微控制器，所述的第二微控制器与所述的控制端计算机信号连接，其中所述的第一微控制器控制第一电磁开关，所述的第二微控制器控制第二电磁开关。
所述的第一信号发送接收单元和与所述的第二信号发送接收单元为无线信号传输模块。
所述的存储终端采用云存储。
一种电力系统无功补偿装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一，通过前期检测单元对电网进行m时间段内的电网数据检测，重复进行检测至少两次，得到电网初始数据；
步骤二，检测的电网初始数据经过信号传输部传输给控制部；
步骤三，控制部中的数据分析终端对电网初始数据进行分析，得出在m时间段内的电网运行中在各个时刻的运行规律，针对该运行规律建立常态无功补偿模型，并记录最大无功功率峰值；步骤四，根据建立的常态无功补偿模型，组装常态无功补偿单元，并根据记录的最大无功功率峰值从而组装无功补偿容量超过最大无功功率峰值的备用无功补偿单元；
步骤五，常态无功补偿单元投入电网使用，前期检测单元暂停工作，实时检测单元投入使用，当实时检测单元检测到电网持续n时间段内运行在常态无功补偿模型范围内，正常运行；当实时检测单元检测到电网持续n时间段超出了常态无功补偿模型范围的异常信号时，异常信号通过信号传输部传输给控制部，控制部中的控制端计算机指令备用无功补偿单元投入到电网中，当异常信号消失，备用无功补偿单元从电网中切除；
以上所有步骤产生的数据均传输给控制部，由控制部中的存储终端进行保存。
所述的n﹤m。
本发明的有益效果是：本装置通过设定检测电网母线信号的检测部、信号传输部、对电网进行无功补偿的无功补偿部以及调节无功补偿的控制部，从而对电网的无功补偿进行规范化。通过检测部中的前期检测单元对电网母线进行m段时间内的持续检测，将检测数据发送给控制部，进行数据的分析从而得出常态无功补偿模型，根据常态无功补偿模型去设计安装常态无功补偿单元，这样的话，在电网的常态运行时，安装的常态无功补偿单元可以在m时间段内的各个时刻准确投切从而进行准确的无功补偿。设定的备用无功补偿单元进行备用，当电网运行超出了常态无功补偿模型的范围则启用备用无功补偿单元进行无功补偿。采用这样的装置进行无功补偿，使得无功补偿的过程准确投切，降低了无功补偿过程的损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种电力系统无功补偿装置的具体实施例的结构简图；
图2为本发明的一种电力系统无功补偿装置的具体实施例的结构示意图；
图3为本发明的一种电力系统无功补偿装置的使用方法的流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种电力系统无功补偿装置的实施例，如图1和图2所示，一种电力系统无功补偿装置，包括检测电网母线信号的检测部、信号传输部、对电网进行无功补偿的无功补偿部以及调节无功补偿的控制部；
检测部包括前期检测单元、实时检测单元以及信号发送接收单元；其中，所述的前期检测单元用于检测母线在控制部设定的时间段内电网运行过程中的数据；所述的实时检测单元对电网运行过程的数据进行实时检测；
信号传输部包括与检测部连接的第一信号发送接收单元和与所述的控制部连接的第二信号发送接收单元，所述的第一信号发送接收单元和所述的第二信号发送接收单元用于检测部和控制部之间的信号传输；
控制部包括控制端计算机、数据分析终端以及存储终端，其中控制端计算机主要用于控制无功补偿部投切至电路中，所述的数据分析终端对前期检测单元采集的数据进行分析建立常态无功补偿模型，所述的存储终端对控制部接收到的所有数据进行存储；
进一步的，无功补偿部包括常态无功补偿单元和备用无功补偿单元，其中所述的常态无功补偿单元根据数据分析终端建立的常态无功补偿模型进行构建，所述的备用无功补偿单元用于对超出常态无功补偿模型范围的无功功率进行补偿。
进一步的，常态无功补偿单元和备用无功补偿单元均包括至少两组无功补偿模块，所述的无功补偿模块包括电感子模块和电容子模块。
进一步的，前期检测单元和实时检测单元均包括电压互感模块和电流互感模块，所述的电压互感模块用于检测电压信号，所述的电流互感模块用于检测电流信号。
进一步的，前期检测单元还包括第一电磁开关以及第一微控制器，所述的第一微控制器与所述的控制端计算机信号连接，所述的实时检测单元还包括第二电磁开关以及第二微控制器，所述的第二微控制器与所述的控制端计算机信号连接，其中所述的第一微控制器控制第一电磁开关，所述的第二微控制器控制第二电磁开关。
进一步的，第一信号发送接收单元和与所述的第二信号发送接收单元为无线信号传输模块。
进一步的，存储终端采用云存储。
本发明的一种电力系统无功补偿装置的使用方法的实施例，如图3所示，一种电力系统无功补偿装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一，通过前期检测单元对电网进行m时间段内的电网数据检测，重复进行检测至少两次，得到电网初始数据；
步骤二，检测的电网初始数据经过信号传输部传输给控制部；
步骤三，控制部中的数据分析终端对电网初始数据进行分析，得出在m时间段内的电网运行中在各个时刻的运行规律，针对该运行规律建立常态无功补偿模型，并记录最大无功功率峰值；在控制部的范围内数据共享，控制端计算机根据数据分析终端得出的常态无功补偿模型，对常态无功补偿单元在周期内不同时刻投入相应容量的无功补偿模块。
步骤四，根据建立的常态无功补偿模型，组装常态无功补偿单元，并根据记录的最大无功功率峰值从而组装无功补偿容量超过最大无功功率峰值的备用无功补偿单元；在该步骤中备用无功补偿单元的容量要考虑到非线性特性装置的不断增多的趋势，对备用无功补偿单元的容量的设置要有前瞻性，进行适当的扩容。
步骤五，常态无功补偿单元投入电网使用，前期检测单元暂停工作，实时检测单元投入使用，当实时检测单元检测到电网持续n时间段内运行在常态无功补偿模型范围内，正常运行；当实时检测单元检测到电网持续n时间段超出了常态无功补偿模型范围的异常信号时，异常信号通过信号传输部传输给控制部，控制部中的控制端计算机指令备用无功补偿单元投入到电网中，当异常信号消失，备用无功补偿单元从电网中切除；
在步骤五中，常态无功补偿单元的运行：在m时间段中，常态无功补偿单元内部的无功补偿模块在控制部设定的模型模式的控制下在m时间段的各个时刻投入相应容量的无功补偿模块。
以上所有步骤产生的数据均传输给控制部，由控制部中的存储终端进行保存。
进一步的，n﹤m。
本发明的有益效果是：本装置通过设定检测电网母线信号的检测部、信号传输部、对电网进行无功补偿的无功补偿部以及调节无功补偿的控制部，从而对电网的无功补偿进行规范化。通过检测部中的前期检测单元对电网母线进行m段时间内的持续检测，将检测数据发送给控制部，进行数据的分析从而得出常态无功补偿模型，根据常态无功补偿模型去设计安装常态无功补偿单元，这样的话，在电网的常态运行时，安装的常态无功补偿单元可以在m时间段内的各个时刻准确投切从而进行准确的无功补偿。设定的备用无功补偿单元进行备用，当电网运行超出了常态无功补偿模型的范围则启用备用无功补偿单元进行无功补偿。采用这样的装置进行无功补偿，使得无功补偿的过程准确投切，降低了无功补偿过程的损耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电力系统无功补偿装置，其特征在于：包括检测电网母线信号的检测部、信号传输部、对电网进行无功补偿的无功补偿部以及调节无功补偿的控制部；
所述的检测部包括前期检测单元、实时检测单元；其中，所述的前期检测单元用于检测母线在控制部设定的时间段内电网运行过程中的数据；所述的实时检测单元对电网运行过程的数据进行实时检测；
所述的信号传输部包括与检测部连接的第一信号发送接收单元和与所述的控制部连接的第二信号发送接收单元，所述的第一信号发送接收单元和所述的第二信号发送接收单元用于检测部和控制部之间的信号传输；
所述的控制部包括控制端计算机、数据分析终端以及存储终端，其中控制端计算机主要用于控制无功补偿部投切至电路中，所述的数据分析终端对前期检测单元采集的数据进行分析建立常态无功补偿模型，所述的存储终端对控制部接收到的所有数据进行存储；
所述的无功补偿部包括常态无功补偿单元和备用无功补偿单元，其中所述的常态无功补偿单元根据数据分析终端建立的常态无功补偿模型进行构建，所述的备用无功补偿单元用于对超出常态无功补偿模型范围的无功功率进行补偿；
该电力系统无功补偿装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一，通过前期检测单元对电网进行m时间段内的电网数据检测，重复进行检测至少两次，得到电网初始数据；
步骤二，检测的电网初始数据经过信号传输部传输给控制部；
步骤三，控制部中的数据分析终端对电网初始数据进行分析，得出在m时间段内的电网运行中在各个时刻的运行规律，针对该运行规律建立常态无功补偿模型，并记录最大无功功率峰值；
步骤四，根据建立的常态无功补偿模型，组装常态无功补偿单元，并根据记录的最大无功功率峰值从而组装无功补偿容量超过最大无功功率峰值的备用无功补偿单元；
步骤五，常态无功补偿单元投入电网使用，前期检测单元暂停工作，实时检测单元投入使用，当实时检测单元检测到电网持续n时间段内运行在常态无功补偿模型范围内，正常运行；当实时检测单元检测到电网持续n时间段超出了常态无功补偿模型范围的异常信号时，异常信号通过信号传输部传输给控制部，控制部中的控制端计算机指令备用无功补偿单元投入到电网中，当异常信号消失，备用无功补偿单元从电网中切除；
以上所有步骤产生的数据均传输给控制部，由控制部中的存储终端进行保存；
所述的n﹤m。
2.根据权利要求1所述的电力系统无功补偿装置，其特征在于，所述的常态无功补偿单元和备用无功补偿单元均包括至少两组无功补偿模块，所述的无功补偿模块包括电感子模块和电容子模块。
3.根据权利要求2所述的电力系统无功补偿装置，其特征在于，所述的前期检测单元和实时检测单元均包括电压互感模块和电流互感模块，所述的电压互感模块用于检测电压信号，所述的电流互感模块用于检测电流信号。
4.根据权利要求3所述的电力系统无功补偿装置，其特征在于，所述的前期检测单元还包括第一电磁开关以及第一微控制器，所述的第一微控制器与所述的控制端计算机信号连接，所述的实时检测单元还包括第二电磁开关以及第二微控制器，所述的第二微控制器与所述的控制端计算机信号连接，其中所述的第一微控制器控制第一电磁开关，所述的第二微控制器控制第二电磁开关。
5.根据权利要求4所述的电力系统无功补偿装置，其特征在于，所述的第一信号发送接收单元与所述的第二信号发送接收单元为无线信号传输模块。
6.根据权利要求5所述的电力系统无功补偿装置，其特征在于，所述存储终端采用云存储。
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Denomination of invention: A reactive power compensation device for power system and its application method Effective date of registration: 20220613 Granted publication date: 20210409 Pledgee: Mazhai Industrial Park sub branch of Bank of Zhengzhou Co.,Ltd. Pledgor: HUIYUAN ELECTRIC OMPLETE CO.,LTD. Registration number: Y2022980007565 |
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Date of cancellation: 20230616 Granted publication date: 20210409 Pledgee: Mazhai Industrial Park sub branch of Bank of Zhengzhou Co.,Ltd. Pledgor: HUIYUAN ELECTRIC OMPLETE CO.,LTD. Registration number: Y2022980007565 |