CN110854876A - 一种无功补偿电容器投切控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无功补偿电容器投切控制方法是针对现有的TSC式无功补偿装置，用于控制TSC补偿装置配合的等容电容器选择和不等容电容器组按顺序投入、切除动作。本方法按无功负荷趋势判断、无功功率需求计算、补偿电容器容量是否允许增减判断、电容器选择、电容器投切顺序判断5个步骤。本发明提供的控制方法可减少无功补偿容量切换过程中不等容电容器组间无序切换造成的瞬间欠补、过补影响，以及解决等容补偿时电容器选择和使用寿命优化问题，对提高配电网无功补偿效果、电压质量和经济性有重要意义。

Description

一种无功补偿电容器投切控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于配电网无功补偿技术领域的无功补偿电容器投切控制方法。
背景技术
随着经济发展和用电负荷的快速增加，无功补偿的需求量日趋增大。国家标准GB50227《并联电容器装置设计规范》规定：“电容器组分组容量，应根据加大单组容量、减少组数的原则确定”，但并未规定电容分组容量和调节步长，因此出现了等容分组和不等容分组两种方式。等容分组可组合的数量有限，而且部分电容器长时间运行或多次投切，造成使用寿命急剧下降；不等容分组可组合的更多组合，且调节步长更小，特别适用于配电网变化大、波动频繁周期性负荷线路，但是不等容电容器组在补偿容量改变时，经常要切除一个电容同时投入另一个电容器。由于控制器指令输出和投切开响应时间会导致上述同时切除和投入的顺序存在随机性，这种随机性会导致在无功减少时被选择切除的电容器还未切除就已投入另一个电容器造成瞬间大容量过补，或是无功增加时被选择投入的电容器还未投入就已切除另一个电容器造成瞬间大容量欠补，对补偿效果和电网冲击较大。即使采用固定的先切除或先投入的控制方法，依然会使无功增加或减少的其中一种切换过程出现大容量过补或欠补，无法有效解决以上问题。
传统控制方法的主要考虑实时补偿效果和避免频繁投切问题，均没有研究在必须进行电容器投切时对电容器选择和排序问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种无功补偿电容器投切控制方法，可减少无功补偿容量切换过程中不等容电容器组间无序切换造成的瞬间欠补、过补影响，以及解决等容补偿时电容器选择和使用寿命优化问题。
实现上述目的的一种技术方案是：一种无功补偿电容器投切控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，无功负荷趋势判断；
步骤2，无功功率需求计算；
步骤3，补偿电容器容量是否允许增减判断；
步骤4，电容器选择；
步骤5，电容器投切顺序判断。
进一步的，所述无功负荷趋势判断采用单时间点的双序列时段无功负荷的变化趋势对比进行判断，当某一时间点对应第一序列时间段的无功负荷变化趋势和第二序列时间段的无功负荷变化趋势同为增加，则此时间点的无功负荷趋势为增加趋势，如果第一序时间段和第二序时间段的无功负荷变化趋势同为减小、则此时间点的无功负荷趋势为减小趋势，如果第一序和第二序的无功负荷变化趋势不相同或均为不变、则此时间点的无功负荷趋势为不变；
更具体的，所述的无功负荷趋势是将前一日无功负荷曲线化分N个时间段，曲线上某一个时段结束时的无功功率值相对于同时段开始时无功功率值增加或减小作为此时段的无功负荷变化趋势；
更具体的，所述双序列时段无功负荷变化趋势是对同一条负荷曲线采用两个序列划分时段方式，得到两个无功负荷变化趋势结果；两个序列中的第一序列时段为从凌晨0点开始，等时长划分N个时段，分割点为0点、24/N、2*24/N、3*24/N……24点；第二序列时段为从凌晨24/N/2点开始，等时长划分N个时段，分割点为24/N/2、24/N+24/N/2、2*24/N+24/N/2、3*24/N+24/N/2……24+24/N/2。
进一步的，其特征在于所述补偿电容器容量是否允许增减判断是此时间点的无功功率需求与对应时间无功负荷趋势判断结果是否相同，相同则允许增减补偿容量，不同则不允许补偿容量增减。
进一步的，所述电容器选择包括电容容量选择和等容电容器筛选；
所述等容电容器筛选是当要投入或切除的电容器有多个电容器的容量满足要求时，根据电容器投入运行次数和使用时长选择，选择投入运行次数最多的切除，选择投入运行次数最少的投入，和选择投入运行时长最长的切除、选择投入运行时长最短的投入。
进一步的，所述的确定电容器投切顺序判断是根据当时无功负荷变化趋势判断结果来确定，当无功负荷变化趋势为减小时、先切除再投入，当无功负荷变化趋势为增加时、先投入再切除。
本发明的有益效果是：本发明提供的控制方法可减少无功补偿容量切换过程中不等容电容器组间无序切换造成的瞬间欠补、过补影响，以及解决等容补偿时电容器选择和使用寿命优化问题，对提高配电网无功补偿效果、电压质量和经济性有重要意义。
附图说明
图1为本发明的一种无功补偿电容器投切控制方法的流程示意图；
图2为具体实施本发明的一种无功补偿电容器投切控制方法的无功补偿装置电容分组图；
图3无功负荷趋势判断原理图；
图4投切控制原理图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种无功补偿电容器投切控制方法的具体流程为：先根据前一日无功负荷曲线判断无功负荷变化趋势，然后采集电网实时参数，计算此时无功功率需求；然后根据实时无功功率和历史无功负荷变化趋势判断补偿电容器容量是否允许增减，确定是否允许电容器投切；再进行电容容量选择和等容电容器筛选，其中等容电容器筛选采用电容投运时长和次数平均原则，选择投入运行次数最多的切除、选择投入运行次数最少的投入，和选择投入运行时长最长的切除、选择投入运行时长最短的投入；最后根据无功变化趋势决定电容器投入和切除顺序。
请参阅图2，以一种电容组的具体实施方式为例。电容1、电容2、电容3、电容4的电容器容量分别为20kvar、20kvar、20kvar和10kvar，以组合出步长为10kvar、容量为0-70kvar电容器组；开关5、开关6、开关7、开关8分别为电容器的投切开关，控制四个电容器投切。
请参阅图3，前一日无功负荷曲线17，曲线上的无功功率值9、10、11、12、13、14、15、16为电网系统在不考虑已接入补偿设备的无功功率情况下负荷的无功功率实际值。
两个序列中N＝12，因此第一序列时段为从凌晨0:00点开始，之后是2:00点、4:00点、6:00点、8:00点……24:00点，而第二序列时段为从凌晨1:00点开始，之后是3:00点、5:00点、7:00点、9:00点……23:00点、次日凌晨1:00点。无功功率值9、11、13、15为第一序列时间段中0:00点、2:00点、4:00点和6:00点时无功功率值，无功功率值10、12、14、16而序列时间段中1:00点、3:00点、5:00和7:00点时的无功功率值。将无功功率值9、11、13、15依次比较，再将无功功率值10、12、14、16依次比较，得到下表中无功负荷趋势判断结果：
Figure BDA0002314512470000041
如图4所示，实时无功功率曲线36采集线路上无功补偿并联位置电源侧实时电压、电流和功率因数计算无功功率，也就是此时无功功率实际值与补偿装置投入运行电容的功率差值。假设实时无功功率需求值18为47kvar，此时已补偿容量40kvar，1、2补偿电容器投入，投切开关5、6闭合。图4中18-36为实时无功功率需求值如下表：
Figure BDA0002314512470000042
如上表所示，20-21实时无功功率需求值一度到达51kvar，而后21-22迅速降低到50kvar以下，补偿电容器容量是否允许增减判断结果为不变，避免的在短时间内40-50-40kvar补偿容量变化以及对应设备的投切。同时其他部分时段实时无功功率需求值与历史无功负荷趋势相同，有效做到无功补偿和无功功率需求同步。投切顺序如下表：
Figure BDA0002314512470000052
Figure BDA0002314512470000061
在31-35过程，无功负荷变化趋势为减小，所以降低补偿容量过程，出现同时投入和切除动作时，先切再投，避免因控制器和开关响应时间差导致先投入电容的过补现象。在32-34过程中，补偿容量从40kvar降低到30kvar，要切除一组20kvar、并投入一组10kvar。原有的40kvar是电容器1、2，切除其中一组，选择之前运行时间久或以往投切次数较多的电容器1，平均使用次数和使用时长，提高设备使用寿命。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.本发明的一种无功补偿电容器投切控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，无功负荷趋势判断；
步骤2，无功功率需求计算；
步骤3，补偿电容器容量是否允许增减判断；
步骤4，电容器选择；
步骤5，电容器投切顺序判断。
2.如权利要求1所述的一种无功补偿电容器投切控制方法，其特征在于，所述无功负荷趋势判断采用单时间点的双序列时段无功负荷变化趋势对比进行判断，当某一时间点对应第一序列时间段的无功负荷变化趋势和第二序列时间段的无功负荷变化趋势同为增加，则此时间点的无功负荷趋势为增加趋势，如果第一序时间段和第二序时间段的无功负荷变化趋势同为减小、则此时间点的无功负荷趋势为减小趋势，如果第一序和第二序的无功负荷变化趋势不相同或均为不变、则此时间点的无功负荷趋势为不变；
更具体的，所述的无功负荷趋势是将前一日无功负荷曲线化分N个时间段，曲线上某一个时段结束时的无功功率值相对于同时段开始时无功功率值增加或减小作为此时段的无功负荷变化趋势；
更具体的，所述双序列时段无功负荷变化趋势是对同一条负荷曲线采用两个序列划分时段方式，得到两个无功负荷变化趋势结果；两个序列中的第一序列时段为从凌晨0点开始，等时长划分N个时段，分割点为0点、24/N、2*24/N、3*24/N……24点；第二序列时段为从凌晨24/N/2点开始，等时长划分N个时段，分割点为24/N/2、24/N+24/N/2、2*24/N+24/N/2、3*24/N+24/N/2……24+24/N/2。
3.如权利要求1所述的一种无功补偿电容器投切控制方法，其特征在于所述补偿电容器容量是否允许增减判断是此时间点的无功功率需求与对应时间无功负荷趋势判断结果是否相同，相同则允许增减补偿容量，不同则不允许补偿容量增减。
4.如权利要求1所述的一种无功补偿电容器投切控制方法，其特征在于所述电容器选择包括电容容量选择和等容电容器筛选；
所述等容电容器筛选是当要投入或切除的电容器有多个电容器的容量满足要求时，根据电容器投入运行次数和使用时长选择，选择投入运行次数最多的切除，选择投入运行次数最少的投入，和选择投入运行时长最长的切除、选择投入运行时长最短的投入。
5.如权利要求1所述的一种无功补偿电容器投切控制方法，其特征在于所述的确定电容器投切顺序判断是根据当时无功负荷变化趋势判断结果来确定，当无功负荷变化趋势为减小时、先切除再投入，当无功负荷变化趋势为增加时、先投入再切除。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111478337A (zh) * 2020-04-17 2020-07-31 许继集团有限公司 用于电容器投切的控制方法
CN111884231A (zh) * 2020-07-16 2020-11-03 广东电网有限责任公司 一种avc设备均衡投切电容的方法
CN113991695A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 广东电网有限责任公司 无功补偿设备投切方法及装置
CN115021278A (zh) * 2022-07-07 2022-09-06 扬州浩辰电力设计有限公司 220kV变电站多组投切无功补偿装置投切策略优化方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106972503A (zh) * 2017-04-26 2017-07-21 许继电源有限公司 一种综合无功补偿控制方法和装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106972503A (zh) * 2017-04-26 2017-07-21 许继电源有限公司 一种综合无功补偿控制方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡泽春等: "配电网无功优化的分时段控制策略", 《电力系统自动化》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111478337A (zh) * 2020-04-17 2020-07-31 许继集团有限公司 用于电容器投切的控制方法
CN111884231A (zh) * 2020-07-16 2020-11-03 广东电网有限责任公司 一种avc设备均衡投切电容的方法
CN113991695A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 广东电网有限责任公司 无功补偿设备投切方法及装置
CN113991695B (zh) * 2021-10-28 2024-04-30 广东电网有限责任公司 无功补偿设备投切方法及装置
CN115021278A (zh) * 2022-07-07 2022-09-06 扬州浩辰电力设计有限公司 220kV变电站多组投切无功补偿装置投切策略优化方法
CN115021278B (zh) * 2022-07-07 2023-09-29 扬州浩辰电力设计有限公司 220kV变电站多组投切无功补偿装置投切策略优化方法

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