CN111697631A - 一种无功补偿控制方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无功补偿控制方法、装置及介质，其中，该方法包括，同时采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数并送入无功补偿控制器，因此无论是在正常情况或功率上送的情况下，无功补偿控制器根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算出来的功率因数角都能保持在I、IV象限，避免了传统无功补偿控制器在功率上送时拒动或退出补偿电容的情况。根据功率因数和设定值之间的大小关系来计算需投入的无功容量，从而控制补偿电容器的投入和切除。应用以上技术方案，实现了传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，故无需更换控制器，所以降低了成本，提高了操作效率。

Description

一种无功补偿控制方法、装置及介质

技术领域

本申请涉及电力设备的技术领域，特别是涉及一种无功补偿控制方法、装置及介质。

背景技术

无功功率补偿(Reactive power compensation)，简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境，提高电网质量。

在现有电力系统中，在380V低压母线上并网接入分布式电源(例如光伏发电站)时，若分布式电源发出的电能量大于用户负荷所需电能量时就会形成功率上送。传统的无功补偿控制器仅通过采集用户进线柜的负荷电流和母线电压计算功率因数值，在功率上送的情况下，由于有功负荷的减少，功率因数角会偏离I、IV象限，此时传统无功补偿控制器会拒动或退出补偿电容器，无法实现无功控制功能。若将传统无功补偿控制器更换为四象限无功补偿控制器，则会增加大量成本，且使得操作更加复杂和不便。

鉴于上述现有技术，寻求一种适用于分布式电源接入的无功补偿控制方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种无功补偿控制方法，实现传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，提高操作效率。此外，本申请还提供一种无功补偿控制装置及计算机存储介质。

为解决上述技术问题，本申请提供一种无功补偿控制方法，包括：

采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数；

根据所述分布式电源的电参数和所述用户进线柜的电参数计算功率因数；

判断所述功率因数是否小于设定值；

若是，则计算需投入的无功容量，并依据所述无功容量控制补偿电容器动作。

优选地，所述分布式电源为光伏发电站，所述光伏发电站的输出端与用户进线柜连接。

优选地，所述用户进线柜的电参数包括负荷电流和母线电压，所述负荷电流通过设置在所述用户进线柜中的电流互感器获取。

优选地，所述分布式电源的电参数包括电流和电压。

优选地，还包括：

写入决策记录，所述决策记录为所述补偿电容器的具体动作与动作时间。

优选地，还包括：

若所述功率因数小于所述设定值，则输出提醒信号。

优选地，若所述功率因数不小于所述设定值，则还包括：

保持所述补偿电容器当前的动作。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种无功补偿控制装置，包括：

采集模块，用于采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数；

第一计算模块，用于根据所述分布式电源的电参数和所述用户进线柜的电参数计算功率因数；

判断模块，用于判断所述功率因数是否小于设定值；

第二计算模块，用于当所述功率因数小于设定值时，计算需投入的无功容量；

控制模块，用于依据所述无功容量控制补偿电容器动作。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种无功补偿控制装置，包括存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如所述的无功补偿控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述的无功补偿控制方法的步骤。

本申请所提供的无功补偿控制方法，由于将光伏发电站和用户进线柜并联接入无功补偿控制器，所以可以同时采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数，因此无论是在正常情况或功率上送的情况下，无功补偿控制器根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算出来的功率因数角都能保持在I、IV象限，避免了传统无功补偿控制器在功率上送时拒动或退出补偿电容的情况。根据功率因数和设定值之间的大小关系来计算需投入的无功容量，从而控制补偿电容器的投入和切除。应用以上技术方案，实现了传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，故无需更换控制器，所以降低了成本，提高了操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种无功补偿控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种分布式电源与用户接线柜的实物接线图；

图3为本申请实施例提供的一种功率因数角的平面直角坐标图；

图4为本申请实施例提供的一种无功补偿控制装置的结构图；

图5为本申请实施例提供的另一种无功补偿控制装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种无功补偿控制方法，实现传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，提高操作效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种无功补偿控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

S10：采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数。

S11：根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算功率因数。

图2为本申请实施例提供的一种分布式电源与用户接线柜的实物接线图。如图2所示，在380V低压母线上并网接入分布式电源，分布式电源与用户进线柜采样电路并联接入无功补偿控制器(RVC)，分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数完成矢量叠加后，通过无功补偿控制器计算出功率因数值

需要说明的是，本申请对于分布式电源的类型不作限定，根据实际情况可以是光伏发电站、内燃机组发电站、燃气轮机发电站、小型水力发电站、风力发电站等。

S12：判断功率因数是否小于设定值，若是，则进入S13。

在具体实施中，如果功率因数小于设定值，则输出提醒信号。可以理解的是，本实施例中对于输出提醒信号的方式不作限定，若无功补偿控制器内部包含有发光二极管和蜂鸣器，那么可以是输出用于控制蜂鸣器报警的提醒信号，或输出用于控制发光二极管导通并开启信号灯的提醒信号。

S13：计算需投入的无功容量，并依据无功容量控制补偿电容器动作。

如图2所示，在实际应用中，设定值按照供电部门的规范要求来设置，一般是0.98。当功率因数小于设定值时，根据小于设定值数值的多少来计算需要投入的无功容量，从而通过调节开关S1或S2来控制补偿电容器的投入和切除。例如：若当前功率因数是0.9，那么闭合开关S1，投入一组补偿电容器。

本申请所提供的无功补偿控制方法，由于将光伏发电站和用户进线柜并联接入无功补偿控制器，所以可以同时采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数，因此无论是在正常情况或功率上送的情况下，无功补偿控制器根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算出来的功率因数角都能保持在I、IV象限，避免了传统无功补偿控制器在功率上送时拒动或退出补偿电容的情况。根据功率因数和设定值之间的大小关系来计算需投入的无功容量，从而控制补偿电容器的投入和切除。应用以上技术方案，实现了传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，故无需更换控制器，所以降低了成本，提高了操作效率。

以上实施例中对于分布式电源的类型不作限定，作为一种优选地实施例，本实施例中采用光伏发电站作为分布式电源来说明。光伏发电站的输出端与用户进线柜连接。

需要说明的是，光伏发电具有无枯竭危险、安全可靠、无噪声、无污染排放、不受资源分布地域的限制、可利用建筑屋面的优势，而且无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。

上述实施例中，电参数的类型不作限定，主要是与功率因数关系密切的参数，例如，电压和电流。分布式电源的电参数包括电流和电压。用户进线柜的电参数包括负荷电流和母线电压，如图2所示，负荷电流通过设置在所述用户进线柜中的电流互感器获取；无功补偿控制器与母线连接，所以可以直接获取到母线电压。无功补偿控制器根据上述参数计算出有功功率和无功功率。

图3为本申请实施例提供的一种功率因数角的平面直角坐标图，横轴为有功功率P，纵轴为无功功率Q，φ为功率因素角，下面对图3所示的不同功率因素角进行说明，如图3所示：

不装光伏电站时，用户正常运行时无功补偿控制器计算出的有功、无功功率分别为P1和Q1，对应运行点A，功率因素角为φ1；

安装光伏电站后，当光伏发电小于用户用电负荷时，无功补偿控制器计算出的有功、无功分别为P2和Q1，对应运行点B，功率因素角为φ2；

安装光伏电站后，当光伏发电大于用户用电负荷，形成电力上送时，无功补偿控制器计算出的有功、无功功率分别为P3和Q1，对应运行点C，功率因素角为φ3，在该情况下系统运行点位于第II象限，超出了无功补偿控制器的控制范围，会造成无功补偿控制器不投或误投的情况；

当将光伏发电功率信号与用户进线柜采样电路并联接入无功补偿控制器时，可以保证正常运行时，控制器检测到的系统运行点永远保持在A点，保证补偿电容器的正常投入和切除。

在上述实施例的基础上，在S13之后，还包括：

S15：写入决策记录，决策记录为补偿电容器的具体动作与动作时间。

在具体实施中，无功补偿控制器计算出需要投入的无功容量并控制补偿电容器投入或者切除后，会把补偿电容器投入或切除的具体数量以及时间记录下来，以便相关业务人员查询。

如图1所示，在上述实施例的基础上，作为一种优选地实施例，若功率因数不小于设定值，则还包括：

S14：保持补偿电容器当前的动作。

在具体实施中，如果无功补偿控制器计算出来的功率因数不小于设定值，则保持补偿电容器当前状态，以使无功补偿控制器正常运行。

在上述实施例中，对于无功补偿控制方法进行了详细描述，本申请还提供无功补偿控制装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件结构的角度。

图4为本申请实施例提供的一种无功补偿控制装置的结构图。如图4所示，基于功能模块的角度，该装置包括：

采集模块10，用于采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数；

第一计算模块11，用于根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算功率因数；

判断模块12，用于判断功率因数是否小于设定值；

第二计算模块13，用于当功率因数小于设定值时，计算需投入的无功容量；

控制模块14，用于依据无功容量控制补偿电容器动作。

作为优选地实施方式，还包括：

写入模块，用于写入决策记录。

提醒模块，用于当功率因数小于设定值时，输出提醒信号。

保持模块，用于当功率因数不小于设定值时，保持补偿电容器当前的动作。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本实施例所提供的无功补偿控制装置，由于将光伏发电站和用户进线柜并联接入无功补偿控制器，所以可以同时采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数，因此无论是在正常情况或功率上送的情况下，无功补偿控制器根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算出来的功率因数角都能保持在I、IV象限，避免了传统无功补偿控制器在功率上送时拒动或退出补偿电容的情况。根据功率因数和设定值之间的大小关系来计算需投入的无功容量，从而控制补偿电容器的投入和切除。应用以上技术方案，实现了传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，故无需更换控制器，所以降低了成本，提高了操作效率。

图5为本申请另一实施例提供的一种无功补偿控制装置的结构图，如图5所示，基于硬件结构的角度，该装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中无功补偿控制方法的步骤。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的无功补偿控制方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于决策记录等。

在一些实施例中，无功补偿控制装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口22、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对无功补偿控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的无功补偿控制装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：同时采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数，因此无论是在正常情况或功率上送的情况下，无功补偿控制器根据分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数计算出来的功率因数角都能保持在I、IV象限，避免了传统无功补偿控制器在功率上送时拒动或退出补偿电容的情况。根据功率因数和设定值之间的大小关系来计算需投入的无功容量，从而控制补偿电容器的投入和切除。应用以上技术方案，实现了传统无功补偿控制器在功率上送的情况下仍能正常控制的目的，故无需更换控制器，所以降低了成本，提高了操作效率。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的无功补偿控制方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种无功补偿控制方法，其特征在于，包括：

采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数；

根据所述分布式电源的电参数和所述用户进线柜的电参数计算功率因数；

判断所述功率因数是否小于设定值；

若是，则计算需投入的无功容量，并依据所述无功容量控制补偿电容器动作。

2.根据权利要求1所述的无功补偿控制方法，其特征在于，所述分布式电源为光伏发电站，所述光伏发电站的输出端与用户进线柜连接。

3.根据权利要求1所述的无功补偿控制方法，其特征在于，所述用户进线柜的电参数包括负荷电流和母线电压，所述负荷电流通过设置在所述用户进线柜中的电流互感器获取。

4.根据权利要求1所述的无功补偿控制方法，其特征在于，所述分布式电源的电参数包括电流和电压。

5.根据权利要求1至4任一项所述的无功补偿控制方法，其特征在于，还包括：

写入决策记录，所述决策记录为所述补偿电容器的具体动作与动作时间。

6.根据权利要求1所述的无功补偿控制方法，其特征在于，还包括：

若所述功率因数小于所述设定值，则输出提醒信号。

7.根据权利要求1所述的无功补偿控制方法，其特征在于，若所述功率因数不小于所述设定值，则还包括：

保持所述补偿电容器当前的动作。

8.一种无功补偿控制装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集分布式电源的电参数和用户进线柜的电参数；

第一计算模块，用于根据所述分布式电源的电参数和所述用户进线柜的电参数计算功率因数；

判断模块，用于判断所述功率因数是否小于设定值；

第二计算模块，用于当所述功率因数小于设定值时，计算需投入的无功容量；

控制模块，用于依据所述无功容量控制补偿电容器动作。

9.一种无功补偿控制装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的无功补偿控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的无功补偿控制方法的步骤。

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