[发明专利]应用于配电网的智能无功补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及无功补偿技术领域，特别是涉及应用于配电网的智能无功补偿装置。

背景技术

长期以来,我国对高压输电网络的无功电压优化投资较大,已有很多较成熟的控制系统,比如调度自动化系统(SCADA),能量管理系统(EMS),大部分地区还有AVC系统。

但对10kV以下配电网的无功电压优化国内外研究都较少,可进行参考的也不多见。

随着配电网负荷增长愈来愈快,尤其是旋转电机负荷,农村空调负荷与日俱增,导致配电网电压过低。

对10kV及以下配电网,特别是农村电网进行技术改造,是一个十分突出的社会问题。

在10kV以下配电网方面,由于长期投资少,网架结构老化等问题,相关的无功电压优化控制系统的研究较为少见。对于这部分无功缺额,主要是在10kV高压侧和线路末端加装由并联电容器组构成的自动控制装置，采用的是集中补偿方式，但这种装置仅仅能实现局部的电压调节功能，只能做到静态补偿，而不能在全网内采集数据，实现实时动态补偿。

对于10kV线路较长,公用变压器没有对低压无功缺额进行补偿,或者补偿达不到要求,造成很大的无功缺口，通过在杆塔上安装线路补偿装置,能够做到就地补偿,使整个配电网电压合格,损耗降低。

现有文献中公开了10kV线路补偿装置,采用单片机作为主控芯片,能达到预期目标,控制效果良好,但没有对补偿电容器控制策略进行深层次的研究,系统不够完善。

综上所述，现有技术中对于配电网的智能无功补偿问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了应用于配电网的智能无功补偿装置，包括自动调节控制器，所述自动调节控制器的输入端分别与采集三相线中的C相线电流的电流互感器TA、分别采集两组电容器电流电流互感器TA1及电流互感器TA2、采集三相线中的B、C相线电压的电压互感器相连，所述自动调节控制器根据接收的信号进行处理后得到电压、电流、功率因数、有功和无功数据,并将上述数据与设置值进行比较，所述自动调节控制器根据比较结果通过控制回路控制高压接触器实现对两组并联电容器的投切控制。

进一步的，所述两组并联电容器分别通过各自对应的高压接触器与相应的两组电阻相连。

进一步的，所述两组电阻均连接至三相线，所述三相线还与跌落式熔断器相连。

进一步的，所述三相线还与跌落式熔断器的输出端还通过避雷器接地。

进一步的，所述自动调节控制器将配电线路的实时数据采用GPRS将数据传输到上位机控制系统。

进一步的，所述电容器采用单星形布线方式，用高压接触器进行投切,避免采用电力电子设备投切引入谐波。

进一步的，所述电流互感器采用非接入式高压电流互感器,这种新式的互感器能够很精确地把一次侧电流变换成为二次侧的电压输出,因而,很好的解决了二次侧在开路时产生高电压的风险,体积小,重量轻,安装方便。

进一步的，所述电压互感器采样线电压,主要供给配电线路电压信号,同时为自动调节控制器和控制回路供给能量。

进一步的，所述电流互感器TA采样C相电流,根据三相对称得出A、B相电流，经转换之后得到采样信号,信号由A/D转换后得出电压、电流、功率因数、有功和无功。

进一步的，所述电流互感器TA1和TA2采样电容器电流,用来判断真空接触器是否投切成功,并为电容器的保护提供硬件支持。

进一步的，应用于配电网的智能无功补偿装置适应于10kV线路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对现有补偿设备的不足,结合配网的特点,为包含两组电容器的动态无功补偿装置,采用计算机技术实现自动控制,能够弥补以往装置的不足,同时两组电容器共用一套保护装置,大大节省了开发费用。

采用TI公司C2000系列TMS320F2812作为主控元件，能够快速精确的采集和处理数据。

采用GPRS进行实时无线通信,将所采集的数据信号传输给上位机,避免采用线路传输的不稳定性。这种方式还能够提供公用变压器低压侧缺少无功补偿的弊端,避免大量无功的沿线传输；不需要另外架设电杆,减少投资,特别适用于线路过长,无功得不到合理补偿的线路,经济效益相当明显,在配电网中将会有广泛的应用前景。

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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的结构示意图。