[发明专利]一种无功功率补偿电路和方法

说明书

本发明涉及一种无功功率补偿电路和方法，所述无功功率补偿电路包括检测电路，其与电网和负载连接，用于检测电网信息和负载信息；补偿计算电路，其与所述检测电路连接，用于根据所述电网信息和负载信息计算无功补偿功率；通信电路，其与所述补偿计算电路连接，用于传输所述无功补偿功率的数字信号；驱动电路，其与所述通信电路连接，用于根据所述无功补偿功率的数字信号生成无功补偿驱动信号；以及补偿电路，其与所述驱动电路和所述电网连接，用于根据所述无功补偿驱动信号投切无功补偿设备以对无功功率进行补偿。根据本发明的方案，有效解决了目前所存在的无功补偿效果差的问题。

技术领域

本发明一般地涉及无功补偿技术领域。更具体地，本发明涉及一种无功功率补偿电路和方法。

背景技术

在电力电网系统中，用户负荷所产生的无功功率会导致电力系统的损耗增加，从而降低电能的利用率；且用户负荷产生的谐波会污染电力系统，危害电力系统中的其他用电设备。对电力系统而言，负荷产生的谐波和无功功率需要进行合理、可靠、且经济地进行治理，从而确保电力系统稳定运行。

在低压配电系统中，针对谐波治理，一般采用有源电力滤波器(APF)；针对无功功率治理，传统方案一般采用电力电容器进行无功功率补偿，但是采用电力电容器进行补偿其动态特性较差；或者现有一般采用静止无功发生器(SVG)进行补偿，但是投资成本较高。也有学者提出通过静止无功发生器(SVG)和电力电容器进行混合补偿，但是其方法中电力电容器的控制与SVG的耦合性较强，或特定约束较多不方便用户选型，而且负荷产生的谐波也不能得到有效治理。同时，现有的无功功率补偿方法中，不能准确且快速地确定补偿量，导致无功补偿过程存在延迟，补偿效果较差。

鉴于此，针对目前所存在的无功补偿效果差的问题，亟需一种有效地无功补偿策略。

发明内容

为解决上述一个或多个技术问题，本发明提出通过设置检测电路、计算电路和通信电路等结构，实现无功功率的快速获取，从而实现了对电网无功功率的快速补偿，有效提升了供电效率。为此，本发明在如下的多个方面中提供方案。

在第一方面中，本发明提供了一种无功功率补偿电路，包括：检测电路，其与电网和负载连接，用于检测电网信息和负载信息；补偿计算电路，其与所述检测电路连接，用于根据所述电网信息和负载信息计算无功补偿功率；通信电路，其与所述补偿计算电路连接，用于传输所述无功补偿功率的数字信号；驱动电路，其与所述通信电路连接，用于根据所述无功补偿功率的数字信号生成无功补偿驱动信号；以及补偿电路，其与所述驱动电路和所述电网连接，用于根据所述无功补偿驱动信号投切无功补偿设备以对无功功率进行补偿。

在一个实施例中，所述驱动电路包括晶闸管或接触器，用于控制投切所述补偿电路以补偿电网无功功率。

在一个实施例中，所述补偿电路中的无功补偿设备包括电力电容器，用于通过投入或切除电力电容器对无功功率进行补偿。

在一个实施例中，所述补偿电路中的无功补偿设备包括变流器，用于通过控制变流器中功率器件的开通或关断以补偿电网无功功率。

在一个实施例中，所述检测电路包括电压检测电路和电流检测电路，所述电压检测电路和电流检测电路分别连接电网检测点和/或负载检测点，用于在连接电网检测点时检测电网电压信息、电网电流信息，和/或在连接负载检测点时检测负载电压信息、负载电流信息。

在一个实施例中，还包括监控电路，所述监控电路与所述通信电路连接，用于对无功补偿功率进行监控。

在一个实施例中，还包括显示电路，所述显示电路与所述监控电路连接，用于对无功补偿功率进行显示。

在第二方面中，本发明提供了一种无功功率补偿方法，包括：检测电网信息和负载信息；根据所述电网信息和负载信息计算无功功率变化量；根据所述无功功率变化量确定无功补偿功率；利用所述无功补偿功率控制投切的无功补偿设备的数量。