[发明专利]一种无功补偿装置电容器容量优化配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统无功补偿的优化配置方法，属输配电技术领域。

背景技术

供电变压器用户负荷的功率因数在一天中的波动比较大，目前，采用固定容量的电容器进行无功功率的补偿存在一定弊端。在用电高峰时，功率因数可能达到要求标准，而在用电低谷时，很有可能会出现过补偿现象，产生无功倒送。而且，电容器在运行过程中，经常会发生过电流、过电压，所以必须对电容器进行实时保护。这样，就要求无功补偿装置能够自动对电容器进行投入与切除，并对电容器进行保护，即实现自动无功补偿。

在无功自动补偿装置中，如何确定电容器容量配置结构，决定着装置的补偿效率。显然，电容器数量设置越多，容量调节范围越大，可调节间距越小，补偿效果越好。但这样必然导致补偿装置结构的复杂化以及对电容投切的频繁进行，缩短开关和电容器的使用寿命。科学合理的电容器容量配置结构应该与配电变压器负荷的实际变化相匹配，不仅可使线路保持较高功率因数，大幅降低线损率，提高电压质量，而且能够避免电容器的频繁投切，减少开关的动作次数，有效的延长开关及电容器的寿命。因此，寻求一种科学合理的无功补偿装置电容器容量优化配置方法对节约电能、降低成本具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能以较简单的补偿装置达到较好补偿效果的无功补偿装置电容器容量优化配置方法。

本发明所称问题是以下述技术方案实现的：

一种无功补偿装置电容器容量优化配置方法，它是通过监测配电变压器的负荷变化，确定其无功在各个时间段内的分布，然后以此为依据，根据统计学原理配置三种补偿电容器，分别是固定补偿电容器、三相共补电容器和分相补偿电容器，所述补偿电容设置于配电变压器低压侧。

上述无功补偿装置电容器容量优化配置方法，包括以下步骤：

a.无功功率值的测量方法：在选定时间段内，按相等间隔的若干时刻(例如每小时记录一次)，记录每相的无功功率数据，求得该时间段内各相于各时刻的无功功率平均值；

b.根据每相于各时刻的无功功率平均值，计算出每相的平均无功功率，然后计算出每相的无功功率的标准差S；

c.确定固定补偿电容器容量，容值为各相于各时刻无功功率数据中的最小值(不包含三相无功功率均为0的数据)；

d.确定三相共补电容器容量，由三相共补1和三相共补2组成，计算方法分别是：

三相共补1：其容量等于各相于各时刻的无功功率值中，倒数第二小的无功功率减去固定补偿容量，如果这两个数据差别在10％以内，则其容量等于倒数第三小的无功功率减去固定补偿容量；

三相共补2：如果共补1为倒数第二小的无功功率减去固定补偿容量，则使用当前的无功功率值中倒数第三小的无功功率值减去固定补偿容量作为共补2，如果这两个数据差别在10％以内，则利用倒数第四小的无功功率值减去固定补偿容量作为共补2；如果共补1等于倒数第三小的无功功率减去固定补偿容量，则共补2取倒数第四小的无功功率值减去固定补偿容量，如果这两个数据差别在10％以内，则共补2为倒数第五小的无功功率值减去固定补偿容量；

e.确定分相补偿电容器容量，每相设置3组分相补补电容器，分别是：

第一个分补电容器的容量设置为平均值-标准差，并采用这个区间内的数据平均值作为修正；

第二个分补电容器的容量设置为平均值+标准差，并采用这个区间内的数据平均值作为修正；

第三个分补电容器的容量可以设置为平均值+2倍标准差，并采用这个区间的数据平均值作为修正。

本发明通过监测配电变压器的负荷变化，确定其无功在各个时间段内的分布。依据统计学原理，在设备的复杂度与补偿效果之间找到很好的平衡点，较好地解决了电容器容量配置结构的难题，本发明不仅使线路保持较高功率因数，大幅降低线损率，提高电压质量，并且能够避免电容器的频繁投切，有效的延长开关及电容器的寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本实用新型电原理图；

图2是A相无功功率分布图；

图3是B相无功功率分布图；

图4是C相无功功率分布图。