[发明专利]三相三线动态分相无功补偿装置及其控制方法

权利要求书

1.一种三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，它包括电流检测单元I(6)，电流 检测单元I(6)输入端通过电流互感器组I(5)与补偿前的被补偿配电线路L1、L2和L3连 接或与补偿后的被补偿配电线路L1、L2和L3连接，输出端与减法运算装置连接，减法运算 装置与无功电流计算单元(10)连接；电压检测单元(4)输入端与被补偿配电线路L1、L2 和L3连接，输出端与无功电流计算单元(10)连接；无功电流计算单元(10)与补偿控制单 元(11)连接，补偿控制单元(11)与三角形接法的补偿装置连接；电流检测单元II(12) 输入端通过电流互感器组II(13)与补偿装置连接，输出端与补偿控制单元(11)连接；补 偿装置则与线路L1、L2和L3连接。

2.如权利要求1所述的三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，所述补偿装置由补 偿单元I(1)、补偿单元II(2)和补偿单元III(3)组成，每个补偿单元的两个补偿输出端 依次首尾连接，构成三角形连接；补偿单元I(1)的两个补偿输出端分别接线路L1和L2； 补偿单元II(2)的两个补偿输出端分别接线路L2和L3；补偿单元III(3)的两个补偿输出端 分别接线路L3和L1。

3.如权利要求2所述的三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，所述补偿单元I(1)、 补偿单元II(2)和补偿单元III(3)具有相同的内部结构，其内部结构为一组由电容器(14)、 电抗器(15)和控制开关(16)串联组成的补偿支路，各支路两端相互并联，分别与补偿单 元的两个补偿输出端连接；各控制开关由补偿单元的控制端控制接通或断开。

4.如权利要求2所述的三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，所述补偿单元I(1)、 补偿单元II(2)和补偿单元III(3)具有相同的内部结构，其内部结构为一组由电容器(14) 和控制开关(16)串联组成的补偿支路，各支路两端相互并联，分别与补偿单元的两个补偿 输出端连接；各控制开关由补偿单元的控制端控制接通或断开。

5.如权利要求3或4所述的三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，所述控制开关 (16)是半导体固态开关或者电控机械开关。

6.如权利要求1所述的三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，所述减法运算装置 包括减法运算单元I(9)、减法运算单元II(8)、减法运算单元III(7)，电流检测单元I(6) 对应各被补偿配电线路L1、L2和L3的输出端分别接减法运算单元III(7)、减法运算单元II (8)、减法运算单元I(9)输入端，减法运算单元I(9)、减法运算单元II(8)和减法运 算单元III(7)的输出端分别接无功电流计算单元(10)的输入端。

7.如权利要求2所述的三相三线动态分相无功补偿装置，其特征是，所述电流互感器组 I(5)中三个电流互感器的一次侧分别串联于三条被补偿配电线路L1、L2和L3中，二次侧 接电流检测单元I(6)的输入端；所述电流互感器组II(13)中三个电流互感器的一次侧分 别串联于补偿单元I(1)、补偿单元II(2)和补偿单元III(3)的输出回路中，二次侧接电 流检测单元II(12)的输入端。

8.一种适用于权利要求1所述三相三线动态分相无功补偿装置的控制方法，其特征是， 它的步骤为：

(1)由电压检测单元(4)测得被补偿配电线路L1、L2、L3之间的三个线电压瞬时值u12、 u23和u31；

(2)由电流检测单元I(6)测得被补偿配电线路中的三个相电流瞬时值i1、i2和i3；

(3)减法运算装置包括减法运算单元I(9)、减法运算单元II(8)和减法运算单元III (7)，减法运算单元I(9)、减法运算单元II(8)和减法运算单元III(7)经过减法运算得 到三个差值电流瞬时值：

i12＝i1-i2，i23＝i2-i3，i31＝i3-i1

(4)由无功电流计算单元根据u12和i12计算出对应的无功功率Q12；根据u23和i23 计算出对应的无功功率Q23；根据u31和i31计算出对应的无功功率Q31，并按下式求出对应 的三个无功电流有效值：

Iq12=Q123×U12,]]>Iq23=Q233×U23,]]>Iq31=Q313×U31]]>

其中：U12，U23和U31分别为L1、L2、L3之间三个线电压的有效值；

(5)补偿装置由补偿单元I(1)、补偿单元II(2)和补偿单元III(3)组成，补偿控制 单元(11)分别以Iq12、Iq23和Iq31作为指令电流控制补偿单元I(1)、补偿单元II(2) 和补偿单元III(3)产生对应的补偿电流，进行无功补偿，并根据电流检测单元II(12)的检 测结果调节各补偿单元，使补偿电流符合要求。