[实用新型]10KV调压加分组无功补偿成套装置

说明书

技术领域

本项目属“光机电一体化”领域“电力系统信息化与自动化”子领域“用于输配电系统和企业的新型节电装置”方向的新型静止无功功率补偿装置。

背景技术

电压无功的最优化控制是提高供电质量，减少变压器、线路损耗的主要手段。随着电力行业对提高电能质量、降低损耗的要求日益突出，传统的投切电容器组在很长一段时间内为维持电力系统的电能质量发挥了重要作用，但因其补偿呈阶梯性大，对无功要求高的场所已不再满足电力系统的要求，因此，目前迫切需要连续可调、波动性小的新型无功补偿技术，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题，且正在受到越来越多人关注的创新点和竞争优势的项目。

发明内容

本实用新型的分组补偿和调压补偿装置在电力系统中的作用是进行无功补偿，维持连接点的功率因数为给定值，提高系统电能质量及电压的稳定性。与现有的无功补偿装置相比，具有调节速度更快、运行范围更宽、调节精度高、波动小、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点。

本实用新型的技术方案为，10KV调压加分组无功补偿成套装置的电压无功控制器、电容器、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，安装在分组无功补偿柜体内，电容器组、有载自藕调压变压器安装在调压无功补偿柜体内，分组无功补偿和调压无功补偿可成为两套独立运行的装置，也可同时运行。其特征在于：电压无功控制器以供电网络理想供电参数电压和功率因数为目标，以实际测量供电网络的无功需求量、电压参数和目标参数为控制依 据，以控制依据与专用开关控制电容器容量大小作比较，如满足单组或多组专用开关控制电容器容量的投切条件，那么优先投切电容器组，如投切电容器组完毕后与标准参数还有差距，再与每级自藕调压器动态调节补偿电容器容量的大小比较，确定调节级数。

在成套装置中进线接高压隔离开关与专用真空开关，电抗器，电容器相连为一路，电容器实行星形接法并与放电线圈并联。

成套控制装置的电压无功控制器、电容器、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，安装在分组无功补偿柜体内，电容器组、有载自藕调压变压器安装在调压无功补偿柜体内，分组无功补偿和调压无功补偿可成为两套独立运行的装置，也可同时运行。

电压无功控制器的双CPU中央处理器为32位双单片机、A/D转换器32位A/D转换芯片。

电压无功控制器的数据存储器存储了运用模糊数学概念建立了数学模型，得出了模糊边界的无功调节判据，双CPU将采集到的供电网络理想供电参数电压和功率因数为目标，以实际测量供电网络的无功需求量、目标参数为控制依据，以控制依据与专用开关控制电容器容量大小作比较，如满足单组或多组专用开关控制电容器容量地投切条件，那么优先投切电容器组，如投切电容器组完毕后与标准参数还有差距，再比较差量与每级调压器动态调节补偿电容器容量的大小，确定调节级数。

本实用新型利用模糊数学的概念建立了数学模型，得出了模糊边界的无功调节判据，它的特点是将九区图中固定的电压、无功上、下限边界改变成受电压影响的模糊边界，其边界区域的宽度可根据具体的投切边界条件进行调整，而得到了十二区模糊控制算法。该模糊算法以电压、功率因数、无功功率为控制目标，在保证对自藕变压器调压及对电容组投切次数最低的情况下，通过专 用开关分组投切电容器为粗调，以有级调压动态调节补偿为细调，达到供电网络要求的理想电压和功率因数。

本实用新型研具有以下创新点：①在结构上采用了电容专用开关分组补偿装置和有级调压动态调节补偿装置相结合。通过专用开关分组投切电容器为粗调，以有级调压动态调节补偿电容器为细调，达到供电网络要求的理想电压和功率因数。克服以往采用的分组投切无功补偿阶梯性大的问题。②调节无功精细，克服了原无功补偿阶梯性大的问题。可控制在无功需求量≤50Kvar。10KV调压加分组无功补偿成套装置专用控制器同时完成分组补偿、调压补偿的计算和调节。该控制器采用模糊自适应控制理论，合理选择分组与调压补偿的档位。设计合理的自耦变压器容量及适应无功补偿需要的电压抽头，自耦变压器与有载调压开关MR的结合，有载调压开关为九档八级。一台控制器可完成2*5组补偿及2*8级调压补偿。

本实用新型通过RS485/RS232通讯接口能与变电站综合自动化系统联网，实现就地、后台机和调度三方面控制和管理，任意选择各方的手动和自动方式，具有四遥功能。