[发明专利]磁控静止无功补偿装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种补偿装置，具体地说，是涉及一种磁控静止无功补偿装置。

背景技术

电力系统的互联和远距离、大容量输电已成为电力工业发展的重要趋势。跨区域的长距离集中送电的交流输电通道或交直流并联输电通道越来越多，大事故扰动下电网的动态无功支持能力不仅成为互联电网送电能力的重要约束，而且能够影响到联网系统的电压稳定水平和电压安全裕度。如何提高电网的安全稳定水平，提升现有电网的输电能力，最大限度地发挥输电线路是电网发展面临的重要问题。

在配电系统中，大功率冲击性负荷和不平衡负荷的影响也日益严重，造成了系统电压波动，影响了其他电气设备的正常运行和用电的经济性。随着经济的发展，大量的冲击性负荷如电弧炉、轧机、电气化铁路等接入电网，这些非线性、不平衡冲击性负荷的有功和无功功率在生产过程中随机地或周期性地大幅度变动，其波动电流流过供电线路阻抗，通过公共连接点传递到电网其它馈电线路上，造成电压严重的波动和闪变，给配电系统的电能质量造成了严重污染，危害其他用户的电气设备，导致生产效率降低，单位能耗增加，产品质量下降。

电网的损耗、电压及功角稳定性与无功功率的快速、有效提供有关。而在电网建设和运行中，长期存在无功补偿容量不足和配备不合理的问题，备用容量严重不足，特别是可调节的无功容量不足，能够快速响应无功调节的设备更少。人工手动开关投切电容是普遍采用的补偿措施，调节精度不够，响应速度慢，而且开关投切电容器容易产生过电压问题。输电系统缺乏及时的无功调节，系统振荡容易扩大，降低了输电系统的稳定性。负荷中心缺乏快速的无功支撑，容易造成电压偏低甚至电压崩溃。无功不足导致电压降落、电能传输损耗大、线路输送容量降低和网络稳定性下降。缺乏无功调节手段造成了母线电压随运行方式的变动很大，导致电网线损增加，电压合格率不高。

传统的无功补偿方式主要为固定补偿与分组投切。固定补偿是根据无功负荷进行人工投退的补偿装置，在无功负荷高峰期间投入，无功负荷低谷期间退出，由于补偿容量固定不变，常常出现高峰期间补偿不足，低谷期间却因过补不能投入的情况，补偿精度低、效果差，其优点为投资少。分组投切方式根据无功负荷工况对补偿装置进行分组，根据无功负荷实时需求进行投退，由于分组合理，可以根据无功负荷的大小进行优化组合投切电容器，补偿精度高于固定补偿装置。分组投切的无功补偿装置分组越多，补偿精度越高，但分组过多会导致投资过大，也容易造成投切电容器组时涌流过大，缩短设备的使用寿命。

传统的采用接触器或真空断路器投切电容器组的方式，在合闸过程中存在弹跳、重燃及过压等危险，电容器组合闸时有较大的冲击电流，主回路分闸后电容器上仍存在较高的直流电压，需要一定的放电间隔时间，因而这种补偿装置不能频繁动作，对负载波动不能及时响应，易产生过补和欠补，不能达到和保持最佳的补偿效果，对冲击性负荷产生的无功功率不能有效补偿，不能解决冲击性负荷所带来的电压不稳定、闪烁变化、系统网损和降低变压器带载容量等问题，一般只适合于在无功功率变化不大或缓慢的场合。

采用接触器或真空断路器投切电容器组，在每次投入电容器组时，由于不能选择控制开关触头的投入角度，造成较大的合闸涌流，切除时产生过电压，从而导致开关触头磨损，电容器使用寿命缩短，严重影响了装置自身的使用寿命，同时还会给电力系统带来污染。

随着非线性负荷、冲击负荷的增加和电力系统规模的扩大，电力用户、电力系统对无功补偿、电能质量的要求有了显著的提高，如需要补偿容性和感性无功，需要快速连续调节补偿输出，抑制电压波动与闪变等等。传统的无功补偿方式在很长一段时间内为降低网损、稳定系统电压发挥了重要作用，但因其补偿呈阶梯性、精度低，无法同时提供感性和容性无功、开关动作频繁等缺点，不能满足电力系统与用户的更高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁控静止无功补偿装置，主要解决现有技术中存在的无功补偿呈阶梯性、精度低，无法同时提供感性和容性无功、开关动作频繁等缺点，不能满足电力系统与用户的更高要求的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

磁控静止无功补偿装置，包括数字信号处理器，输出端均与数字信号处理器相连的电源、电容器组或滤波器组、键盘，输入端均与数字信号处理器相连的液晶显示器、可编程逻辑控制器和无功补偿单元，与无功补偿单元及可编程逻辑控制器均相连的可控并联电抗器CSR，输入端与可控并联电抗器CSR相连、输出端与数字信号处理器相连的AD采样电路。