[发明专利]一种新型可控连续无功补偿系统

说明书

技术领域

本发明是一种可对电网进行连续无功补偿的新型系统，属于电力电气设备技术领域。

背景技术

随着国民经济的不断发展，电力系统可靠性成了人们越来越关注的问题。我国的发电站往往与大城市相距较远，需要长距离，多层次的电网，才能完成送电任务。但随着距离的加长和网络的日益复杂化，由负荷波动带来的不稳定因素也日益加剧，同时随着电网电压等级的升高，对无功的需求变化很大。

目前的无功补偿方式主要有并联电抗器、并联电容器、静止无功补偿器、静止同步补偿器和同步调相机。但是晶闸管并联电抗器维护成本高，控制技术难度大，失真系数大；并联电容器投切次数有限，只能成组投切，不能连续变化；静止无功补偿器产生的谐波较大，基波损耗高，投资成本和占地面积都比较大；静止同步补偿器由于使用了较多数量的大容量全控型元件,其价格高，电力电子控制对电网质量污染；同步调相机为旋转电机，体积大，噪声大，造价高，不易维护，不适合低压用户使用。可见，现有无功补偿方式都不能在兼顾可靠性及成本的情况下，进行连续无功补偿，且不会对电网造成额外的污染。

发明内容

本发明提出了一种新型无功补偿系统，该系统可进行连续无功补偿；并且没有电子电子控制对电网造成污染，同时提高了可靠性；且与原有电网相比成本并没有增加；同时可根据用户需求，实时进行补偿方案调节。

本发明的新型可控连续无功补偿系统的技术方案如下：

一种新型可控连续无功补偿系统，包括上位机、数字信号处理器DSP、电容器、磁控变压器、直流电源及若干传感器。DSP作为中央控制单元，根据上位机的用户控制需求，及根据传感器所反馈的现有网侧和用户侧的电网实际情况，进行分析并输出控制信号；控制信号通过驱动电路直接控制直流电源的输出，实现对磁控变压器感性无功补偿的连续控制；结合电容器的容性无功补偿，最终实现系统对电网的连续无功补偿。同时，该系统在进行无功补偿的同时，利用磁控变压器实现功率传递功能。

所述新型可控连续无功补偿系统，在完成无功补偿的同时，也实现变压器的功能，因为在成本上并没有增加。

所述系统主要对感性无功进行实时和连续的调节，结合固定的容性无功补偿，最终实现了无功补偿的连续调节，即完成了所需连续无功调节的功能又尽可能地简化了系统的结构。

所述DSP作为中央控制单元，其所要完成的功能为与上位机通讯、用户侧和电网侧电网情况的数据采集、分析计算、发出控制信号。因为，在实现功能的基础上，中央控制单元可采用可编程逻辑控制单元PLC、数字信号处理器DSP、单片机MCU、ARM等。

所述传感器可根据功能需求和中央控制单元的运算能力，采用电压传感器、电流传感器、相位传感器或功率传感器等。

所述上位机与DSP之间的通讯，可通过RS232、RS485、有线网络、无线网络、短信等方式实现。

本发明所带来的有益效果如下：

与现有技术相比，本发明利用可控连续感性无功和不可控容性无功相结合，提供了一种可实现连续无功补偿的系统，且可以根据用户需求实现不同的无功补偿功能。同时，在无功补偿的同时，兼顾了电网功率传递的功率。不仅良好地实现了连续无功补偿和功率传递的功能，且尽可能简化了系统结构，提高了可靠性和降低了成本。

附图说明

图1为新型可控连续无功补偿系统的原理图；

图2为DSP网侧及用户侧电网数据处理子程序流程图；

图3为DSP无功调节控制信号输出子程序流程图；

图4为DSP主程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

图1为新型可控连续无功补偿系统的原理图。系统包括了一台作为上位机的触摸屏、一台磁控变压器、一组并联电容器、一个DSP控制单元、一个可控直流电源、若干传感器。DSP为核心控制器件，控制整个系统的运行状态。用户通过触摸屏选择所需控制功能，通过无线网络向DSP发出指令。DSP收到指令后，同时根据传感器所反馈的电压、电流和相位信号进行判断与分析，发出控制信号；控制信号输出给直流电源，进行直流电输出大小的控制，实现感性无功的调节。并且，DSP根据传感器反馈的电压、电流和相位等信号，判断是否满足上位机的控制需求，并将实际控制情况反馈给上位机进行判断，是否需要调节控制需求。