[发明专利]一种无功功率补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于电力领域，特别涉及一种无功功率补偿方法。

背景技术

电功率分为有功功率P、无功功率Q和视在功率S。其中，有功功率P＝UIcosφ，表示实际吸收的功率单位用W表示；无功功率Q＝UIsinφ，此能量在往复交换的过程中没有消耗掉单位用Var表示；视在功率S S＝UI单位用VA表示，视在功率和有功功率和无功功率的数学关系：S²＝P²+Q²；其中，φ：表示电压U和电流I的相角差。实际上设备消耗的就是有功功率和无功功率，而电能表计量的数据只计算有功电能。

纯电容和纯电感电流I和电压U的相角差都是90°，一个提前90°，一个滞后90°，所以纯电容和纯电感的P＝UIcosφ＝UIcos(90°)＝0W；也就说，纯电容和纯电感在电路中有功功率为0，不消耗有功电能，这就是他们被称为储能元件的原因。

功率因数PF＝P/S，是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。电网中无功功率消耗很大，大约有50％的无功功率消耗在输、变、配电设备上，50％的无功功率消耗于电力用户。为了减少无功功率消耗和由此而造成的电网有功损耗，就必须减少无功功率在电网中的流动，即提高电网负荷的功率因数，从而达到节约电能，降低损耗的目的。

虽然无功电能不计费，但是无功功率高了，PF就会小，电力公司会罚款。另外，PF越小，消耗同等有功功率，线路中的电流的绝对值就会增加，带来线路损耗增加，加快线路老化等问题。无功功率是有些设备必须要消耗的，这是没有办法消除的，但是可以就近提供无功功率，减少无功功率在电网中的流动，这就是所谓的无功功率补偿。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种无功功率补偿方法。

技术方案：本发明提供的一种无功功率补偿方法，包括：

(1)在多个负载端分别设置无功功率补偿器，所述无功功率补偿器包括电压测量装置、控制装置和无功功率补偿装置；其中，电压测量装置用于测量负载端电压变化方向，无功功率补偿装置用于补偿无功功率，控制装置接收电压测量装置的电压变化信号、计算补偿策略、输出控制信号至无功功率补偿装置；

(2)控制装置开启无功功率补偿装置对负载端补偿无功功率，同时电压测量装置测量负载端电压变化方向并输出至控制装置，控制装置根据电压变化方向计算补偿策略并输出控制信号至无功功率补偿装置：当负载端电压上升时，表明补偿策略正确，继续加大补偿力度；当负载端电压下降时，表明补偿策略错误，减少补偿力度或向相反方向补偿；不断调整补偿策略，直至负载端电压最大值，即可。

本发明还提供了一种无功功率补偿器，包括电压测量装置、控制装置、无功功率补偿装置；所述电压测量装置与控制装置连接，并输出电压变化信号至控制装置；所述控制装置与无功功率补偿器连接，并发送控制信号至无功功率补偿器。

有益效果：本发明提供的无功功率补偿方法通过检测负载端电压的变化来决定补偿策略，从而取消了电流互感器的使用，也避免了一切与增加电流互感器而带来的一系列问题，安装方便快捷，施工成本降低，配置更加方便灵活。

附图说明

图1为现有无功功率补偿的方法示意图。

图2为负载的有功功率、无功功率和视在功率关系图。

图3为本发明无功功率补偿的方法示意图。

具体实施方式

下面对本发明作出进一步说明。

对比例

在实际应用中，为了实现无功功率补偿，必然是先测量电压和电流的相角差，然后依据这个相角差，投切适当的电容或电感来达到就近补偿无功功率的目的，即相当于使得补偿后的PF尽量接近1。

测量电压和电流的相角差，就要在主回路中串进电流互感器，一方面给设备加工带来不便，对于设备内空间要求也高了；另一方面，这种方法只能补偿电流互感器所测量分路的无功功率。

具体而言，在负载端配置无功功率补偿器和电流互感器，可以有两种配置方法：

(1)在负载1、负载2、负载3分别配置无功功率补偿器和电流互感器：

优点是：

(a)无功功率补偿器越靠近负载越好，因此在负载1、负载2、负载3上分别配置无功功率补偿器补偿效果更好；

(b)当一个无功功率补偿器发生故障时，只影响就近的那个负载，不影响其他负载；