[发明专利]一种变压器补偿装置及补偿方法

权利要求书

1.一种变压器补偿装置，包括：与变压器的母线相连的第一补偿装置，与第一补偿装置并联的第二补偿装置，分别与第一补偿装置和第二补偿装置电连接的切换装置；所述第一补偿装置包括：第一电容单元投切单元、第二电容单元投切单元及控制单元，所述第一电容单元投切单元用于与变压器的负载连接，用于补偿变压器空载时的无功功率；所述控制单元与第二电容单元投切单元连接，用于当变压器的电流大于第一预设值时，控制第二电容单元投切单元与变压器的负载连接，以补偿变压器轻载时的无功功率；所述控制单元与所述第一电容单元投切单元连接，用于当变压器电流大于第二预设值时，控制所述第一电容单元投切单元及所述第二电容单元投切单元断开；其特征在于，所述第二补偿装置包括：信号采集单元、压缩单元、信号划分单元、相位补偿单元、包络补偿单元和时域变换单元；所述信号采集单元，采集变压器信号；所述压缩单元，对变压器的信号进行距离压缩；所述信号划分单元，对压缩后的变压器信号划分距离子带；所述相位补偿单元，进行改进的相位补偿，其中，第i个距离子带的相位补偿计算过程用如下公式表示：

其中，H为变压器信号理论峰值；Δy为变压器信号实际峰值与理论峰值的差值；Δz为变压器信号的实际周期与理论周期的差值；为距离子带的单元数；N_r为相邻距离子带间复用的单元数；i为距离子带的索引；Δr_i为第i个距离子带的相位补偿值；r_b为每个距离子带对应的周期；n＝0，1，2，...，N_r-1；其中，r₀为第一个距离子带对应的周期；f_s为距离子带的采样频率；c为电的速度；所述包络补偿单元，用于对相位补偿后的变压器信号进行无需插值的快速包络补偿；所述时域变换单元，用于将包络补偿后的变压器信号变换到时间域。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩单元，对变压器信号进行距离压缩的方法执行以下步骤：计算距离压缩需要的距离参数；根据计算出的距离参数，对变压器信号进行距离压缩；其中，所述计算距离压缩需要的距离参数使用如下公式：其中，所述f_r为变压器信号在时间域的距离向频率，k_r为变压器信号的相位幅度值。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述时域变换单元，用于将包络补偿后的变压器信号变换到时间域的方法执行以下步骤：使用如下公式，将变换后的信号转换到时间域：其中，f_c为载频，f_a为方位向频率，v_a为频域变换速度，r_c,i为多个距离自带的最短斜距。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述切换装置根据设置，在第一补偿装置和第二补偿装置之间切换，当切换到第一补偿装置时，使用第一补偿装置对变压器进行补偿；当切换到第二补偿装置时，使用第二补偿装置对变压器进行补偿。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一补偿装置的所述控制单元包括控制模块、第一接触单元组及第二接触单元组，所述第一接触单元组连接所述变压器的负载及所述第一电容单元投切单元，所述第二接触单元组连接所述变压器的负载及所述第二电容单元投切单元；所述控制模块用于检测所述变压器的负载的电流；所述控制模块与所述第二接触单元组连接，用于当所述电流大于第一预设值时，控制所述第二接触单元组接通，使所述第二电容单元投切单元与所述变压器的负载连通，以补偿所述变压器轻载时的无功功率；所述控制模块与所述第一接触单元组连接，用于当所述电流大于第二预设值时，控制所述第一接触单元组及所述第二接触单元组断开。