[发明专利]电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法及装置

说明书

本发明涉及电力设备能耗监测与节能评估领域，尤其一种电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法，主要包括以下步骤：(1)从电能质量监测装置测量获取电容器的电能质量数据参数，(2)根据谐波导致的电容器能耗、电压偏差导致的电容器能耗和三相不平衡度导致的电容器能耗进行定量分析计算。本发明为定量分析电容器能耗分布特征、研究和制定电容器节能措施等提供切实有效的帮助，为分析电容器能耗提供有效的数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法，属于电力设备能耗监测与节能评估领域。

背景技术

节能降损是智能电网的发展方向之一，电力电容器作为主要无功功率补偿装置，大批量应用在电力系统中，对提高电力系统的稳定性、提高电能质量和减小电网的损失起着至关重要的作用。近年来，随着配电网中电力电子设备和感性负载的广泛应用，电网系统无功不足的问题也日益突出，为解决这个问题，通常需要装设无功补偿装置。用电容器作为无功补偿时，投资少，便于分散安装，得到了很好的推广和应用，各种补偿装置和补偿方式也越来越多。由于电容器在电力系统中应用愈加广泛，即使是一点损失，累计起来也很大，因此电容器的节能改造、能耗原因分析等是节能的重要举措之一。

另一方面，随着电网中负载日益复杂多样，谐波、电压偏差、不平衡等电能质量现象已经普遍存在。电能质量的长期研究和分析表明，不同电能质量现象都或多或少会给电气设备(包括电容器)带来额外的能耗，例如当谐波电流叠加在电容器的基波电流上，可使电容器的运行电流有效值增加，造成电容器额外增加发热损耗；当系统中的无功功率平衡发生变化，电容器将出现过补偿或欠补偿的情况，导致系统中的电压偏离额定电压，从而影响电容器的端电压，进而影响电容器的有功损耗；当三相电容器组各相端电压出现不平衡时，也会导致电容器损耗增加。但由于电能质量和节能是两个相对独立的领域，目前国内外对电能质量数据的应用研究尤其是劣质电能质量导致的设备能耗的研究工作还处于起步阶段，停留在定性分析层面，尚没有研究出直观、准确的定量分析方法和模型。因此实际工作中无法定量计算电能质量对电容器综合能耗的影响，无法评估电能质量治理的直接经济效益，影响到电网设备节能工作的开展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中电能质量对电容器综合能耗影响难以量化的问题，从而提供一种电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法，包括以下步骤：

S1：获取三相电路中的电容器的三相谐波电压含有率、三相基波电压、三相电压偏差及三相电压；

S2：根据S1中获取的三相谐波电压含有率、三相基波电压、三相电压偏差及三相电压，对谐波导致的电容器能耗、电压偏差导致的电容器能耗和三相不平衡度导致的电容器能耗进行计算。

优选地，本发明的电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法，在步骤S2中，计算谐波对电容器能耗的影响：

ΔW_h为谐波对电容器的日附加损耗，n表示谐波次数，h_an、h_bn、h_cn分别为A、B、C相第n次谐波电压含有率，U_a1、U_b1、U_c1分别为A、B、C相基波电压幅值，δ为电容器的损耗角，C为电容器的电容值。

优选地，本发明的电能质量对电容器综合能耗影响的定量分析方法，在步骤S2中，计算电压偏差对电容器能耗的影响：