[发明专利]一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1：接收负荷补偿请求；S2：响应于所述补偿请求，确定负荷分布类型，利用叠加原理确定其对应的补偿方式；S3：利用所确定的所述补偿方式对所述负荷分布类型对应的负荷进行补偿；S4：补偿完成后，返回补偿确定消息。本发明同时考虑了负序电流和零序电流的实际情况，通过叠加原理，建立了既适合于三相线三线制，又适合于三相四线的不平衡电流补偿模式，在仅知补偿前各相有功功率和无功功率的情况下，即可得出需要补偿的容量，补偿效率高，应用范围广。

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，尤其涉及一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统。

背景技术

电源、电力网以及负载组成的整体，称为电力系统。一般情况下，电力系统采用三相交流电方式运行，但三相电压或电流不对称会对电力系统中的发电、输电、配电设备及用电设备造成一系列的危害：如增加线路损耗；增加配电变压器的有功损耗；降低配电变压器出力；造成三相电压不对称；影响电动机输出功率并使绕组温度升高等。

根据产生因素的不同，电力系统的不对称可以分为事故性和正常性两大类。事故性的不对称是由于三相系统中某一相或某两相出现故障所致。这种不对称工况是系统运行不允许的，一般由继电保护、自动装置切除故障元件后，在短期内使系统恢复正常。但由于故障造成的系统不对称往往比较大，因此对系统设备，尤其是故障点附近的设备造成的影响也比较大。正常性的不对称是由于系统三相元件或负荷不对称所致，根据元件或负荷的线性与否，它又可以分为线性不对称和非线性不对称两类。作为电能质量指标之一的“三相电压允许不对称度”，是针对正常不对称运行工况制定的。

为了改善电网运行质量、提高电网功率因数，现有技术中，通过将不对称负荷分散到不同的供电点，以减小集中连接造成不对称度超标问题；或者使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其对称化；或者将不对称负荷接到更高电压级上供电，以使连接点的短路容量足够大；或者采用不对称补偿装置。

目前绝大多数不对称补偿方面的研究是针对三相三线制系统展开的，通常只考虑到系统存在负序分量的情况，补偿效率低，应用范围较窄。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于叠加原理的负荷补偿方法及系统，同时考虑了负序电流和零序电流的实际情况，通过叠加原理，建立了既适合于三相线三线制，又适合于三相四线的不平衡电流补偿模式，在仅知补偿前各相有功功率和无功功率的情况下，即可得出需要补偿的容量，补偿效率高，应用范围广。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于叠加原理的负荷补偿方法，所述方法包括以下步骤：

S1:接收负荷补偿请求；

S2:响应于所述补偿请求，确定负荷分布类型，利用叠加原理确定其对应的补偿方式；

S3:利用所确定的所述补偿方式对所述负荷分布类型对应的负荷进行补偿；

S4：补偿完成后，返回补偿确定消息。

优选地，将零序电流作为输入参数，利用叠加原理，将基本形式的补偿模型进行反复叠加，得到最终补偿方式；所述负荷分布类型包括：Δ接法补偿时相间接纯电阻负载、Δ接法补偿时相间接纯电抗负载、Δ接法的不对称负荷；Y接法补偿时单相对地接纯电阻、Y接法补偿时单相对地接纯电感负载、Y接法的不对称负荷。

优选地，当负荷分布类型为Δ接法的不对称负荷时，利用负荷线电流相量表示的补偿电纳，具体为：

其中，为三相电流，U为电压。

优选地，当负荷分布类型为Y接法的不对称负荷时，利用负荷线电流和电压表示补偿电纳，并得到基于有功功率和无功功率表示的三相四线情况下不平衡负荷的补偿公式，具体为：