三相不平衡系统的无功补偿控制方法

摘要

本发明涉及一种三相不平衡系统的无功补偿控制方法，包括取三相电压或电流的电压或电流分别计算无功功率Q_a，Q_b，Q_c和有功功率P_a，P_b，P_c，设定并计算负荷Δ接线部分需要的Y补偿部分Q_a^Y′，Q_b^Y′，Q_c^Y′，负荷Y接线部分需要的Y补偿部分Q_ab^Δ″，Q_bc^Δ″，Q_ca^Δ″，并得到补偿公式，使三相功率因数接近1，三相有功电流平衡，尽量减小电容的使用数量，通过调节Q_x可使补偿效果和电容配置都达到最优；将三相不平衡系统的无功功率与计算的范围进比较、判断，并对三相不平衡系统的无功功率的电容进行补偿。用本发明的和方法，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。

主权项

1.一种用于三相不平衡系统的无功补偿控制方法，其特征在于采用如步骤来实现：(1)计算电网中的无功功率Q_a，Q_b，Q_c和有功功率P_a，P_b，P_c，其计算公式为：$P_a=P_{\mathrm{ab}}^L+P_a^L=P_x+P_a^L$$P_b=P_{\mathrm{bc}}^L+P_b^L=P_x+P_b^L$$P_c=P_{\mathrm{ca}}^L+P_c^L=P_x+P_c^L$$Q_a=Q_{\mathrm{ab}}^L+Q_a^L=Q_x+Q_a^L$$Q_b=Q_{\mathrm{bc}}^L+Q_b^L=Q_x+Q_b^L$$Q_c=Q_{\mathrm{ca}}^L+Q_c^L=Q_x+Q_c^L$其中设$P_{\mathrm{ab}}^L=P_{\mathrm{bc}}^L=P_{\mathrm{ca}}^L=P_x,$$Q_{\mathrm{ab}}^L=Q_{\mathrm{bc}}^L=Q_{\mathrm{ca}}^L=Q_x$其中P_ab^L、P_bc^L、P_ca^L为三相电压系统的测量有用功率，Q_ab^L、Q_bc^L、Q_ca^L为三相电压系统的测量无功功率；设，Q_bc^Δ″，Q_ca^Δ″为负荷Y接线部分需要的Y补偿部分，则有：$Q_a^Y=Q_a^{Y^{\prime }}+Q_a^{Y^{\prime \prime }}$$Q_b^Y=Q_b^{Y^{\prime }}+Q_b^{Y^{\prime \prime }}$$Q_c^Y=Q_c^{Y^{\prime }}+Q_c^{Y^{\prime \prime }}$其中设，Q_b^Y′，Q_c^Y′为负荷Δ接线部分需要的Y补偿部分；其中，Q_bc^Δ″，Q_ca^Δ″为负荷Y接线部分需要的Δ补偿部分。则有：$Q_{\mathrm{ab}}^{\Delta }=Q_{\mathrm{ab}}^{{\Delta }^{\prime }}+Q_{\mathrm{ab}}^{{\Delta }^{\prime \prime }}$$Q_{\mathrm{bc}}^{\Delta }=Q_{\mathrm{bc}}^{{\Delta }^{\prime }}+Q_{\mathrm{bc}}^{{\Delta }^{\prime \prime }}$$Q_{\mathrm{ca}}^{\Delta }=Q_{\mathrm{ca}}^{{\Delta }^{\prime }}+Q_{\mathrm{ca}}^{{\Delta }^{\prime \prime }}$其中，Q_bc^Δ′，Q_ca^Δ′为负荷Δ接线部分需要的Δ补偿部分；(2)设立取值范围，由以上各式可推导得出最终的补偿公式：$Q_{\mathrm{ab}}^{\Delta }=Q_{\mathrm{ab}}^{{\Delta }^{\prime }}+Q_{\mathrm{ab}}^{{\Delta }^{\prime \prime }}=\frac{2}{\sqrt{3}}(P_a-P_b)-Q_x$$Q_{\mathrm{bc}}^{\Delta }=Q_{\mathrm{bc}}^{{\Delta }^{\prime }}+Q_{\mathrm{bc}}^{{\Delta }^{\prime \prime }}=\frac{2}{\sqrt{3}}(P_b-P_c)-Q_x$$Q_{\mathrm{ca}}^{\Delta }=Q_{\mathrm{ca}}^{{\Delta }^{\prime }}+Q_{\mathrm{ca}}^{{\Delta }^{\prime \prime }}=\frac{2}{\sqrt{3}}(P_c-P_a)-Q_x$$Q_a^Y=Q_a^{Y^{\prime \prime }}=[\frac{1}{\sqrt{3}}(P_b-P_c)-Q_a]+Q_x$$Q_b^Y=Q_b^{Y^{\prime \prime }}=[\frac{1}{\sqrt{3}}(P_c-P_a)-Q_b]+Q_x$不平衡无功补偿的原则是尽量使三相功率因数接近1，三相有功电流平衡，在满足该条件基础上，尽量减小电容的使用数量；通过调节Q_x可使补偿效果和电容配置都达到最优。