相控无功功率动态补偿装置及其补偿方法
专利名称：相控无功功率动态补偿装置及其补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种无功功率补偿方法及无功功率补偿装置，更具体地说，是涉及一种相控 无功功率动态补偿装置及其补偿方法。
背景技术：
在配电网中，电力发电机所发的无功功率和输电线的功率常常不足以满足网中大量的电 机、变压器、电抗器、.荧光灯等感性负载的无功需求以及系统中无功的损耗，因而往往造成 电网功率因数下降、电网系统利用率降低。为了减少有功损失和电压降落、减少电力输送中 的损耗，更为了电网的安全、经济、高效地运行，提高电力输送的容量和质量，通常都要进 行就近的无功功率补偿或者调节。
国内外电网目前广泛采用的是通过投切并联电容器(组)、即通过改变电网并联电容值 的方式进行无功补偿。其方法为通过监测线路电压与电流，计算功率因数；功率因数滞后 时投入电容，功率因数超前便切除电容。具体来说，又可细分为动态补偿和静态补偿两类
无功动态补偿往往配有智能型的无功功率补偿电路，因其能对无功功率进行平滑、准 确调节，因而其补偿更灵活、高效、快速、合理。但由于其组成电路往往比较复杂，因而购 置成本较高，前期投入要求较大。对于补偿要求不高而资金有限的用户，往往不易接受。
静态补偿常分为固定或分级分档式补偿， 一般结构比较简单，多以交流接触器作电力 电容器的投切执行元件，但缺点是补偿电容投切时冲击电流大，投切速度慢，且接触器由于 投切频繁，故障率偏高。
中国专利03135824. 1公开了一种调节电容无功功率的方法及所用装置将无功补偿电
容器组C和辅助变压器TB 二次绕组串联或等效串联后，与TB —次绕组共同接于同一母线、 同一相电；使电网电压一方面施加于电容器组C，另一方面使TB二次绕组产生的附加电势反 方向施加于电容器组C;电容器组C两端电压为电网电压与附加电势之差的模；通过改变TB 二次绕组的抽头匝数或等效匝数，以改变TB —、 二次绕组匝数比K和附加电势的大小，或者， 也可通过晶闸管开关对一、二次绕组的调节线圈进行正接、反接或不接来改变绕组的等效匝 数，进而改变电容器组C两端电压和所发出的无功功率。
发明内容
本发明的目的，即在于提供一种适用于现有电网所有电压等级的相控无功功率动态补偿 方法及其应用补偿装置。
本发明所指无功功率动态补偿装置及其补偿方法，也是通过在母线上并联电容器的方式实现的。
本发明所述相控无功功率动态补偿方法，包括如下步骤
1) 对接入母线上的负载侧电压、电流信号进行采样；
2) 计算出负载侧功率因数和无功功率缺额，推算出并联电容器的无功补偿量；
3) 计算出电容器两端的目标电压，并根据电容器两端及与电容器串联后接于母线的补偿 变压器次级绕组两端的实时电压，计算出补偿变压器次级绕组两端的目标补偿电压值；
4) 调整补偿变压器初级绕组两端的电压，在补偿变压器次级绕组的两端获得与目标补偿 电压值尽可能接近的补偿电压；
5) 该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即在并联电容器上获得尽可能接近的目标电 压值，同时产生尽可能接近的无功功率补偿量；
所述调整补偿变压器初级绕组两端的电压的方法为初级绕组的两端分别通过若干个选 择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与 次级绕组所接相线同相的相电压、异相相电压、或线电压；所述多个选择开关的不同工作状 态的组合即形成多个补偿档位。
所述各选择开关的通断，可为手动控制，也可受控于控制电路。例如，该选择开关可选 择采用可受控于检测控制电路的接触器的常开触点、晶闸管、固态继电器或其它类似功能电 子器件。
作为对上述的相控无功功率动态补偿方法的改进，还可在所述初级绕组上设有多个抽头， 各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。通过选择初级绕组的工作线圈匝数，配合 施加合适的异相相电压、同相相电压或线电压，可实现更多档、更精确的无功功率补偿。
作为对上述的相控无功功率动态补偿方法的进一步改进，在所述初级绕组上设有4个抽 头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。所述初级绕组的两端， 各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其中一根异相相线；所述中
段绕组的两端通过选择开关接至零线。
为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，作为对上述的相控无功功率动 态补偿方法的再进一步优化，还可在本发明方法中加入续流保护步骤将补偿变压器初级绕 组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，与续流电阻及续流开关串联或等效 串联形成续流回路；在无功功率补偿的档位开关切换前，先闭合该续流开关；在档位开关完 成切换后，断开该续流开关。
应用上述无功功率动态补偿方法的相控无功功率动态补偿装置，包括有控制电路，检测 电路，补偿电容，及补偿变压器；所述补偿变压器的次级绕组与补偿电容串联后接至母线； 补偿变压器的初级绕组接至控制电路的输出端；所述初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级 绕组所接同相的相电压、异相相电压、或线电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合 即形成多个补偿档位。
各选择开关的通断可为手动控制，也可受控于控制电路。例如，该选择开关可选择采用 可受控于检测控制电路的接触器的常开触点、晶闸管、,固态继电器或其它类似功能电子器件。
检测及控制电路属于现有成熟技术，在此不再详述。
作为对上述的相控无功功率动态补偿装置的改进，还可在所述初级绕组上设多个抽头， 各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。工作时，通过选择初级绕组的工作线圈匝 数，并配合对其选择施加相应的异相相电压、同相相电压或线电压，实现多档无功补偿。
作为对上述的相控无功功率动态补偿装置的进一步改进，可在所述初级绕组上设有4个 抽头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。所述初级绕组的两端， 各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其中一根异相相线；所述中 段绕组的两端通过选择开关接至零线。
为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，作为对上述的相控无功功率动 态补偿装置的再进一歩优化，还可在本装置中设置续流回路；所述续流回路是由包括有补偿 变压器初级绕组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，与续流电阻及续流开 关串联或等效串联而成的回路。优选在补偿变压器次级单独设立辅助绕组的方式。
在由于过电压仅为瞬时发生，续流回路仅在选择开关作档位转换时短时工作(一般切换 过程〈100tnS)，所以对于在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，其线径可以很小，而且， 匪数不必太多， 一般取为初级绕组的二分之一即可。故而，增设辅助绕组导致的耗材增量不 大，工作铜耗也极小。
上述相控无功功率动态补偿方法及装置，适用于单相或三相交流供电场合。三相交流供 电时，补偿电容可采用A或Y连接。
此外，在母线、补偿变压器次级绕组、及电容器所形成的支路中，还可串联电抗器，以 用于消除母线谐波。
本发明无功功率补偿装置及方法，通过在补偿变压器初级绕组的投入线圈上选择施加异 相相电压、同相相电压及线电压，可在次级绕组两端获得方向及大小都可以改变的、合适的 补偿电压，对次级输出进行多档、宽范围补偿；该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即 在并联电容器上获得尽可能接近的目标电压，同时产生尽可能接近的无功功率补偿量。配合 在补偿变压器进行变比调整时，补偿更准确。本发明方法虽然简单却容易实现动态补偿，而 且补偿效率高、补偿效果好，还具有变压器过电压保护功能，适用于现有电网所有电压等级 及变电站、电气化铁路等各种场合。
图1是本发明相控无功功率动态补偿装置的一个实施例的单相电路原理图。 图2是本发明相控无功功率动态补偿装置的另一个实施例的单相电路原理图。
附图标记说明
U入、UAA-接入母线上的电压 Uc、-补偿电容两端电压
△ 补偿变压器次级绕组两端电压(简称"补偿电压") T-补偿变压器
Q初-补偿变压器T的初级绕组 Q & -补偿变压器T的次级绕组
Ql、 Q2、 Q3、 Q4-初级绕组的分绕组 Kl-K12 -选择开关
K0-续流开关 R-续流电阻 Q辅-补偿变压器T的辅助绕组
具体实施例方式
以下结合附图对本发明相控无功功率动态补偿装置及其无功补偿方法作进一步的说明。
本发明无功补偿原理说明
参照图l。设接入母线上的电压为u入，补偿变压器次级绕组两端电压为厶u，补偿电容
两端电压为Uc，则三者的关系为Uc=Ua + AU。
由于补偿电容发出的无功功率为Q=VJUCIC=VJUC2/XC，则通过调节Uc即可调整无功功
假设U入与AU间的相位角为①，则接入母线上的电压U入、补偿电容两端电压Uu与补 偿电压AU的关系为
Uc=Ua+AU =U + AUZ巾
=Ua (C0S0。 +jSIN0° ) +AU (C0SO>+_jSIN0>) 二(U入+AU C0S0))+jAU SI帅. 由上述分析可知，显然，通过人为调整AU及U入与AU的相位角0，就可以调整补偿 电容两端电压Uc。
本发明即是通过在初级绕组Q a上选择施加与次级绕组所接相线同相的相电压、异相相电 压、或线电压，从而在次级绕组上产生变化范围较宽的AU，进而达到调整补偿电容两端电 压、实现无功补偿的目的。
使用时，将本发明相控无功功率动态补偿装置并联接至电网母线-
1) 对接入母线上的负载侧电压、电流信号进行采样；
2) 计算出负载侧功率因数和无功功率缺额，推算出补偿电容的无功补偿量；
3) 计算出电容器两端的目标电压，并根据电容器两端及与电容器串联后接于母线的补偿变压器次级绕组两端的实时电压，计算出补偿变压器次级绕组两端的目标补偿电压值；
4) 调整补偿变压器初级绕组两端的电压，方法为
初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开 关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接相线同相的相电压、异相相电压、或线 电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合即形成多个补偿档位。选择最接近的档位并 闭合对应选择开关，即可在补偿变压器次级绕组的两端获得与目标补偿电压值尽可能接近的 补偿电压。
5) 该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即在电容器上获得尽可能接近的目标电压值， 同时产生尽可能接近的无功功率补偿量。
一、以下结合图1所示的本发明相控无功功率动态补偿装置的一个实施例的单相电路原 理图，对本发明作进一步说明
图1所示的本发明相控无功功率动态补偿装置，以接至母线A相作无功补偿为例。如图 所示，补偿变压器T的次级绕组Q 串接于母线A相与补偿电容之间，其初级绕组Q te的两端 分别通过选择开关Kl至K6接至母线各相线及零线。
如图1所示，通过控制选择开关Kl至K6的通断，可对所述初级绕组Q w施加与次级绕 组G^串接母线同相的相电压(即A相)或异相相电压(即B相或C相)或线电压，而对次 级输出进行正向或反向、合计7档补偿。艮(3:
1) +3档K1和K5闭合，初级绕组Qa上施加的是线电压(假设K1接至B相相线，则此
时的线电压为uba)。
由于线电压uba与a相相电压uan的相位存在30度夹角，而其辐值是Uan的V^倍，
所以此时的(设此时初级绕组与次级绕组的变比为i ;由于AU相対Ua入比狡小，可以用 下列式子近似计算)
Uc-UAA+UBAXCOS30°/i=UAA+1.5XUAA/i = UAA (l+1.5/i).
2) +2档K3和K5闭合，向初级绕组Qa上施加正向同相相电压U AN.因此此时的
△U=lWi，
Uc =UAA+AU=Uaa+UAx/i = UAA (l+l/i).
3) +1档K1和K4闭合，异相相电压U bn反向施加到初级绕组q初上.
由于相电压U BN与A相相电压U an的相位存在120度夹角，反向的相电压U BN与A相相 电压uan的相位存在60度夹角，因此此时的
Uc = U A a+ U BNX COS60°/ i = Uaa+0.5XU bn/i 4)0档K3和K4闭合，初级绕组Qto两端电压为0，此时，Al^O, UC=UAX,5) -l档K3和K6闭合，异相相电压ubn正向施加到初级绕组q初上. 由于正向的相电压ubn与a相相电压uan的相位存在120度夹角，因此此时的
<formula>formula see original document page 9</formula>6) -2档K2和K4闭合，将同相相电压uan反向施加到初级绕组q初上.因此此时的
<formula>formula see original document page 9</formula>
7) -3档K2和K6闭合，线电压uab反向施加到初级绕组q初上。
由于反向的线电压uab与a相相电压uan的相位存在150度夹角，而其辐值是uan的V^ 倍，所以此时的
<formula>formula see original document page 9</formula>上述分析表明，本发明相控无功功率动态补偿装置通过补偿变压器T的初次级绕组线圈 的投切及施加不同母线电压，配合变比关系，能提供双向多档、并尽可能准确的无功功率补 偿。
图中，为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，还在补偿变压器初级绕 组设有续流回路由补偿变压器初级绕组、续流电阻R及续流开关KO串联形成续流回路。使
用方法为在上述的无功功率补偿的档位开关切换前，先闭合该续流开关KO;在档位完成切
换后，断开该续流开关KO。
显然，在上述实施例中，根据电学常识，对初次级绕组线圈施加异相相电压为c相、线
电压为AC相进行补偿，也是可行的。
对母线B相或C相进行无功功率补偿时的情形，亦可同理分析。在此不再另行说明。
二、以下结合图2所示的本发明相控无功功率动态补偿装置的另一个实施例的电路基本 原理图对本发明作进行讲解
与图1相比，图2中的初级绕组Qto上设有4个抽头，则初级绕组可视为由3段绕组Q1、 Q2、 Q3串接而成。如图所示，初级绕组CU端侧及中部各抽头通过选择开关K7-K12接至母线 零线或相线。
图2中仍以采用为A相(交流220V，记为uaa)进行无功补偿，采用在初级绕组施加异 相为B相电、线电压为AB相进行调整的情形进行举例说明。如图，初级绕组Q初的两端，各自 通过2个选择开关K7、 K8、 Kll、 K12，分别接至与次级绕组所接同相的相线A及其中一根异 相相线B或C;所述中段绕组Q2的两端通过选择开关K9、 K10接至零线N。
(假设此时补偿变压器T的参数为次级绕组线圈GU的匝数^10，初级绕组Q，,」的3个 分绕组Q1、 Q2、 Q3的匝数分别为Nl=8、 N2=90、 N3=8。)
1) ua入^87V时，选择开关K7和K11闭合，将线电压uba施加到Q1、 Q2、 Q3组成的工作线圈上(同上例，在此也假设K1接至B相相线，则此时的线电压为UBA)。
由于线电压UBA与A相相电压UAN的相位存在30度夹角，而其辐值是UAN的VI倍，所 以此时的
变比i =(8+90+8)/ 10=10.6，
Uc- U a入+ U BA X COS30710.6-213.5V.
2) ua^203V时，选择开关K9、 Kll闭合，将A相相电压Uan正向施加到Q2、 Q3组成的 工作线圈上。因此此时的
变比i=(90+8)/10=9.8， AU=203/9.8 20.7V，
UC入+Ua入/9.8-223.7V.
3) UA,213V时,选择开关K7、 K10闭合，将B相相电压11^反向施加到Ql、 Q2组成的
工作线圈上。由于相电压UBN与A相相电压UAN的相位存在120度夹角，反向的相电压UsN 与A相相电压UAN的相位存在60度夹角，因此此时的
变比i气90+8)/10=9.8，
UC-UA a+ UBNX COS6079.8-223.87V.
4) Ua^220V吋，选择开关K9、 K10闭合，初级绕组上电压为0， AU=OV. Uc =UAa
5) UA^227V时，选择开关K9、 K12闭合，将B相相电压11柳正向施加到Q2、 Q3组成的
工作线圈上。由于正向相电压UBN与A相相电压UAN的相位存在120度夹角，因此此时的
变比i=(90+8)/10=9.8，
Uc-Ua入十UBNX COS120。/9.8-215.4V
6) UA^239V时，选择开关K8、 K10闭合，将A相相电压U an反向施加到Qi、 Q2组成的 工作线圈上。因此此时的
变比i气90+8)/10=9.8，
Uc-Ua入-Ua入/9.8-214.6V.
7) LUf264V时，选择开关K8、 K12闭合，将线电压UAB反向施加到Ql、 Q2、 Q3组成
的工作线圈上。由于反向线电压UAB与A相相电压UAN的相位存在150度夹角，而其辐值是 Uan的^倍，所以此时的
变比i=(8+90+8)/10=10.6，
Uc-Ua入+Uab X COS 150710.6《26.6V由上述分析容易得知对初级绕组设有多个抽头，各抽头通过选择开关接至母线不同相 线或零线，容易通过选择初级绕组的工作线圈匝数，配合施加合适的异相相电压、同相相电 压或线电压，实现更多档、更精确的无功补偿。
此外，对于图1,当选择接触器作为选择开关时，如果由于补偿换档需要，选择开关由 K3、 K4闭合转为Kl、 K4闭合的瞬间，K3容易出现飞弧导致B-N间短路。而图2中对应的由 K9、 K10闭合转为K7、 K10闭合的瞬间，由于其间存在Ql绕组，就不会存在这个问题。同理， 图2中的选择开关由K9、 K10闭合转为K9、 K12闭合的瞬间，由于Q3绕组的存在，也不会存 在这个问题。所以，在图2所示的本相控无功功率动态补偿装置原理图中，绕组Q1和Q3还 另外起到了辅助灭弧的作用。仅考虑辅助灭弧作用时，两端绕组Q1和Q3线圈匝数不必太多， 一般来说，此时中段绕组Q2的线圈匝数取为两端绕组Q1、 Q3线圈匝数的4-50倍。
由上述实施例的说明可知，该参数的相控无功功率动态补偿装置具有如下特点-
(1) Uc调整范围较宽(187V-264V)，可实现正反向无功补偿。而且，此时的无功调整 量(即Ue二220V时)
△Q= (Q隨一Q謹)/Qe X 100%
=(V^Ax7XduMIN2/Xc) / (ViUe7Xc) X讓
=(Ik/一U謂2) / I]/ X腦
=(2642—1872) /2202 X 100% =71. 75% 显然，其无功调整范围极宽。
(2) 在各档间调整时，AU波动值较小，则无功调整比较均匀。
(3) 由于在各档间调整时，初级绕组工作线圈上施加的是分别为异相相电压、同相相 电压和线电压，在次级绕组上产生的AU等效辐值依次基本是施加同相相电压情形时的0.5 倍、l倍、1.5倍，从而客观上能在较大程度上减少初级绕组工作线圈的匝数，即减少补偿变 压器的绕组及铁芯的耗材量。
事实上，还可根据补偿精度来选择确定补偿变压器的变比，线圈抽头的数量越多，补偿 精度越高。
在本图所示实施例中，为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，是在补 偿变压器次级侧设有续流回路在补偿变压器次级单独设立辅助绕组Q^与续流电阻R及续 流开关KO串联形成续流回路。使用方法同样地，在无功功率补偿档位开关切换前，先闭合该续流开关K0;在档位完成切换后，断开该续流开关KO。
此外，如果母线谐波较大时，还可在该并联电容器的支路中，即在母线、补偿变压器次 级绕组、及补偿电容所形成的支路中，串联接入电抗器。
根据如上分析，结合电学常识，本发明相控无功功率动态补偿方法及装置，不仅适用于 进行单相无功补偿，也适用于进行三相无功补偿。三相交流供电时，补偿电容可采用A或Y 连接。
本发明中所指选择开关，可为手控式，也可配合检测控制电路采用接触器、晶闸管、固 态继电器或其它类似功能电子开关。无功功率动态补偿装置常包括的检测及控制电路，属本 领域普通技术人员公知的现有成熟技术，为保持图面整洁紧凑，在例图中未作标出，在此也 不再赘述。
权利要求
1.一种相控无功功率动态补偿方法，采用并联电容器的方式进行补偿，包括如下步骤1)对接入母线上的负载侧电压、电流信号进行采样；2)计算出负载侧功率因数和无功功率缺额，推算出并联电容器的无功补偿量；其特征在于，还包括有如下步骤3)计算出电容器两端的目标电压，并根据电容器两端及与电容器串联后接于母线的补偿变压器次级绕组两端的实时电压，计算出补偿变压器次级绕组两端的目标补偿电压值；4)调整补偿变压器初级绕组两端的电压，在补偿变压器次级绕组的两端获得与目标补偿电压值尽可能接近的补偿电压；5)该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即在并联电容器上获得尽可能接近的目标电压值，同时产生尽可能接近的无功功率补偿量；所述调整补偿变压器初级绕组两端的电压的方法为初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接相线相异相的相电压、同相的相电压、或线电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合即形成多个补偿档位。
2. 根据权利要求1所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于所述初级绕组上设 有多个抽头，各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。
3. 根据权利要求1或2所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于所述初级绕组 上设有4个抽头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。
4. 根据权利要求3所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于所述初级绕组的两 端，各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其中一根异相相线；所述中段绕组的两端通过选择开关接至零线。
5. 根据权利要求1或2所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于还包括有续流 保护步骤；所述续流保护方法为将补偿变压器初级绕组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，与续流电阻及续流开关串联或等效串联形成续流回路；在无功功率补偿的档位开关切换前，先闭合该续流开关；在档位开关完成切换后，断开 该续流开关。
6. 相控无功功率动态补偿装置，包括有控制电路，检测电路，补偿电容，及补偿变压器； 所述补偿变压器的次级绕组与电容器串联后接至母线；补偿变压器的初级绕组接至控制电路 的输出端；其特征在于-所述初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接同相的相电压、异相相电压、或线 电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合即形成多个补偿档位；各选择开关的通断受控于控制电路。
7. 根据权利要求6所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于所述初级绕组上 设有多个抽头，各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。
8. 根据权利要求6或7所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于所述初级绕 组上设有4个抽头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。
9. 根据权利要求8所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于所述初级绕组的 两端，各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其 中一根异相相线；所述中段绕组的两端通过选择开关接至零线。
10. 根据权利要求6或7所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于还包括有续 流回路；所述续流回路是由包括有补偿变压器初级绕组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立 的辅助绕组，与续流电阻及续流开关串联或等效串联而成的回路。
全文摘要
本发明公开了一种相控无功功率动态补偿装置及其补偿方法。本装置包括控制及检测电路，补偿电容，及补偿变压器；补偿变压器次级绕组与电容串联后接至母线，其初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接同相的相电压、异相相电压、或线电压；所述多个选择开关的组合即形成多个补偿档位。本装置综合采用了在补偿变压器初级绕组的投入线圈上施加异相相电压、同相相电压及线电压，并配以变比调整而对次级输出进行补偿，结构简单却容易实现动态补偿，补偿效率高、补偿效果好。本发明补偿装置及方法适用于现有电网所有电压等级及变电站、电气化铁路等各种场合。
文档编号H02J3/18GK101615806SQ20091011426
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者涛 海, 骆武宁 申请人:南宁微控技术有限公司
技术领域：
本发明涉及一种无功功率补偿方法及无功功率补偿装置，更具体地说，是涉及一种相控 无功功率动态补偿装置及其补偿方法。
背景技术：
在配电网中，电力发电机所发的无功功率和输电线的功率常常不足以满足网中大量的电 机、变压器、电抗器、.荧光灯等感性负载的无功需求以及系统中无功的损耗，因而往往造成 电网功率因数下降、电网系统利用率降低。为了减少有功损失和电压降落、减少电力输送中 的损耗，更为了电网的安全、经济、高效地运行，提高电力输送的容量和质量，通常都要进 行就近的无功功率补偿或者调节。
国内外电网目前广泛采用的是通过投切并联电容器(组)、即通过改变电网并联电容值 的方式进行无功补偿。其方法为通过监测线路电压与电流，计算功率因数；功率因数滞后 时投入电容，功率因数超前便切除电容。具体来说，又可细分为动态补偿和静态补偿两类
无功动态补偿往往配有智能型的无功功率补偿电路，因其能对无功功率进行平滑、准 确调节，因而其补偿更灵活、高效、快速、合理。但由于其组成电路往往比较复杂，因而购 置成本较高，前期投入要求较大。对于补偿要求不高而资金有限的用户，往往不易接受。
静态补偿常分为固定或分级分档式补偿， 一般结构比较简单，多以交流接触器作电力 电容器的投切执行元件，但缺点是补偿电容投切时冲击电流大，投切速度慢，且接触器由于 投切频繁，故障率偏高。
中国专利03135824. 1公开了一种调节电容无功功率的方法及所用装置将无功补偿电
容器组C和辅助变压器TB 二次绕组串联或等效串联后，与TB —次绕组共同接于同一母线、 同一相电；使电网电压一方面施加于电容器组C，另一方面使TB二次绕组产生的附加电势反 方向施加于电容器组C;电容器组C两端电压为电网电压与附加电势之差的模；通过改变TB 二次绕组的抽头匝数或等效匝数，以改变TB —、 二次绕组匝数比K和附加电势的大小，或者， 也可通过晶闸管开关对一、二次绕组的调节线圈进行正接、反接或不接来改变绕组的等效匝 数，进而改变电容器组C两端电压和所发出的无功功率。
发明内容
本发明的目的，即在于提供一种适用于现有电网所有电压等级的相控无功功率动态补偿 方法及其应用补偿装置。
本发明所指无功功率动态补偿装置及其补偿方法，也是通过在母线上并联电容器的方式实现的。
本发明所述相控无功功率动态补偿方法，包括如下步骤
1) 对接入母线上的负载侧电压、电流信号进行采样；
2) 计算出负载侧功率因数和无功功率缺额，推算出并联电容器的无功补偿量；
3) 计算出电容器两端的目标电压，并根据电容器两端及与电容器串联后接于母线的补偿 变压器次级绕组两端的实时电压，计算出补偿变压器次级绕组两端的目标补偿电压值；
4) 调整补偿变压器初级绕组两端的电压，在补偿变压器次级绕组的两端获得与目标补偿 电压值尽可能接近的补偿电压；
5) 该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即在并联电容器上获得尽可能接近的目标电 压值，同时产生尽可能接近的无功功率补偿量；
所述调整补偿变压器初级绕组两端的电压的方法为初级绕组的两端分别通过若干个选 择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与 次级绕组所接相线同相的相电压、异相相电压、或线电压；所述多个选择开关的不同工作状 态的组合即形成多个补偿档位。
所述各选择开关的通断，可为手动控制，也可受控于控制电路。例如，该选择开关可选 择采用可受控于检测控制电路的接触器的常开触点、晶闸管、固态继电器或其它类似功能电 子器件。
作为对上述的相控无功功率动态补偿方法的改进，还可在所述初级绕组上设有多个抽头， 各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。通过选择初级绕组的工作线圈匝数，配合 施加合适的异相相电压、同相相电压或线电压，可实现更多档、更精确的无功功率补偿。
作为对上述的相控无功功率动态补偿方法的进一步改进，在所述初级绕组上设有4个抽 头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。所述初级绕组的两端， 各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其中一根异相相线；所述中
段绕组的两端通过选择开关接至零线。
为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，作为对上述的相控无功功率动 态补偿方法的再进一步优化，还可在本发明方法中加入续流保护步骤将补偿变压器初级绕 组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，与续流电阻及续流开关串联或等效 串联形成续流回路；在无功功率补偿的档位开关切换前，先闭合该续流开关；在档位开关完 成切换后，断开该续流开关。
应用上述无功功率动态补偿方法的相控无功功率动态补偿装置，包括有控制电路，检测 电路，补偿电容，及补偿变压器；所述补偿变压器的次级绕组与补偿电容串联后接至母线； 补偿变压器的初级绕组接至控制电路的输出端；所述初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级 绕组所接同相的相电压、异相相电压、或线电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合 即形成多个补偿档位。
各选择开关的通断可为手动控制，也可受控于控制电路。例如，该选择开关可选择采用 可受控于检测控制电路的接触器的常开触点、晶闸管、,固态继电器或其它类似功能电子器件。
检测及控制电路属于现有成熟技术，在此不再详述。
作为对上述的相控无功功率动态补偿装置的改进，还可在所述初级绕组上设多个抽头， 各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。工作时，通过选择初级绕组的工作线圈匝 数，并配合对其选择施加相应的异相相电压、同相相电压或线电压，实现多档无功补偿。
作为对上述的相控无功功率动态补偿装置的进一步改进，可在所述初级绕组上设有4个 抽头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。所述初级绕组的两端， 各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其中一根异相相线；所述中 段绕组的两端通过选择开关接至零线。
为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，作为对上述的相控无功功率动 态补偿装置的再进一歩优化，还可在本装置中设置续流回路；所述续流回路是由包括有补偿 变压器初级绕组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，与续流电阻及续流开 关串联或等效串联而成的回路。优选在补偿变压器次级单独设立辅助绕组的方式。
在由于过电压仅为瞬时发生，续流回路仅在选择开关作档位转换时短时工作(一般切换 过程〈100tnS)，所以对于在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，其线径可以很小，而且， 匪数不必太多， 一般取为初级绕组的二分之一即可。故而，增设辅助绕组导致的耗材增量不 大，工作铜耗也极小。
上述相控无功功率动态补偿方法及装置，适用于单相或三相交流供电场合。三相交流供 电时，补偿电容可采用A或Y连接。
此外，在母线、补偿变压器次级绕组、及电容器所形成的支路中，还可串联电抗器，以 用于消除母线谐波。
本发明无功功率补偿装置及方法，通过在补偿变压器初级绕组的投入线圈上选择施加异 相相电压、同相相电压及线电压，可在次级绕组两端获得方向及大小都可以改变的、合适的 补偿电压，对次级输出进行多档、宽范围补偿；该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即 在并联电容器上获得尽可能接近的目标电压，同时产生尽可能接近的无功功率补偿量。配合 在补偿变压器进行变比调整时，补偿更准确。本发明方法虽然简单却容易实现动态补偿，而 且补偿效率高、补偿效果好，还具有变压器过电压保护功能，适用于现有电网所有电压等级 及变电站、电气化铁路等各种场合。
图1是本发明相控无功功率动态补偿装置的一个实施例的单相电路原理图。 图2是本发明相控无功功率动态补偿装置的另一个实施例的单相电路原理图。
附图标记说明
U入、UAA-接入母线上的电压 Uc、-补偿电容两端电压
△ 补偿变压器次级绕组两端电压(简称"补偿电压") T-补偿变压器
Q初-补偿变压器T的初级绕组 Q & -补偿变压器T的次级绕组
Ql、 Q2、 Q3、 Q4-初级绕组的分绕组 Kl-K12 -选择开关
K0-续流开关 R-续流电阻 Q辅-补偿变压器T的辅助绕组
具体实施例方式
以下结合附图对本发明相控无功功率动态补偿装置及其无功补偿方法作进一步的说明。
本发明无功补偿原理说明
参照图l。设接入母线上的电压为u入，补偿变压器次级绕组两端电压为厶u，补偿电容
两端电压为Uc，则三者的关系为Uc=Ua + AU。
由于补偿电容发出的无功功率为Q=VJUCIC=VJUC2/XC，则通过调节Uc即可调整无功功
假设U入与AU间的相位角为①，则接入母线上的电压U入、补偿电容两端电压Uu与补 偿电压AU的关系为
Uc=Ua+AU =U + AUZ巾
=Ua (C0S0。 +jSIN0° ) +AU (C0SO>+_jSIN0>) 二(U入+AU C0S0))+jAU SI帅. 由上述分析可知，显然，通过人为调整AU及U入与AU的相位角0，就可以调整补偿 电容两端电压Uc。
本发明即是通过在初级绕组Q a上选择施加与次级绕组所接相线同相的相电压、异相相电 压、或线电压，从而在次级绕组上产生变化范围较宽的AU，进而达到调整补偿电容两端电 压、实现无功补偿的目的。
使用时，将本发明相控无功功率动态补偿装置并联接至电网母线-
1) 对接入母线上的负载侧电压、电流信号进行采样；
2) 计算出负载侧功率因数和无功功率缺额，推算出补偿电容的无功补偿量；
3) 计算出电容器两端的目标电压，并根据电容器两端及与电容器串联后接于母线的补偿变压器次级绕组两端的实时电压，计算出补偿变压器次级绕组两端的目标补偿电压值；
4) 调整补偿变压器初级绕组两端的电压，方法为
初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开 关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接相线同相的相电压、异相相电压、或线 电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合即形成多个补偿档位。选择最接近的档位并 闭合对应选择开关，即可在补偿变压器次级绕组的两端获得与目标补偿电压值尽可能接近的 补偿电压。
5) 该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即在电容器上获得尽可能接近的目标电压值， 同时产生尽可能接近的无功功率补偿量。
一、以下结合图1所示的本发明相控无功功率动态补偿装置的一个实施例的单相电路原 理图，对本发明作进一步说明
图1所示的本发明相控无功功率动态补偿装置，以接至母线A相作无功补偿为例。如图 所示，补偿变压器T的次级绕组Q 串接于母线A相与补偿电容之间，其初级绕组Q te的两端 分别通过选择开关Kl至K6接至母线各相线及零线。
如图1所示，通过控制选择开关Kl至K6的通断，可对所述初级绕组Q w施加与次级绕 组G^串接母线同相的相电压(即A相)或异相相电压(即B相或C相)或线电压，而对次 级输出进行正向或反向、合计7档补偿。艮(3:
1) +3档K1和K5闭合，初级绕组Qa上施加的是线电压(假设K1接至B相相线，则此
时的线电压为uba)。
由于线电压uba与a相相电压uan的相位存在30度夹角，而其辐值是Uan的V^倍，
所以此时的(设此时初级绕组与次级绕组的变比为i ;由于AU相対Ua入比狡小，可以用 下列式子近似计算)
Uc-UAA+UBAXCOS30°/i=UAA+1.5XUAA/i = UAA (l+1.5/i).
2) +2档K3和K5闭合，向初级绕组Qa上施加正向同相相电压U AN.因此此时的
△U=lWi，
Uc =UAA+AU=Uaa+UAx/i = UAA (l+l/i).
3) +1档K1和K4闭合，异相相电压U bn反向施加到初级绕组q初上.
由于相电压U BN与A相相电压U an的相位存在120度夹角，反向的相电压U BN与A相相 电压uan的相位存在60度夹角，因此此时的
Uc = U A a+ U BNX COS60°/ i = Uaa+0.5XU bn/i 4)0档K3和K4闭合，初级绕组Qto两端电压为0，此时，Al^O, UC=UAX,5) -l档K3和K6闭合，异相相电压ubn正向施加到初级绕组q初上. 由于正向的相电压ubn与a相相电压uan的相位存在120度夹角，因此此时的
<formula>formula see original document page 9</formula>6) -2档K2和K4闭合，将同相相电压uan反向施加到初级绕组q初上.因此此时的
<formula>formula see original document page 9</formula>
7) -3档K2和K6闭合，线电压uab反向施加到初级绕组q初上。
由于反向的线电压uab与a相相电压uan的相位存在150度夹角，而其辐值是uan的V^ 倍，所以此时的
<formula>formula see original document page 9</formula>上述分析表明，本发明相控无功功率动态补偿装置通过补偿变压器T的初次级绕组线圈 的投切及施加不同母线电压，配合变比关系，能提供双向多档、并尽可能准确的无功功率补 偿。
图中，为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，还在补偿变压器初级绕 组设有续流回路由补偿变压器初级绕组、续流电阻R及续流开关KO串联形成续流回路。使
用方法为在上述的无功功率补偿的档位开关切换前，先闭合该续流开关KO;在档位完成切
换后，断开该续流开关KO。
显然，在上述实施例中，根据电学常识，对初次级绕组线圈施加异相相电压为c相、线
电压为AC相进行补偿，也是可行的。
对母线B相或C相进行无功功率补偿时的情形，亦可同理分析。在此不再另行说明。
二、以下结合图2所示的本发明相控无功功率动态补偿装置的另一个实施例的电路基本 原理图对本发明作进行讲解
与图1相比，图2中的初级绕组Qto上设有4个抽头，则初级绕组可视为由3段绕组Q1、 Q2、 Q3串接而成。如图所示，初级绕组CU端侧及中部各抽头通过选择开关K7-K12接至母线 零线或相线。
图2中仍以采用为A相(交流220V，记为uaa)进行无功补偿，采用在初级绕组施加异 相为B相电、线电压为AB相进行调整的情形进行举例说明。如图，初级绕组Q初的两端，各自 通过2个选择开关K7、 K8、 Kll、 K12，分别接至与次级绕组所接同相的相线A及其中一根异 相相线B或C;所述中段绕组Q2的两端通过选择开关K9、 K10接至零线N。
(假设此时补偿变压器T的参数为次级绕组线圈GU的匝数^10，初级绕组Q，,」的3个 分绕组Q1、 Q2、 Q3的匝数分别为Nl=8、 N2=90、 N3=8。)
1) ua入^87V时，选择开关K7和K11闭合，将线电压uba施加到Q1、 Q2、 Q3组成的工作线圈上(同上例，在此也假设K1接至B相相线，则此时的线电压为UBA)。
由于线电压UBA与A相相电压UAN的相位存在30度夹角，而其辐值是UAN的VI倍，所 以此时的
变比i =(8+90+8)/ 10=10.6，
Uc- U a入+ U BA X COS30710.6-213.5V.
2) ua^203V时，选择开关K9、 Kll闭合，将A相相电压Uan正向施加到Q2、 Q3组成的 工作线圈上。因此此时的
变比i=(90+8)/10=9.8， AU=203/9.8 20.7V，
UC入+Ua入/9.8-223.7V.
3) UA,213V时,选择开关K7、 K10闭合，将B相相电压11^反向施加到Ql、 Q2组成的
工作线圈上。由于相电压UBN与A相相电压UAN的相位存在120度夹角，反向的相电压UsN 与A相相电压UAN的相位存在60度夹角，因此此时的
变比i气90+8)/10=9.8，
UC-UA a+ UBNX COS6079.8-223.87V.
4) Ua^220V吋，选择开关K9、 K10闭合，初级绕组上电压为0， AU=OV. Uc =UAa
5) UA^227V时，选择开关K9、 K12闭合，将B相相电压11柳正向施加到Q2、 Q3组成的
工作线圈上。由于正向相电压UBN与A相相电压UAN的相位存在120度夹角，因此此时的
变比i=(90+8)/10=9.8，
Uc-Ua入十UBNX COS120。/9.8-215.4V
6) UA^239V时，选择开关K8、 K10闭合，将A相相电压U an反向施加到Qi、 Q2组成的 工作线圈上。因此此时的
变比i气90+8)/10=9.8，
Uc-Ua入-Ua入/9.8-214.6V.
7) LUf264V时，选择开关K8、 K12闭合，将线电压UAB反向施加到Ql、 Q2、 Q3组成
的工作线圈上。由于反向线电压UAB与A相相电压UAN的相位存在150度夹角，而其辐值是 Uan的^倍，所以此时的
变比i=(8+90+8)/10=10.6，
Uc-Ua入+Uab X COS 150710.6《26.6V由上述分析容易得知对初级绕组设有多个抽头，各抽头通过选择开关接至母线不同相 线或零线，容易通过选择初级绕组的工作线圈匝数，配合施加合适的异相相电压、同相相电 压或线电压，实现更多档、更精确的无功补偿。
此外，对于图1,当选择接触器作为选择开关时，如果由于补偿换档需要，选择开关由 K3、 K4闭合转为Kl、 K4闭合的瞬间，K3容易出现飞弧导致B-N间短路。而图2中对应的由 K9、 K10闭合转为K7、 K10闭合的瞬间，由于其间存在Ql绕组，就不会存在这个问题。同理， 图2中的选择开关由K9、 K10闭合转为K9、 K12闭合的瞬间，由于Q3绕组的存在，也不会存 在这个问题。所以，在图2所示的本相控无功功率动态补偿装置原理图中，绕组Q1和Q3还 另外起到了辅助灭弧的作用。仅考虑辅助灭弧作用时，两端绕组Q1和Q3线圈匝数不必太多， 一般来说，此时中段绕组Q2的线圈匝数取为两端绕组Q1、 Q3线圈匝数的4-50倍。
由上述实施例的说明可知，该参数的相控无功功率动态补偿装置具有如下特点-
(1) Uc调整范围较宽(187V-264V)，可实现正反向无功补偿。而且，此时的无功调整 量(即Ue二220V时)
△Q= (Q隨一Q謹)/Qe X 100%
=(V^Ax7XduMIN2/Xc) / (ViUe7Xc) X讓
=(Ik/一U謂2) / I]/ X腦
=(2642—1872) /2202 X 100% =71. 75% 显然，其无功调整范围极宽。
(2) 在各档间调整时，AU波动值较小，则无功调整比较均匀。
(3) 由于在各档间调整时，初级绕组工作线圈上施加的是分别为异相相电压、同相相 电压和线电压，在次级绕组上产生的AU等效辐值依次基本是施加同相相电压情形时的0.5 倍、l倍、1.5倍，从而客观上能在较大程度上减少初级绕组工作线圈的匝数，即减少补偿变 压器的绕组及铁芯的耗材量。
事实上，还可根据补偿精度来选择确定补偿变压器的变比，线圈抽头的数量越多，补偿 精度越高。
在本图所示实施例中，为避免变压器的过电压对晶闸管等电子选择开关的损害，是在补 偿变压器次级侧设有续流回路在补偿变压器次级单独设立辅助绕组Q^与续流电阻R及续 流开关KO串联形成续流回路。使用方法同样地，在无功功率补偿档位开关切换前，先闭合该续流开关K0;在档位完成切换后，断开该续流开关KO。
此外，如果母线谐波较大时，还可在该并联电容器的支路中，即在母线、补偿变压器次 级绕组、及补偿电容所形成的支路中，串联接入电抗器。
根据如上分析，结合电学常识，本发明相控无功功率动态补偿方法及装置，不仅适用于 进行单相无功补偿，也适用于进行三相无功补偿。三相交流供电时，补偿电容可采用A或Y 连接。
本发明中所指选择开关，可为手控式，也可配合检测控制电路采用接触器、晶闸管、固 态继电器或其它类似功能电子开关。无功功率动态补偿装置常包括的检测及控制电路，属本 领域普通技术人员公知的现有成熟技术，为保持图面整洁紧凑，在例图中未作标出，在此也 不再赘述。
权利要求
1.一种相控无功功率动态补偿方法，采用并联电容器的方式进行补偿，包括如下步骤1)对接入母线上的负载侧电压、电流信号进行采样；2)计算出负载侧功率因数和无功功率缺额，推算出并联电容器的无功补偿量；其特征在于，还包括有如下步骤3)计算出电容器两端的目标电压，并根据电容器两端及与电容器串联后接于母线的补偿变压器次级绕组两端的实时电压，计算出补偿变压器次级绕组两端的目标补偿电压值；4)调整补偿变压器初级绕组两端的电压，在补偿变压器次级绕组的两端获得与目标补偿电压值尽可能接近的补偿电压；5)该补偿电压与母线电压相量叠加的结果，即在并联电容器上获得尽可能接近的目标电压值，同时产生尽可能接近的无功功率补偿量；所述调整补偿变压器初级绕组两端的电压的方法为初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接相线相异相的相电压、同相的相电压、或线电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合即形成多个补偿档位。
2. 根据权利要求1所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于所述初级绕组上设 有多个抽头，各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。
3. 根据权利要求1或2所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于所述初级绕组 上设有4个抽头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。
4. 根据权利要求3所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于所述初级绕组的两 端，各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其中一根异相相线；所述中段绕组的两端通过选择开关接至零线。
5. 根据权利要求1或2所述的相控无功功率动态补偿方法，其特征在于还包括有续流 保护步骤；所述续流保护方法为将补偿变压器初级绕组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立的辅助绕组，与续流电阻及续流开关串联或等效串联形成续流回路；在无功功率补偿的档位开关切换前，先闭合该续流开关；在档位开关完成切换后，断开 该续流开关。
6. 相控无功功率动态补偿装置，包括有控制电路，检测电路，补偿电容，及补偿变压器； 所述补偿变压器的次级绕组与电容器串联后接至母线；补偿变压器的初级绕组接至控制电路 的输出端；其特征在于-所述初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接同相的相电压、异相相电压、或线 电压；所述多个选择开关的不同工作状态的组合即形成多个补偿档位；各选择开关的通断受控于控制电路。
7. 根据权利要求6所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于所述初级绕组上 设有多个抽头，各抽头通过选择开关接至母线的不同相线或零线。
8. 根据权利要求6或7所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于所述初级绕 组上设有4个抽头；由此形成的中段绕组的线圈匝数为两端绕组线圈匝数的4-50倍。
9. 根据权利要求8所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于所述初级绕组的 两端，各自通过2个选择开关，分别接至与次级绕组所接同相的相线及其 中一根异相相线；所述中段绕组的两端通过选择开关接至零线。
10. 根据权利要求6或7所述的相控无功功率动态补偿装置，其特征在于还包括有续 流回路；所述续流回路是由包括有补偿变压器初级绕组工作线圈或者在补偿变压器次级单独设立 的辅助绕组，与续流电阻及续流开关串联或等效串联而成的回路。
全文摘要
本发明公开了一种相控无功功率动态补偿装置及其补偿方法。本装置包括控制及检测电路，补偿电容，及补偿变压器；补偿变压器次级绕组与电容串联后接至母线，其初级绕组的两端分别通过若干个选择开关接至母线的不同相线或零线；通过控制选择开关的通断，对所述初级绕组选择施加与次级绕组所接同相的相电压、异相相电压、或线电压；所述多个选择开关的组合即形成多个补偿档位。本装置综合采用了在补偿变压器初级绕组的投入线圈上施加异相相电压、同相相电压及线电压，并配以变比调整而对次级输出进行补偿，结构简单却容易实现动态补偿，补偿效率高、补偿效果好。本发明补偿装置及方法适用于现有电网所有电压等级及变电站、电气化铁路等各种场合。
文档编号H02J3/18GK101615806SQ20091011426
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者涛 海, 骆武宁 申请人:南宁微控技术有限公司
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