智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)  

 
一、傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的狀況:
1.采集單一信號(hào)，采用三相電容器，三相共補(bǔ)
這種補(bǔ)償方式適用于負(fù)荷主要是三相負(fù)載（電動(dòng)機(jī)）的場(chǎng)合，但如果當(dāng)前的負(fù)載主要為居民用戶，三相負(fù)荷很可能不平衡。那么各相無功需量也不同，采用這種補(bǔ)償方式會(huì)在不同程度上出現(xiàn)過補(bǔ)或欠補(bǔ)。
 
2.  投切開關(guān)多采用交流接觸器
 
其響應(yīng)速度較慢，在投切過程中會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊涌流，使用壽命短。
 
3.  無功控制策略
 
控制物理量多為功率因數(shù)，投切方式為：循環(huán)投切。此策略沒有考慮電壓的平衡關(guān)系與區(qū)域的無功優(yōu)化。
 
4.  通常不具備配電監(jiān)測(cè)功能
 
二、智能動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備狀況:
 
1.  補(bǔ)償方式
1)  固定補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合
隨著社會(huì)的發(fā)展，負(fù)載類型越來越復(fù)雜，電網(wǎng)對(duì)無功要求也越來越高，因此單純的固定補(bǔ)償已經(jīng)不能滿足要求，新的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)能較好地適應(yīng)負(fù)載變化。
2)  三相共補(bǔ)與分相補(bǔ)償相結(jié)合
新的設(shè)備尤其是大量的電力電子、照明等家居設(shè)備，都是單相供電，電網(wǎng)中三相不平衡的情況越來越多，三相共補(bǔ)同投同切已無法解決三相不平衡的問題，而全部采用單相補(bǔ)償則投資較大。因此根據(jù)負(fù)載情況充分考慮經(jīng)濟(jì)性的共分結(jié)合方式在新的經(jīng)濟(jì)條件下日益廣泛應(yīng)用。
3)  穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償與快速跟蹤補(bǔ)償相結(jié)合
穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償與快速跟蹤補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式是未來發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。主要是針對(duì)大型的鋼鐵冶金等企業(yè)，工藝復(fù)雜、用電量大、負(fù)載變化快、波動(dòng)大，充分有效地進(jìn)行無功補(bǔ)償，不僅可以提高功率因數(shù)、降損節(jié)能，而且可以充分挖掘設(shè)備的工作容量，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高工作效率，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益大。
 
 
 2.采用先進(jìn)的投切開關(guān)
 
目前采用的投切開關(guān)主要有以下幾種。
 
1)  過零觸發(fā)可控硅投切開關(guān)
其特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，在投切過程中對(duì)電網(wǎng)無沖擊、無涌流，壽命較長(zhǎng)，目前運(yùn)用比較普遍。
 
2)  機(jī)電一體化智能復(fù)合開關(guān)
該開關(guān)由交流接觸器和可控硅并聯(lián)運(yùn)行，綜合兩種開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了快速投切，又降低了功耗。
 
3.  采用智能型無功控制策略
采集三相電壓、電流信號(hào)，跟蹤系統(tǒng)中無功的變化，以無功功率為控制物理量，以用戶設(shè)定的功率因數(shù)為投切參考限量，依據(jù)模糊控制理論智能選擇電容器組合，智能投切是針對(duì)星—角結(jié)合情況。電容投切控制采用智能控制理論，動(dòng)態(tài)及時(shí)地投切電容補(bǔ)償，補(bǔ)償無功功率容量。根據(jù)配電系統(tǒng)三相中每一相無功功率的大小智能選擇電容器組合，依據(jù)“取平補(bǔ)齊”的原則投入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電容器投切的智能控制，使補(bǔ)償精度高。
 
 
1)  科學(xué)的電壓限制條件
可設(shè)定的過、欠壓保護(hù)值，可設(shè)置諧波電壓保護(hù)，具缺相保護(hù)功能，以無功功率為投切門限值。
2)  可設(shè)置投切延時(shí)
延時(shí)時(shí)間可調(diào)（既可支持快速跟蹤無功補(bǔ)償，也可支持穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償），同組電容投切動(dòng)作時(shí)間間隔可設(shè)置，對(duì)快速跟蹤補(bǔ)償可設(shè)置為零。
 
 
4.  集成綜合配電監(jiān)測(cè)功能
綜合配電監(jiān)測(cè)功能集配電變壓器電氣參數(shù)測(cè)量、記憶、通信于一體，是一套比較完整的配電運(yùn)行參數(shù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，是低壓配電電網(wǎng)中考核單元線損的理想手段。它能隨時(shí)為電網(wǎng)管理人員提供所需要的各類數(shù)據(jù)，是為電網(wǎng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的管理依據(jù)，是配電電網(wǎng)動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)的基本組成部分。主要功能如下：
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配變?nèi)鄶?shù)據(jù)：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率（2～25次諧波）；
 
累計(jì)數(shù)據(jù)記錄、整點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄功能，累計(jì)計(jì)量有功、無功電量；
 
查詢統(tǒng)計(jì)分析功能并根據(jù)輸入條件生成各種報(bào)表、曲線、棒圖。
一般都配有相關(guān)的后臺(tái)處理軟件，大多數(shù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)操作與數(shù)據(jù)共享。
 
 
5.  集成電壓監(jiān)測(cè)功能
 
根據(jù)電壓檢測(cè)儀標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采樣與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理，便于用戶考核電壓合格率，可用于電壓監(jiān)測(cè)考核。
 
 
6.  集成在線諧波監(jiān)測(cè)功能
監(jiān)測(cè)終端采用DSP作為CPU，應(yīng)用FFT快速傅立葉算法，可精確計(jì)算測(cè)量出電壓、電流、功率因數(shù)、有功及無功電量等配電參數(shù)，還可以分析2～25次諧波，從而實(shí)現(xiàn)在線的諧波監(jiān)測(cè)功能，該數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶要求在后臺(tái)軟件上進(jìn)行分析處理。
 
 
7.  通信
監(jiān)控終端充分地考慮了設(shè)備的可持續(xù)性使用，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232、RS485接口，可根據(jù)用戶要求特殊配置Modem、現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus）等,與配網(wǎng)動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合。具體通信方式有以下幾種，或是其一或是多種方式的結(jié)合。
 
手工抄表：有線、無線等多種抄表方式。
 
直接通信：與配電動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)接口，為用戶提供了多種解決方案以適應(yīng)不同的配網(wǎng)動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)與子站或主站的直接通信。
 
一、智能無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器
1、   補(bǔ)償原理
智能無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器采用單片機(jī)技術(shù)，投入?yún)^(qū)域、延時(shí)時(shí)間、過壓切除門限等參數(shù)已內(nèi)部設(shè)定，利用程序控制固態(tài)繼電器和交流接觸器復(fù)合工作方式，投切電容器的瞬間過渡過程由固態(tài)繼電器執(zhí)行，正常工作由接觸器執(zhí)行(投入電容時(shí)，先觸發(fā)固態(tài)繼電器導(dǎo)通，再操作交流接觸器上電，然后關(guān)斷固態(tài)繼電器；切除電容時(shí)先觸發(fā)固態(tài)繼電器導(dǎo)通，再操作交流接觸器斷電，然后關(guān)斷固態(tài)繼電器)，具有電壓過零投入、電流過零切除、無拉弧、低功耗等特點(diǎn)。
2、   計(jì)算方法及投切依據(jù)  
    以電壓為判據(jù)進(jìn)行控制,無需電流互感器，適用于末端補(bǔ)償，以保證用戶電壓水平。
1)電壓投切門限                                                                               
投入電壓門限范圍        175V ～210V            出廠預(yù)置                  175V
切除電壓門限范圍        230V ～240V            出廠預(yù)置                  232V                            
回差                    0V   ～ 22V            出廠預(yù)置                  22V
2)欠壓保護(hù)門限（電壓下限）170V ～175V            出廠預(yù)置                  170V
3)過壓保護(hù)門限（電壓上限）242V ～ 260V           出廠預(yù)置                  242V
4)投切延時(shí)                1S   ～600S            出廠預(yù)置                  30S
3、   常見故障及處理辦法
用戶端電壓過低而電容器不能投入。
1）  電壓低于欠壓保護(hù)門限。
2）  三相電壓嚴(yán)重不平衡。
二、無功補(bǔ)償控制器
1、補(bǔ)償原理
    無功補(bǔ)償控制器采用單片機(jī)技術(shù)，投切組數(shù)、投切門限、延時(shí)時(shí)間、過壓切除門限等參數(shù)可由用戶自行整定。取樣物理量為無功電流，取樣信號(hào)相序自動(dòng)鑒別、轉(zhuǎn)換、無須提供互感器變比及補(bǔ)償電容容量，自行整定投切門限，滿量程跟蹤補(bǔ)償，無投切振蕩，適應(yīng)于諧波含量較大的惡劣現(xiàn)場(chǎng)工作。
2、計(jì)算方法及投切依據(jù)  
依據(jù)《DL/T597-1996低壓無功補(bǔ)償器訂貨技術(shù)條件》無功電流投切，目標(biāo)功率因數(shù)為限制條件。
1）  當(dāng)電網(wǎng)功率因數(shù)低于COSФ預(yù)置且電網(wǎng)無功電流大于1.1Ic時(shí)（Ic為電容器所產(chǎn)生無功電流，由控制器自動(dòng)計(jì)算），超過延時(shí)時(shí)間，補(bǔ)償電容器自動(dòng)投入。
2）  當(dāng)相位超前或電壓處于過壓、欠壓狀態(tài)時(shí)，控制器切除電容器。
3、常見故障及處理辦法
1）  顯示 -.50 。 取樣電壓電流線接錯(cuò)，應(yīng)為線電壓和另外一相流。
2）  功率因數(shù)顯示較低而不投入電容。目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)置過低或負(fù)荷過小或者過壓保護(hù)門限設(shè)置過低。  
三、配電綜合測(cè)控儀
1、 補(bǔ)償原理
配電綜合測(cè)控儀采用DSP技術(shù)，其控制部分包括投切組數(shù)、投切門限、編碼方式、延時(shí)時(shí)間、過壓切除門限等參數(shù)可由用戶自行整定。取樣物理量為無功功率，取樣信號(hào)相序自動(dòng)鑒別、轉(zhuǎn)換，滿量程編碼跟蹤補(bǔ)償，無投切振蕩，適應(yīng)于精確補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)場(chǎng)工作。
2、 計(jì)算方法及投切依據(jù)
        依據(jù)《DL/T597-1996低壓無功補(bǔ)償器訂貨技術(shù)條件》無功功率投切，目標(biāo)功率因數(shù)為限制條件。
1）  當(dāng)電網(wǎng)功率因數(shù)低于COSФ預(yù)置且電網(wǎng)無功功率大于門限值（門限系數(shù)*電容容量）時(shí)，超過延時(shí)時(shí)間，補(bǔ)償電容器自動(dòng)投入。
2）  投切時(shí)以所設(shè)編碼方式投切，優(yōu)先投切容量較大的合適的電容，然后投切較小的電容，以達(dá)到最小的投切次數(shù)和最優(yōu)化的補(bǔ)償容量。
3）  當(dāng)三相不平衡時(shí),可以使用角型投切方案或星加角型投切方案。當(dāng)使用星加角型投切方案時(shí)，優(yōu)先投切星型中較大的電容，當(dāng)不夠星型補(bǔ)償時(shí)，優(yōu)先投切角型中較大的電容，直至各項(xiàng)均達(dá)到較好的補(bǔ)償效果。
4）  相位超前或電壓處于過壓、欠壓狀態(tài)時(shí)，控制器切除電容器。
3、 常見故障及處理辦法
1）  無電壓或電流。一般為電壓電流線沒有接好。
2）  液晶屏不顯示。一般為電源沒有接好。
3）  功率因數(shù)顯示較低而不投入電容。目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)置過低或負(fù)荷過小或者過壓保護(hù)門限設(shè)置過低。
2）  液晶屏不顯示。一般為電源沒有接好。
3）  功率因數(shù)顯示較低而不投入電容。目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)置過低或負(fù)荷過小或者過壓保護(hù)門限設(shè)置過低.