專利名稱：：一種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)幕痉椒ㄊ峭ㄟ^(guò)對(duì)二次側(cè)電流電壓的采樣，送至補(bǔ)償控制器，經(jīng)補(bǔ)償控制器運(yùn)算后，計(jì)算出二次側(cè)的功率因數(shù)，控制器根據(jù)二次側(cè)的功率因數(shù)，進(jìn)行自動(dòng)投切分組電容，從而達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償之目的。二次側(cè)的功率因數(shù)的測(cè)試計(jì)算方法有兩種，一種是根據(jù)電壓和電流的過(guò)零時(shí)間不同得出，另一種是通過(guò)交流電壓電流采樣計(jì)算出有功和無(wú)功計(jì)算出功率因數(shù)?，F(xiàn)有補(bǔ)償方案存在著以下重大不足1、現(xiàn)有補(bǔ)償只是對(duì)用戶無(wú)功的補(bǔ)償，根本沒(méi)有對(duì)配電無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，事實(shí)上配電變壓器的無(wú)功損耗在空載時(shí)是有功損耗的5-10倍(《變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》胡景生著天津科學(xué)技術(shù)出版社第二版第36-37頁(yè))；2、配電變壓器的無(wú)功損耗補(bǔ)償?shù)娜笔?duì)于農(nóng)村中壓線路損耗影響巨大，主要是因?yàn)榫€路上的變壓器多則百臺(tái)，累積無(wú)功電流大。目前采用10千伏線路中在變壓器一次高壓側(cè)進(jìn)行檢測(cè)補(bǔ)償，成本高，不適用于普及應(yīng)用，且其補(bǔ)償效果具有局限性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，以降低供電線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗；本發(fā)明的目的還在于提供另一種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，以在低負(fù)載率的條件下降低供電線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗。為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的一種技術(shù)方案是—種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，包括以下步驟(1)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)無(wú)功功率；(2)依據(jù)變壓器二次側(cè)無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率，公式為變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率=變壓器二次側(cè)無(wú)功功率+變壓器的無(wú)功損耗；(3)依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制。在直接采用變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制時(shí)，上述步驟(3)根據(jù)設(shè)置將所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，作為進(jìn)行電容的分組投切的判據(jù)；在變壓器二次側(cè)三相不平衡情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率Q^、QB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQe，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QA1、QB1、QC1;在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功損耗△QA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率QA1;或所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QA2、QB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QM、在考慮該方法的適用性時(shí)，可采用功率因數(shù)作為判斷依據(jù)，在上述方法的基礎(chǔ)上做如下進(jìn)一步限定在上述步驟(1)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的有功功率；上述步驟(3)中依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制方法為在已計(jì)算出變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率的基礎(chǔ)上，再依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率及變壓器的有功損耗計(jì)算變壓器一次側(cè)的有功功率，進(jìn)而計(jì)算變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)，并用所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制，其中變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)的計(jì)算公式為其中，變壓器一次側(cè)的有功功率=變壓器二次側(cè)有功功率+變壓器的有功損耗；在變壓器二次側(cè)三相不平衡情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、PC2和無(wú)功功率QA2、QB2、Qra;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)CO^^、COSpw、COS9>cl，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、AP"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率QM、Q『Q^變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PA1、PB1、Pa;在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)為變壓器二次側(cè)三相有功功率PA2和三相無(wú)功功率QA2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)三相功率因數(shù)CO^^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器三相無(wú)功損耗AQ,，變壓器的有功損耗為變壓器三相有功損耗APA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)三相的無(wú)功功率QM、變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)三相的有功功率PM;或變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率P^、P『P^和無(wú)功功率Q『QB2、QC2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)cos^、cas%1、CO^d，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQc，變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、AP"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率Q『QB1、Qa，變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PA1、PB1、PC1。采用的另一種技術(shù)方案是—種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟(1)計(jì)算變壓器的負(fù)載率13;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)6(2)將變壓器的負(fù)載率13與設(shè)定負(fù)載率k進(jìn)行對(duì)比，若13大于k，則選擇變壓器二次側(cè)的信息作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(3);若小于設(shè)定負(fù)載率，則選擇變壓器一次側(cè)的信息作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(4);(3)將采集計(jì)算的變壓器二次側(cè)無(wú)功功率與設(shè)定的門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，執(zhí)行步驟(7);(4)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的無(wú)功功率；(5)依據(jù)變壓器二次側(cè)無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率，公式為變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率=變壓器二次側(cè)無(wú)功功率+變壓器的無(wú)功損耗；(6)依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率與設(shè)定對(duì)應(yīng)的門限值進(jìn)行比較得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出；(7)依據(jù)電容分組投切控制信號(hào)輸出進(jìn)行電容的分組投切控制。在直接采用所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制時(shí)，在所述步驟(6)根據(jù)設(shè)置將所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出；在變壓器二次側(cè)三相不對(duì)稱情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QmQB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQe，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QA1、QB1、QC1;在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功損耗△QA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率QA1;或所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QA2、QB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率qm、在考慮該方法的適用性時(shí)，可采用功率因數(shù)作為判斷依據(jù)，在上述方法的基礎(chǔ)上做如下進(jìn)一步限定在上述步驟(4)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的有功功率；上述步驟(6)中依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出的方法為在已計(jì)算出變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率的基礎(chǔ)上，再依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率及變壓器的有功損耗計(jì)算變壓器一次側(cè)的有功功率，進(jìn)而計(jì)算變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)，并用所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，其中變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)的計(jì)算公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，變壓器一次側(cè)的有功功率=變壓器二次側(cè)有功功率+變壓器的有功損耗；其中各參數(shù)分別為在變壓器二次側(cè)三相不平衡情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、PC2和無(wú)功功率QA2、QB2、Qra;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)CO^^、COS%1、COSpcl，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、AP"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率QM、Q『Q^變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PA1、PB1、Pa;在變壓器二次側(cè)三相對(duì)稱情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)為變壓器二次側(cè)三相有功功率PA2和三相無(wú)功功率QA2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)三相功率因數(shù):CO^^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器三相無(wú)功損耗AQ,，變壓器的有功損耗為變壓器三相有功損耗APA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)三相的無(wú)功功率QM、變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)三相的有功功率PM;或變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率P^、P『P^和無(wú)功功率Q『QB2、QC2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)COS^、COS^、CO^d，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQc，變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、AP"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率Q『QB1、Qa，變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PA1、PB1、PC1。本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中也可在三相平衡時(shí)使用較為準(zhǔn)確的分相功率因數(shù)或無(wú)功功率的判據(jù)方法，也可以在要求補(bǔ)償精度不高的三相不平衡地方，使用三相平衡的方法來(lái)近似求出無(wú)功功率或功率因數(shù)，作為投切依據(jù)。本發(fā)明中采用變壓器二次側(cè)的無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率，并以此無(wú)功功率與設(shè)定門限進(jìn)行對(duì)比判斷是否投切分組電容，將配電變壓器的無(wú)功無(wú)功(損耗)考慮在內(nèi)，從而進(jìn)一步減少了在傳輸過(guò)程中的電能損耗；利用由變壓器二次側(cè)的有功功率和無(wú)功功率及變壓器的有功損耗和無(wú)功損耗來(lái)計(jì)算變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)，依此功率因數(shù)作為變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)，增加了該方法的適應(yīng)性。圖1是無(wú)功補(bǔ)償控制原理圖。具體實(shí)施例方式—、無(wú)功補(bǔ)償控制原理電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無(wú)功功率，由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎前丫哂腥菪载?fù)荷的裝置與感性負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率就地補(bǔ)償(交換)，而不再需要遠(yuǎn)距離輸送。如圖1所示，在變壓器二次側(cè)分別通過(guò)采樣各相電流、電壓送入控制器，經(jīng)計(jì)算變壓器二次側(cè)各相的無(wú)功功率和有功功率后分別計(jì)算變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)后進(jìn)行判斷，在所計(jì)算功率因數(shù)低于設(shè)定值時(shí)對(duì)每相進(jìn)行電容器的分組投切控制，即由控制器選擇性的將電容器1至n組并聯(lián)入電網(wǎng)中，以提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到設(shè)定要求。二、本發(fā)明的方案設(shè)計(jì)1、實(shí)施例一無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法包括以下步驟(1)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)各相無(wú)功功率QA2、Q^、Qc2;(2)依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率Qd，公式為QA1、QBQA1=QA2+AQAQB1=QB2+AQBQC1=QC2+aQc其中，AQA、AQB△Qc為變壓器對(duì)應(yīng)各相的無(wú)功損耗；(3)根據(jù)設(shè)置將Q『(^、Qd分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制；本實(shí)施例中電容分組投切控制方法為二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。2、實(shí)施例二在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法還可以采用以下步驟(1)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)三相無(wú)功功率QA2;(2)依據(jù)變壓器二次側(cè)無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)三相的無(wú)功功率QA1，公式為QA1=QA2+AQA其中，AQA為變壓器三相的無(wú)功損耗；(3)根據(jù)設(shè)置將AQA分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制。本實(shí)施例中采用電容分組投切控制方法為二次側(cè)三相統(tǒng)一補(bǔ)償，當(dāng)然還可以采用二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。3、實(shí)施例三在考慮該方法的適用性時(shí)，可采用功率因數(shù)作為判斷依據(jù)，此時(shí)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法包括以下步驟(1)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、PC2和各相無(wú)功功率QA2、Qb2、Qc2;(2)依據(jù)變壓器二次側(cè)各相的有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的各相的功率因數(shù)cos^、cos%1、cos^d，計(jì)算公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中，AQA、AQB、AQc分別為變壓器對(duì)應(yīng)各相的無(wú)功損耗；APA、APB、APc分別為變壓器對(duì)應(yīng)各相的有功損耗；變壓器一次側(cè)的有功功率為PA1、PB1、PC1，且PA1=PA2+APAPB1=PB2+APBPC1=PC2+APc;(3)依設(shè)置將COS^,、C05p別、COS^d.分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制。本實(shí)施例中設(shè)定投入門限的取值范圍為0.850.90之間選擇，此處設(shè)定投入門限為e工=0.90;切除門限的取值范圍在0.930.95之間選擇，此處設(shè)定切除門限為92=0.94。此處門限的選擇只為更好地說(shuō)明問(wèn)題，與本發(fā)明的目的無(wú)關(guān)。在用計(jì)算的一次側(cè)的功率因數(shù)進(jìn)行電容器的投切控制時(shí)，分別將計(jì)算的到的各相一次側(cè)功率因數(shù)與投入、切除門限進(jìn)行對(duì)比，以A相為例，在CO^^〈《時(shí)，進(jìn)行電容器的投入控制，分組逐次投入電容器；在《2CO^^2《時(shí)，已投入的電容器組不退出，沒(méi)投入的電容器組也不投入；在COS^>《時(shí)，進(jìn)行電容器的切除控制，分組逐次切除電容器。從而調(diào)整變壓器二次側(cè)的實(shí)際功率因素。本實(shí)施例中電容分組投切控制方法為二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。4、實(shí)施例四在采用功率因數(shù)來(lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制時(shí)，在變壓器二次側(cè)三相對(duì)稱情況下，可以通過(guò)變壓器二次側(cè)三相有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)三相功率因數(shù)，從而進(jìn)行控制，其步驟如下(1)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的三相有功功率PA和三相無(wú)功功率QA;(2)依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的三相功率因數(shù)，計(jì)算公式如下11+g八+尺+A/\其中，AQA為變壓器的三相無(wú)功損耗；△PA為變壓器的三相有功損耗；(3)將COS^分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投10切控制。在變壓器二次側(cè)三相對(duì)稱情況下計(jì)算得到的三相功率因數(shù)COS^,，其計(jì)算的方法可以為單瓦特法、雙瓦特法以及電流電壓過(guò)零之差來(lái)計(jì)算變壓器二次側(cè)相應(yīng)功率或功率因數(shù)，進(jìn)而通過(guò)本方法計(jì)算出一次側(cè)的相應(yīng)功率因數(shù)。本實(shí)施例中采用電容分組投切控制方法為二次側(cè)三相統(tǒng)一補(bǔ)償，當(dāng)然還可以采用二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。5、實(shí)施例五在考慮負(fù)載率的情況下，還可以依據(jù)負(fù)載率進(jìn)行智能的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償，包括如下步驟(1)計(jì)算變壓器的負(fù)載率13;(2)將所計(jì)算的負(fù)載率13與設(shè)定負(fù)載率k進(jìn)行對(duì)比，若13大于k，則選擇變壓器二次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(3);若13小于k，則選擇變壓器一次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(4);(3)將變壓器二次側(cè)無(wú)功功率分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，執(zhí)行步驟(7);(4)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)各相無(wú)功功率QA2、QB2、QC2;(5)依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率Qai、Qbi、Qci，公式為QA1=QA2+AQAQB1=QB2+AQBQC1=QC2+AQC其中，AQA、AQB、AQc為變壓器對(duì)應(yīng)各相的無(wú)功損耗；(6)根據(jù)設(shè)置將Q『(^、Qd分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出；(7)依據(jù)電容分組投切控制信號(hào)輸出進(jìn)行電容的分組投切控制。本實(shí)施例中電容分組投切控制方法為二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。6、實(shí)施例六在考慮負(fù)載率的情況下，還可以依據(jù)負(fù)載率進(jìn)行智能的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償，還可以采取以下步驟(1)計(jì)算變壓器的負(fù)載率13;(2)將所計(jì)算的負(fù)載率13與設(shè)定負(fù)載率k進(jìn)行對(duì)比，若13大于k，則選擇變壓器二次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(3);若13小于k，則選擇變壓器一次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(4);(3)將變壓器二次側(cè)無(wú)功功率分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，執(zhí)行步驟(7);(4)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)三相無(wú)功功率QA2;(5)依據(jù)變壓器二次側(cè)無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)三相的無(wú)功功率QA1，公式為QA1=QA2+AQA其中，AQA為變壓器三相的無(wú)功損耗；(6)根據(jù)設(shè)置將AQA分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出；(7)依據(jù)電容分組投切控制信號(hào)輸出進(jìn)行電容的分組投切控制。本實(shí)施例中采用電容分組投切控制方法為二次側(cè)三相統(tǒng)一補(bǔ)償，當(dāng)然還可以采用二次側(cè)各相分相補(bǔ)償或共分結(jié)合的方式。7、實(shí)施例七在考慮負(fù)載率和功率因數(shù)的情況下，可以依據(jù)負(fù)載率進(jìn)行智能的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償，其步驟如下(1)計(jì)算變壓器的負(fù)載率13;(2)將所計(jì)算的負(fù)載率13與設(shè)定負(fù)載率k進(jìn)行對(duì)比，若13大于k，則選擇變壓器二次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(3)，若13小于k，則選擇變壓器一次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(4);(3)將變壓器二次側(cè)功率因數(shù)分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，執(zhí)行步驟(7);(4)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、Pe2和各相無(wú)功功率QA2、Qb2、Qc2;(5)依據(jù)變壓器二次側(cè)各相的有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的各相的功率因數(shù)COS^cos%1、co^^，計(jì)算公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中，AQA、AQB、AQc分別為變壓器對(duì)應(yīng)各相的無(wú)功損耗；APA、APB、APc分別為變壓器對(duì)應(yīng)各相的有功損耗；(6)將cos^、cos%1、cas^d分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出；(7)依據(jù)電容分組投切控制信號(hào)輸出進(jìn)行電容的分組投切控制。本實(shí)施例中電容分組投切控制方法為二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。8、實(shí)施例八在考慮負(fù)載率和功率因數(shù)的情況下，還可以依據(jù)負(fù)載率進(jìn)行智能的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償，其步驟如下(1)計(jì)算變壓器的負(fù)載率13;(2)將所計(jì)算的負(fù)載率13與設(shè)定負(fù)載率k進(jìn)行對(duì)比，若13大于k，則選擇變壓器二次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(3)，若13小于k，則選擇變壓器一次側(cè)無(wú)功功率作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(4);(3)將采集計(jì)算的變壓器二次側(cè)三相功率因數(shù)與設(shè)定門限值進(jìn)行比較，執(zhí)行步驟(7);(4)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的三相有功功率PA和三相無(wú)功功率QA;(5)依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的三相功率因數(shù)CO^^，計(jì)算公式如下其中，AQA為變壓器的三相無(wú)功損耗；APA為變壓器的三相有功損耗；(6)將COS^分別與設(shè)定投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出；(7)依據(jù)電容分組投切控制信號(hào)輸出進(jìn)行電容的分組投切控制。在變壓器二次側(cè)三相對(duì)稱情況下計(jì)算得到的三相功率因數(shù)CO^^,其計(jì)算的方法可以為單瓦特法、雙瓦特法以及電流電壓過(guò)零之差來(lái)計(jì)算變壓器二次側(cè)相應(yīng)功率或功率因數(shù)，進(jìn)而通過(guò)本方法計(jì)算出一次側(cè)的相應(yīng)功率因數(shù)。本實(shí)施例中采用電容分組投切控制方法為二次側(cè)三相統(tǒng)一補(bǔ)償，當(dāng)然還可以采用二次側(cè)各相分相補(bǔ)償。9、上述實(shí)施例的等效替換上述實(shí)施例均是在變壓器二次側(cè)進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償，在實(shí)際應(yīng)用中，長(zhǎng)距離的電纜也可以折合成定量的有功功率和無(wú)功功率，對(duì)應(yīng)實(shí)施例的技術(shù)方案也可用于長(zhǎng)距離電纜的無(wú)功補(bǔ)償，電纜的兩端等效與變壓器的一次側(cè)和變壓器的二次側(cè)，所以在長(zhǎng)距離電纜傳輸過(guò)程中采用對(duì)應(yīng)實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償相當(dāng)于對(duì)對(duì)應(yīng)實(shí)施例中的變壓器的等效替換。上述各實(shí)施例在實(shí)際應(yīng)用中還可在三相平衡時(shí)使用較為準(zhǔn)確的分相功率因數(shù)或無(wú)功功率的判據(jù)方法，也可以在要求補(bǔ)償精度不高的三相不平衡地方，使用三相平衡的方法來(lái)近似求出無(wú)功功率或功率因數(shù)，作為投切依據(jù)。三、有益效果分析1、對(duì)于極其廣闊的農(nóng)村10千伏線路可以減少線損很明顯，本發(fā)明的一次側(cè)功率因數(shù)與二次側(cè)功率因數(shù)的含義不同，二次側(cè)功率因數(shù)僅包含了用戶的無(wú)功功率，并沒(méi)有包括變壓器的無(wú)功功率。按常見(jiàn)的S9315KVA變壓器來(lái)看，以負(fù)載率20%來(lái)看，二次側(cè)不同功率因數(shù)情況下計(jì)算出一次側(cè)的功率因數(shù)列表如下表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如表1所示，很明顯，同一時(shí)刻中一次側(cè)的功率因數(shù)小于二次側(cè)的功率因數(shù)，在設(shè)定功率因數(shù)門限一定的情況下，用一次側(cè)的功率因數(shù)來(lái)代替二次側(cè)的功率因數(shù)作為電容投切判斷依據(jù)，其本質(zhì)是提高了目前現(xiàn)有觀念下的功率因數(shù)，最為本質(zhì)的是補(bǔ)償了變壓器的空載無(wú)功，也就是約4千乏，對(duì)于一條線路而言少則有五十臺(tái)，多則一百臺(tái)以上，累積起來(lái)，以80臺(tái)來(lái)算的話總計(jì)需要320千乏，整體上減少無(wú)功電流20A左右，大大降低了線損。2、成本低該方法的應(yīng)用取代了高壓線路補(bǔ)償，有效節(jié)約投資。高壓線路補(bǔ)償其器件昂貴，必須充分考慮其絕緣性能，而且高壓取樣需要采用高壓電壓互感器，不利于普及應(yīng)用，而本方法在不改變?cè)械蛪悍纸M補(bǔ)償設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用變壓器二次側(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，減少在傳輸過(guò)程中的電能損耗，節(jié)約的了大量的成本。3、對(duì)農(nóng)村使用的優(yōu)異性農(nóng)村用電負(fù)荷變化較大，季節(jié)性較強(qiáng)，在后半夜，特別是農(nóng)閑時(shí)大量變壓器處于空載狀態(tài)，只與系統(tǒng)交換無(wú)功，造成的損失很大，本發(fā)明的無(wú)功補(bǔ)償方法將最大限度的解決這種問(wèn)題。1權(quán)利要求一種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟(1)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)無(wú)功功率；(2)依據(jù)變壓器二次側(cè)無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率，公式為變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率＝變壓器二次側(cè)無(wú)功功率+變壓器的無(wú)功損耗；(3)依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制。2.如權(quán)利要求l所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，上述步驟(3)根據(jù)設(shè)置將所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，作為進(jìn)行電容的分組投切的判據(jù)。3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QA2、QB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率Qai、Qbi、Qcio4.如權(quán)利要求2所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率QA2，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功損耗AQA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率Qm。5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，在上述步驟(1)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的有功功率；上述步驟(3)中依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制方法為在已計(jì)算出變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率的基礎(chǔ)上，再依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率及變壓器的有功損耗計(jì)算變壓器一次側(cè)有功功率，進(jìn)而計(jì)算變壓器一次側(cè)的的功率因數(shù)，并用所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制，其中變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)的計(jì)算公式為變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)=,1,f變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率丫Y+1變壓器一次側(cè)的有功功率,其中，變壓器一次側(cè)的有功功率=變壓器二次側(cè)有功功率+變壓器的有功損耗。6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、Pe2和無(wú)功功率QA2、QB2、Qe2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)COS^。COS%1、CO^^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、AP"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率QA1、QB1、Qa，變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PA1、PB1、PC1。7.如權(quán)利要求5所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)為變壓器二次側(cè)三相有功功率PA2和三相無(wú)功功率Q^;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)三相功率因數(shù)CO^^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器三相無(wú)功損耗AQ,，變壓器的有功損耗為變壓器三相有功損耗APA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)三相的無(wú)功功率QM、變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)三相的有功功率PM。8.—種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟(1)計(jì)算變壓器的負(fù)載率P;(2)將變壓器的負(fù)載率13與設(shè)定負(fù)載率k進(jìn)行對(duì)比，若13大于k，則選擇變壓器二次側(cè)的信息作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(3);若13小于k，則選擇變壓器一次側(cè)的信息作為補(bǔ)償依據(jù)，執(zhí)行步驟(4);(3)將采集計(jì)算的變壓器二次側(cè)無(wú)功功率與設(shè)定的門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，執(zhí)行步驟(7);(4)分別采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的無(wú)功功率；(5)依據(jù)變壓器二次側(cè)無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率，公式為變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率=變壓器二次側(cè)無(wú)功功率+變壓器的無(wú)功損耗；(6)依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率與設(shè)定對(duì)應(yīng)的門限值進(jìn)行比較得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出；(7)依據(jù)電容分組投切控制信號(hào)輸出進(jìn)行電容的分組投切控制。9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，上述步驟(6)根據(jù)設(shè)置將所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，其中各參數(shù)分別為在變壓器二次側(cè)三相不平衡情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QmQB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、△Qc，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QA1、QB1、QC1;在變壓器二次側(cè)三相平衡情況下，所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功損耗△QA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)對(duì)應(yīng)的三相無(wú)功功率QA1;或所述變壓器二次側(cè)無(wú)功功率為變壓器二次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率QmQB2、Q^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率qm、Q『QC1。10.如權(quán)利要求8所述的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，在上述步驟(4)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采樣計(jì)算變壓器二次側(cè)的有功功率；上述步驟(6)中依據(jù)變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率得到變壓器二次側(cè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莘纸M投切控制信號(hào)輸出的方法為在已計(jì)算出變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率的基礎(chǔ)上，再依據(jù)變壓器二次側(cè)有功功率及變壓器的有功損耗計(jì)算變壓器一次側(cè)的有功功率，進(jìn)而計(jì)算變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)，并用所計(jì)算的變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)分別與設(shè)定對(duì)應(yīng)的投入門限值和切除門限值進(jìn)行比較，進(jìn)行電容的分組投切控制信號(hào)輸出，其中變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)的計(jì)算公式為變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)=,1、變壓器一次側(cè)的有功功率=變壓器二次側(cè)有功功率+變壓器的有功損耗；對(duì)應(yīng)各參數(shù)分別為在變壓器二次側(cè)三相不平衡情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、PC2和無(wú)功功率QA2、QB2、Qra;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)COS&,、COS%1、C0^3C1，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、APe，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率QA1、QB1、Qei，變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PA1、PB1、PC1;在變壓器二次側(cè)三相對(duì)稱情況下，變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)為變壓器二次側(cè)三相有功功率PA2和三相無(wú)功功率QA2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)三相功率因數(shù)CO^^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器三相無(wú)功損耗AQ,，變壓器的有功損耗為變壓器三相有功損耗APA，變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)三相的無(wú)功功率QM、變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)三相的有功功率PM;或變壓器二次側(cè)有功功率和無(wú)功功率分別對(duì)應(yīng)變壓器二次側(cè)各相的有功功率PA2、PB2、Pe2和無(wú)功功率QA2、QB2、QC2;變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)為變壓器一次側(cè)各相的功率因數(shù)co^、cas%1、COS^，變壓器的無(wú)功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的無(wú)功損耗AQA、AQB、AQ"變壓器的有功損耗為變壓器各相對(duì)應(yīng)的有功損耗APA、APB、AP"變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率為變壓器一次側(cè)各相的無(wú)功功率Q『QB1、(^，變壓器一次側(cè)的有功功率為變壓器一次側(cè)各相的有功功率PM、PB全文摘要本發(fā)明涉及一種無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，采用變壓器二次側(cè)的有功功率和無(wú)功功率計(jì)算變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)或無(wú)功功率，并以此功率因數(shù)或無(wú)功功率來(lái)判斷(與設(shè)定門限進(jìn)行對(duì)比判斷)是否投切分組電容。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)將配電變壓器的無(wú)功無(wú)功功率(損耗)考慮在內(nèi)，計(jì)算變壓器一次側(cè)的無(wú)功功率或功率因數(shù)，并以一次側(cè)的無(wú)功功率或功率因數(shù)作為電容投切判據(jù)，從而進(jìn)一步減少了在傳輸過(guò)程中的電能損耗。文檔編號(hào)H02J3/18GK101728834SQ20091022765公開(kāi)日2010年6月9日申請(qǐng)日期2009年12月25日優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日發(fā)明者秦嶺申請(qǐng)人:秦嶺