一种基于电表的动态无功补偿方法与流程

1.本发明属于电力计量无功补偿技术领域，具体涉及一种基于电表的动态无功补偿方法。


背景技术：

2.无功功率补偿，简称无功补偿，在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。现在主流的无功补偿方式主要有以下几种：
3.1.就地补偿：
4.基本原理：一般将电容器直接与电动机变压器并联，二者共用1台开关柜；
5.主要优点：末端补偿，能最大限度的降低线损；
6.主要缺点：台数较多，投资量大；需一个设备配一个电容器，并且电动机功率改变时无法调节。
7.2.集中补偿：
8.基本原理：集中装设在系统母线上，一般设置单独的开关柜；
9.主要优点：可对整个变电所进行补偿，投资相对较小；
10.主要缺点：一般为固定补偿，在负载低时可能出现过补偿；
11.3.自动补偿(机械开关投切电容器)
12.基本原理：采用机械开关(接触器、断路器)等根据功率因数控制器的指令投切电容器；
13.主要优点：能自动调节无功出力，使系统无功保持平衡，技术成熟，占地小、造价低；
14.主要缺点：响应时间较慢，受电容器放电时间限制，需控制器，断路器和电容器配套使用。
15.综合所述，现在主流的自动补偿实现需要控制器，断路器和电容器配套使用，如果客户需要检测设备的电量，还需安装一个电能表因此。因此，针对上述问题，予以进一步改进。


技术实现要素：

16.本发明的主要目的在于提供一种基于电表的动态无功补偿方法，在现在主流的自动补偿的基础上，使电能表、功率因数控制器和断路器相结合，不仅在现有自动补偿的基础上节约了成本，又增加了电量计量功能，还提升设备集成性，节约了安装空间。
17.为达到以上目的，本发明提供一种基于电表的动态无功补偿方法，通过电表实现动态无功补偿，电表包括电表控制器和无功功率补偿组件，电表控制器包括电能计量单元、无功功率监控单元和继电器控制单元，包括以下步骤：
18.步骤s1：电能计量单元实时采样基础数据并且对基础数据进行统计和计算，以获
得包括一段时间内的电流数据、电压数据、有功功率数据和无功功率数据的多功能参数并且将多功能参数中的无功功率数据传输到无功功率监控单元；
19.步骤s2：无功功率监控单元获取无功功率数据后实时侦测实际无功功率并且将实际无功功率与预设的门限无功功率进行比对，以判断当前实际无功功率是否达到门限无功功率，如果是则执行步骤s3，否则继续进行比对；
20.步骤s3：无功功率监控单元将实际无功功率和门限无功功率的比对结果传输到继电器控制单元并且继电器控制单元根据比对结果触发与比对结果匹配的无功功率补偿组件，从而根据不同的环境对电网进行不同的无功功率补偿。
21.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，在步骤s3中：
22.在电表中设置若干组无功功率补偿组件(优选为电容组)，从而对应无功功率补偿等级，无功功率监控单元将比对结果转为对应的无功功率补偿等级并且将需要补偿的无功功率补偿等级传输到继电器控制单元，以使得继电器控制单元根据无功功率补偿等级触发对应的无功功率补偿组件，进而对电网进行动态无功功率补偿。
23.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，在继电器控制单元触发对应的无功功率补偿组件之前还开启延迟时间判断，只有达到设定的无功功率稳定时间后无功功率补偿组件被触发，从而降低在一个电网中多个电表同时切换触发无功功率补偿组件带来的无功功率波动。
24.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，在步骤s1之前还包括：
25.步骤s0：在无功功率监控单元中提前设置实际无功功率和门限无功功率的比对结果对应的无功功率补偿等级、无功功率补偿等级匹配的无功功率补偿组件数量和无功功率稳定时间。
26.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，电表控制器还包括数据存储单元，数据存储单元用于读写电表的相关数据(包括多功能参数、补偿时的补偿等级等)。
附图说明
27.图1是本发明的一种基于电表的动态无功补偿方法的示意图。
具体实施方式
28.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
29.在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的电表和电网等可被视为现有技术。
30.优选实施例。
31.本发明公开了一种基于电表的动态无功补偿方法，通过电表实现动态无功补偿，电表包括电表控制器和无功功率补偿组件，电表控制器包括电能计量单元、无功功率监控单元和继电器控制单元，包括以下步骤：
32.步骤s1：电能计量单元实时采样基础数据并且对基础数据进行统计和计算，以获
得包括一段时间内的电流数据、电压数据、有功功率数据和无功功率数据的多功能参数并且将多功能参数中的无功功率数据传输到无功功率监控单元；
33.步骤s2：无功功率监控单元获取无功功率数据后实时侦测实际无功功率并且将实际无功功率与预设的门限无功功率进行比对，以判断当前实际无功功率是否达到门限无功功率，如果是则执行步骤s3，否则继续进行比对；
34.步骤s3：无功功率监控单元将实际无功功率和门限无功功率的比对结果传输到继电器控制单元并且继电器控制单元根据比对结果触发与比对结果匹配的无功功率补偿组件，从而根据不同的环境对电网进行不同的无功功率补偿。
35.具体的是，在步骤s3中：
36.在电表中设置若干组无功功率补偿组件(优选为电容组)，从而对应无功功率补偿等级，无功功率监控单元将比对结果转为对应的无功功率补偿等级并且将需要补偿的无功功率补偿等级传输到继电器控制单元，以使得继电器控制单元根据无功功率补偿等级触发对应的无功功率补偿组件，进而对电网进行动态无功功率补偿。
37.更具体的是，在继电器控制单元触发对应的无功功率补偿组件之前还开启延迟时间判断，只有达到设定的无功功率稳定时间后无功功率补偿组件被触发，从而降低在一个电网中多个电表同时切换触发无功功率补偿组件带来的无功功率波动。
38.进一步的是，在步骤s1之前还包括：
39.步骤s0：在无功功率监控单元中提前设置实际无功功率和门限无功功率的比对结果对应的无功功率补偿等级、无功功率补偿等级匹配的无功功率补偿组件数量和无功功率稳定时间。
40.更进一步的是，电表控制器还包括数据存储单元，数据存储单元用于读写电表的相关数据(包括多功能参数、补偿时的补偿等级等)。
41.优选地，本发明主要试用于分散式补偿，功能包含电压/电流/功率/电量等多功能计量功能、又可对电网中的无功功率进行补偿，达到提升电网质量的功能。在常规电表的基础上，增加无功补偿算法和继电器控制功能。
42.优选地，电表控制器还包括信息输入输出单元，用于检测按健输入、液晶显示、脉冲输出、等功能进行管理。
43.优选地，对于不同环境的无功功率不同的补偿，可在电表内设置不同的无功功率补偿不同的电容组，每个电表控制器带若干组不同容值的电容。当达到设定的无功功率时，并且达到无功功率稳定时间后会切入不同的电容组。
44.每个控制器可以设置不同的无功功率稳定时间，范围为1分钟～99分钟不等，这个主要是为了防止在一个大电网中多个设备同时切换带来的无功功率波动。
45.在使用前需要设置无功补偿的等级和对应的无功功率大小、延时时间。这些数据会保存在eeprom中。当电表正常工作中，1s判断一次无功功率的大小，当无功功率的大小超过设置的无功功率时。开启延迟时间判断，当时间达到延迟判断时间后，会执行开断对应的继电器。无功补偿的等级可以设置为若干种，可以设置若干种不同的无功功率来控制。这样会使无功补偿精度更高。
46.本发明的优点为：
47.1.一般设备需要安装电能表和无功补偿装置，现将两个设备合成一个，降低了成
本。
48.2.电表内部可以设置电容器的大小和补偿等级，可以实现功率精准。
49.3.因数相差大小补偿不同规格电容。
50.4.电能表和无功补偿装置结合，缩小了安装空间，更便于安装。
51.5.电能表功率因数精度可以达到0.2％，控制无功补偿更。
52.6.在电表，控制器，继电器模块充分集成的情况，可能带来情况电表体积会偏大，在狭小空间不宜安装，可根据情况拆分控制器和继电器控制器。达到控制器和继电器模块灵活组合。
53.值得一提的是，本发明专利申请涉及的电表和电网等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
54.对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。