基于虚拟旋转坐标系的瞬时功率因数检测及补偿方法

芦 浩，章军华，姜瑶瑶，粟忠来

（1.国网浙江淳安县供电有限公司，浙江 淳安 311700；2.淳安县电力实业有限公司，浙江 淳安 311700；3.许继集团有限公司，河南 许昌 461000）

0 引言

电力系统中较低的功率因数将影响电力系统的经济、安全可靠运行[1-3]。对于供电稳定性要求较高的制造设备，功率因数的变化将直接影响其制造精度及产品合格率，因此稳定电力系统的功率因数极其重要。在输配电系统中提高功率因数的设备主要有固定电容器与动态补偿器[4-7]，其中动态补偿器具有响应速度快、补偿效果好及补偿多样性等优点，目前已经得到广泛应用[8-11]。

功率因数的实时、准确检测，是动态补偿器快速、高精度补偿的前提[12-14]。目前，动态补偿器提高功率因数的主要手段是无功功率的补偿。动态补偿器无功功率检测方法主要有：基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法和基于时域的TTA（测度时间增强）谐波检测方法[15-16]。基于瞬时无功功率理论的无功功率及谐波检测方法需要对电压进行锁相，运算量较大，造成检测延时较大，从而影响无功功率跟踪补偿效果，而且锁相精度也直接影响无功检测的精度[17]。基于时域的TTA谐波检测方法动态响应较快，可以检测出多种分量[18]，但是仍然需要电压锁相环节，无法避免电压畸变以及电压锁相精度低造成谐波检测精度降低的问题。以上两种方法均是通过无功功率检测和补偿间接提高功率因数，并未给出功率因数实时检测及恒定功率因数补偿的方法。……