1 引言

　　无功功率补偿(简称无功补偿)，在电力供电系统中起到提高电网功率因数的作用，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。静态补偿是延时补偿，一般需延时几十秒至数分钟(低压补偿)或数分钟至半小时(高压补偿)才会投入电容器。动态补偿则跟踪负荷变化及时投入，响应时间一般为毫秒级，不超过1s。

　　无功功率对供电系统和用户负荷的可靠运行十分重要。在电力系统中，大多数网络元件和负荷都要消耗无功功率。补偿无功负荷，可以提高配电系统的功率因数，降低线路和变压器的电能耗损。改善电压质量，减少电压波动，抑制电压闪变，提高电压稳定性。减轻配电变压器的负荷，提高配电变压器的负荷能力和利用率。

　　在实际应用中，根据不同情况安装不同的补偿装置，采用分布式就地无功补偿模块，实现最方便的无功自动补偿。与此同时，分布式网络控制智能无功补偿系绕可以为电力系统的配电网优化运行提供重要的支持，为配电网自动化运行提供优化运行数据和设备基础。

　　2 MRCS简介

　　电力电容器常被用作配电网的无功功率补偿，具有平衡电力系统无功功率及改善用户电能质量的作用。电容器在接入电网和退出电网时不加以控制，会产生冲击电流。通常采用无触点的电力电子元器件实现电力电容器的无冲击接入和退出。中国专利ZL 201061150Y公开了一种无触点路由投切机构，其方法是通过路由总线使不同无功补偿模块公用同一个晶闸管，完成投切电容器的功能。中国专利ZL 201120308009.0公开了一种无功补偿控制器，采用单片机最小系统、数据采集模块、投切执行模块及RS485通信模块等完成电容器投切。上述无功补偿装置均能完成电网无功补偿功能，但存在以下问题：①组网功能不完善，需要额外敷设现场总线，安装实施不便。②不具备热备用功能，一旦主控模块失效，整个系统不能正常工作。③投切功能不完善，路由总线的存在使系统配置繁琐。④一旦主控模块中晶闸管失效，将导致整个系统失效。

　　为了克服上述不足，MRCS提供一种基于电力线载波通信技术的具有网络控制功能的分布式智能无功补偿系统。该系统由分布式的智能无功朴偿模块组成，模块被设计成一系列不同的补偿容量，可以灵活配置，实现精细补偿功能。智能无功补偿模块之间不需要敷设额外的现场总线，如RS485通信总线等。智能无功补偿模块之间采用电力线载波技术进行信息及数据交换，实现系统的网络控制功能。

　　MRCS是一种具有网络控制功能的低玉智能无功补偿模块。与传统后备式补偿最大的特点就是“模块化结构”采用电子电路集成化。将采样、投切、保护和电容等元器件集成在模块内，将所有元器件集装在一个箱体内，可直接在用电设备旁或配电箱中，从而节省柜子成本。整个系统包括微处理器、远程通信模块、人机交互模块、电压/电流采样模块、载波通信模块、温度采集模块及电源模块，它还包括监测模块、复合开关模块、断路器及电力电容器。电压/电流采样模块与微处理器A-D转换输入端口连接，监测模块、复合开关模块与微处理器之间均采用普通并行I/O口连接，远程通信模块与微处理器之间采用串口通信线连接。

　　当微处理器检测到系统无功功率变化时，通过晶闸管和交流接触器共同组成的复合开关进行电容器的投切。投切电容器前通过温度采集模块先获得最适合投切的电容器然后再进行投切。这样的设计优点在于：①无须另外敷设通信线，节约成本，现场实施简便，可靠性高。②每个模块中都具有复合开关，可以实现完全的独立自主运行。③系统中可配置多个主控模块，实现热备用。④系统可以实现远程控制。

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