[發(fā)明專利]晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角計算方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210255080.6
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102751732A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張華軍;陳方元;褚學(xué)征;尉強
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力供電系統(tǒng)中無功補償裝置，尤其涉及一種晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角計算方法。

技術(shù)背景

鋼鐵冶金電力系統(tǒng)中由于軋機、電弧爐等沖擊負載的影響，導(dǎo)致供電系統(tǒng)存在三相不平衡現(xiàn)象，目前最有效的調(diào)整方法是利用晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置進行三相動態(tài)無功補償。由于晶閘管控制角能夠控制電抗器等效阻抗，因此在動態(tài)無功補償過程中需要實時計算控制角以補償合適的無功，而控制角與電抗放大系數(shù)之間是非線性關(guān)系，實時計算需要耗費大量的時間，因此有必要提出一種新型計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角計算方法，該方法能夠快速準(zhǔn)確獲得所需控制角。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角計算方法，具體是一種基于樣條插值法計算無功補償裝置控制角，該控制角為晶閘管控制角????????????????????????????????????????????????，計算時，按照下述公式將離線擬合得到的分段曲線分別進行在線計算，由此獲得準(zhǔn)確的晶閘管控制角，具體步驟包括：

（1）計算電抗器放大系數(shù)k與晶閘管控制角之間的數(shù)據(jù)對：

各相電抗器放大系數(shù)與晶閘管控制角之間的關(guān)系為：

???????????????????????????????????????????（1）；

首先確定控制角的步長，然后根據(jù)步長離線計算區(qū)間中不同控制角及與之對應(yīng)的放大系數(shù)，控制角與放大系數(shù)數(shù)據(jù)組長度N的確定方法為；?

（2）利用插值的方法根據(jù)已知數(shù)據(jù)對計算放大系數(shù)對應(yīng)的控制角：

將放大系數(shù)作為自變量，晶閘管控制角作為變量，將158組數(shù)據(jù)集合作為插值法已知的數(shù)據(jù)，利用三次樣條插值法計算公式得到157組分段擬合數(shù)據(jù)，三次樣條插值法計算公式為：

???????（2）

式中：為已知數(shù)據(jù)集合S中放大系數(shù)對應(yīng)的已知點，、、、為區(qū)間之間的擬合系數(shù)，

最后，從開始比較與的大小，若，則將及對應(yīng)的、、、代入公式（2）計算控制；

經(jīng)過上述步驟，實現(xiàn)對晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角的計算。

上述步驟（1）中，若令控制角從區(qū)間以步長0.01取值，則按照公式（1）得到組對應(yīng)的放大系數(shù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點：

1?本發(fā)明克服了傳統(tǒng)計算晶閘管控制角時求解非線性方程組的大量在線計算過程；

2本方法將離線擬合得到的分段曲線分別進行在線控制角計算，不僅能夠獲得準(zhǔn)確的控制角，而且還能節(jié)省大量的計算時間。

3?本發(fā)明提出的算法還可以通過調(diào)整步長來調(diào)整控制角的計算精度。

附圖說明

圖1為晶閘管控制角與電抗器放大系數(shù)之間函數(shù)曲線。

圖2為基于三次樣條插值計算得到的控制角與實際控制角之間的對比曲線。

具體實施方式

本發(fā)明提供的晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角計算方法，是一種基于樣條插值法的控制角計算方法，該方法根據(jù)各相電抗器放大系數(shù)計算晶閘管控制角，利用簡單的計算即可獲得準(zhǔn)確的控制角。

本發(fā)明為獲得準(zhǔn)確的晶閘管控制電抗器型動態(tài)無功補償裝置控制角，具體采用包括以下步驟的方法。

1.?計算電抗器放大系數(shù)k與晶閘管控制角之間的數(shù)據(jù)對：

根據(jù)電力電子分析可知，晶閘管控制電抗器等效阻抗的放大系數(shù)與晶閘管控制角之間的關(guān)系為：

??????????????????????????????????????（1）

從公式（1）可知要根據(jù)放大系數(shù)直接計算控制角需要解非線性方程，而解非線性方程過大的運算量不符合控制系統(tǒng)的要求，因此需要利用插值的方法根據(jù)已知數(shù)據(jù)對計算放大系數(shù)對應(yīng)的控制角，其方法如下：

首先確定控制角的步長，然后根據(jù)步長離線計算區(qū)間中不同控制角及與之對應(yīng)的放大系數(shù)，控制角與放大系數(shù)數(shù)據(jù)組長度N的確定方法為。