[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210434016.4
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102957156A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷曉華;奚昊;趙余仁
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇赤那思電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，用電負(fù)荷迅速增加，用戶無功需求也大幅度提高，這給本已缺電的我國電網(wǎng)帶來更加嚴(yán)重的問題，因此靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的作用就顯得日益突出。

工業(yè)靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置（Static?Var?Compensator，以下簡稱SVC）的主要目標(biāo)主要包括三個(gè)方面：抑制干擾負(fù)荷變化造成的電壓波動(dòng)和閃變；補(bǔ)償負(fù)荷所需要的無功電流，改善功率因數(shù)；補(bǔ)償有功和無功負(fù)荷的不平衡。工業(yè)SVC裝置的響應(yīng)時(shí)間在很大程度上決定了其補(bǔ)償效果。然而，晶閘管導(dǎo)通角的固有延長時(shí)間是無法改變的，只能夠進(jìn)行優(yōu)化的信號測量和調(diào)節(jié)部分。基于高性能微處理器（例如：DSP和64位RISC）的SVC控制器數(shù)字計(jì)算的時(shí)延基本可以忽略，因此SVC裝置的響應(yīng)時(shí)間主要決定于補(bǔ)償策略。

負(fù)荷無功補(bǔ)償算法一直是電力系統(tǒng)控制工作者研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。經(jīng)典的負(fù)荷補(bǔ)償算法是C.P.Steinmetz平衡化原理，但是該理論僅在穩(wěn)態(tài)（或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)）且正弦波的條件下成立。實(shí)際應(yīng)用中，C.P.Steinmetz平衡化原理有多種實(shí)現(xiàn)方式，并且工程實(shí)踐也表明，基于平均值功率理論的實(shí)現(xiàn)方式對電弧爐這樣的負(fù)荷也有較好的補(bǔ)償效果。多年來，眾多學(xué)者對負(fù)荷補(bǔ)償算法進(jìn)行了更加深入的研究，提出了多種補(bǔ)償算法。Arindam?Ghosh等提出了一種基于瞬間對稱分量的負(fù)荷補(bǔ)償算法，仿真表明該方法也可實(shí)現(xiàn)平衡化和功率因素校正的目的。薛惠提出的基于平均功率的瞬時(shí)無功理論也可實(shí)現(xiàn)平衡化和功率因素校正，其出發(fā)點(diǎn)與Toshihiko?Tanaka的理論是類似的。孫卓提出的基于FBD理論的負(fù)荷補(bǔ)償算法主要針對電氣化鐵路補(bǔ)償，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該負(fù)荷補(bǔ)償算法的正確性。另外，還有傳統(tǒng)的基于傅立葉分析的補(bǔ)償方法等。

這些負(fù)荷補(bǔ)償算法都各具特點(diǎn)，都有各自的適用領(lǐng)域，但它們都屬于開環(huán)控制，或者稱為前饋控制，實(shí)際應(yīng)用中都很難保證動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)木取?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)工業(yè)一般工業(yè)負(fù)荷的補(bǔ)償要求，提出了基于一種瞬時(shí)值的負(fù)荷補(bǔ)償原理，進(jìn)而提出了一種開環(huán)和閉環(huán)同時(shí)進(jìn)行控制的、能夠?qū)崿F(xiàn)快速和高精度的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償控制方法，一克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

按此目的的設(shè)計(jì)的一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償控制方法，器特征在于該控制方法通過在配電網(wǎng)中并接一靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置（SVC），然后實(shí)驗(yàn)檢測該靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置接入點(diǎn)的系統(tǒng)電壓、負(fù)荷電流、晶閘管控制分離式電抗器（TCR）的電流信號，實(shí)現(xiàn)計(jì)算出靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置各相應(yīng)該補(bǔ)償?shù)碾娂{值，從而實(shí)現(xiàn)對分離式電抗器（TCR）中晶閘管的觸發(fā)角和并聯(lián)晶閘管投切電容器（TSC）中晶閘管開斷的控制；

由于在工程實(shí)際中，系統(tǒng)電壓的不對稱度和諧波量都較小，可以忽略，因此若以a相電壓為參考，系統(tǒng)電壓可以表示為：

----------（a），

其中：U?–系統(tǒng)相電壓有效值；

??????ω–電網(wǎng)角頻率；

??????Ua、Ub和Uc為系統(tǒng)電壓；

??????t?–系統(tǒng)時(shí)間；

畸變的不平衡三相電流可以表示為：

----------（b），

其中：n?–?諧波次數(shù)，正整數(shù)；

??????ω–?電網(wǎng)角頻率；

??????i_In–?n次諧波正序電流幅值；

??????ω_In?-?n次諧波正序電流初相值；

??????i_2n?-?n次諧波負(fù)序電流幅值；

??????ω_2n?-?n次諧波負(fù)序電流初相值；

??????ia、ib和ic為電流；

作如下定義：

----------（c），

其中：p₁₁?-?基波正序有功，電壓基波正序分量與電流基波正序分量產(chǎn)生的有功功率；

??????q₁₁–?基波正序無功，電壓基波正序分量與電流基波正序分量產(chǎn)生的無功功率；

??????p₂₁–?基波負(fù)序有功，電壓基波正序分量與電流基波負(fù)序分量產(chǎn)生的有功功率；

??????q₂₁?-?基波負(fù)序無功，電壓基波正序分量與電流基波負(fù)序分量產(chǎn)生的無功功率；

?I₁₁–?基波正序電流幅值；