[發明專利]自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置及其補償控制方法

無效

• 申請號: 201310055920.9
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103199541A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 李瑜
• 申請（專利權）人: 安徽天沃電氣技術有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 方榮肖

1.一種自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置，其應用于自勵磁磁控電抗器無功補償控制系統中用于補償母線上的無功功率，該補償控制系統包括：

三個磁閥式電抗器，其輸入、輸出端首尾相接而呈三角形連接方式，其中兩個電性連接的磁閥式電抗器之間引出線而連接至母線；

處理器，其電流、電壓采樣端與該母線電性連接，其三個控制端分別連接該三個電磁式電抗器的控制極而控制該三個電磁式電抗器的導通；

扼流圈，其一端電性連接于母線；以及

電容，其一端電性連接于該扼流圈的另一端，其另一端電性接地；

其特征在于，該控制裝置嵌入于該處理器中，該控制裝置包括：

采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點；

計算模塊，其用于根據第K次和第K+1次采樣電壓、電流，經過不完全微分PID算法輸出磁閥式電抗器的導通角脈沖；

無功輸出量模塊，其用于根據導通角脈沖控制磁閥式電抗器的無功輸出量，達到調節母線無功功率的目的。

2.如權利要求1所述的自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置，其特征在于，該計算模塊包括：

定義模塊，其用于定義電壓和電流表達式為u=U_msinωt，i=I_msin(ωt-θ)，則第K次和第K+1次采樣電壓、電流分別為u_k=?U_msinωt_k，i_k=?I_msin(ωt_k-θ)；u_k+1=?U_msinωt_k+1=?U_msin(ωt_k+ωT_s)，i_k+1=?I_msin(ωt_k+1-θ)=?I_msin(ωt_k+ωT_s-θ)；

相乘模塊，其用于將第K次采樣電壓與第K+1次采樣電流相乘得ukik+1=UmIm2[cos(θ-ωTs)-cos(2ωtk+ωTs-θ)]]]>，還用于將第K+1次采樣電壓與第K次采樣電流相乘得：uk+1ik=UmIm2[cos(θ-ωTs)-cos(2ωtk+ωTs-θ)]]]>；

消去模塊，其用于將這兩個相乘式消去與t_k相關項，得到：UmImcosθ=ukik+uk+1ik+1-(ukik+1+uk+1ik)cosωTSsin2ωTs]]>（1式），UmImsinθ=ukik+1-uk+1iksin2ωTs]]>（2式）；

等效模塊，其用于根據電網的單相有功功率是P=?U_mI_mcosθ，無功功率是Q=U_mI_msinθ，將（1式）和（2式）等效寫成：P=uiik+uk+1ik+1-(ukik+1+uk+1ik)cosωTSsin2ωTs]]>（3式），Q=ukik+1-uk+1iksin2ωTs]]>（4式）；

兩采樣點計算無功模塊，其用于根據ωT_s=π/2時，cosωT_s=0,sinωT_s=1，將有功和無功計算公式即（3式）和（4式）就變成：P=u_ki_k+u_k+1i_k+1，Q=u_ki_k+1-u_k+1i_k（5式），其中，P為有功功率，Q為無功功率即為需要補償的無功量；

導通角脈沖生成模塊，其用于根據無功量經過不完全微分PID算法輸出磁閥式電抗器的導通角脈沖。