[發(fā)明專利]無功補償中的電容投切方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410105923.3
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN105024383B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張潤森
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市科陸驅(qū)動技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 深圳國新南方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44374
• 代理人: 黃建才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無功補償中的電容投切方法。

背景技術(shù)

交流電在通過純?nèi)菪曰蛘呒兏行载?fù)載的時候并不做功，也就是說沒有消耗電能，即無功功率。

無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中所承擔(dān)的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中不可或缺。無功功率補償裝置根據(jù)電網(wǎng)中無功功率的大小和性質(zhì)來控制電容器投入和退出電網(wǎng)，使電網(wǎng)中的功率因數(shù)保持在設(shè)定值內(nèi)。

目前，無功補償裝置的電容配置方案可以分為兩類：

1.電容器容量為一定規(guī)律的配置方案，其中以電容容量全相等或容量成倍數(shù)關(guān)系這兩種為主。此類配置方案一般可以用一次遍歷，簡單累加得出電容投切序列。

2.電容器容量無任何規(guī)律的配置方案。對于這種配置方案，傳統(tǒng)的控制方法往往是以下三種：

①表格法。將電容隊列中的各種投切組合和補償容量組成一張表格，存儲在固態(tài)存儲器中，每次獲得需補償無功量后，與表格對比，找到最優(yōu)的電容組合。此方法查找速度快，但隨著電容數(shù)量增多，存儲器空間需求呈指數(shù)關(guān)系上升。

②遍歷法。此方法實時計算出電容隊列中的所有電容投切序列和補償容量，不生成表格，每次直接與無功需求對比，得到最優(yōu)電容組合。此方法查找速度慢，并且不能得到電容組合的最優(yōu)解，從而不能得到最大補償量。

③貪婪算法。此方法是一種帶有直覺傾向的算法，分步給出決策序列，一經(jīng)決策不可撤回，立即執(zhí)行。此方法雖然決策速度快，且不受電容數(shù)量的限制，但是若最優(yōu)判斷條件選擇不當(dāng)，容易造成算法不收斂且不能得到最優(yōu)解。

可見，傳統(tǒng)方法要么受電容數(shù)量和配置影響，需要較大的存儲空間，要么查找速度慢，或者不能得到電容最優(yōu)組合。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種與電容數(shù)量及配置無關(guān)，且能夠較快地得到電容組合的無功補償中的電容投切方法。

一種無功補償中的電容投切方法，包括如下步驟：

將用于無功補償?shù)碾娙輨澐譃橐粋€共補電容組和三個分補電容組，并將共補電容組和每個分補電容組中的電容分別按序排列；

計算共補需求和分補需求；

根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法和共補需求從共補電容組中形成用于共補的電容投切序列，并將所述用于共補的電容投切序列中的電容用于三相交流電的無功功率補償；

根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法和分補需求從分補電容組中形成用于分補的電容投切序列，并將所述用于分補的電容投切序列中的電容用于三相交流電對應(yīng)相的無功功率補償。

在其中一個實施例中，所述計算共補需求和分補需求的步驟具體包括：

獲取三相交流電中具有最小無功量的一相；

對所述最小無功量經(jīng)滑動均值濾波得到共補需求；

根據(jù)所述共補需求通過動態(tài)規(guī)劃算法獲得實際共補量和用于共補的電容投切序列；

將三相交流電中的每一相的無功量減去所述實際共補量得到每一相的分補需求。

在其中一個實施例中，所述根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法和共補需求從共補電容組中形成用于共補的電容投切序列、根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法和分補需求從分補電容組中形成用于分補的電容投切序列的步驟中，采用如下公式得到電容投切序列：

其中f[i][j]為在具有i個電容時、無功補償量為j時的電容投切序列；a[i]為共補電容組或分補電容組中第i個電容的補償量，N為共補電容組或分補電容組中電容的數(shù)量，W為共補需求或分補需求，且i∈N，j∈W。

在其中一個實施例中，在無功補償運行設(shè)定時間后，還進行電容均衡。

在其中一個實施例中，所述電容均衡的步驟包括：在原有電容排序的基礎(chǔ)上，做逆序轉(zhuǎn)存；若該逆序轉(zhuǎn)存為升序排列，則優(yōu)先投入相對較小的電容形成等補償量的電容投切序列，若該逆序轉(zhuǎn)存為降序排列，則優(yōu)先投入相對較大的電容形成等補償量的電容投切序列。

上述無功補償中的電容投切方法，將電容劃分為一個共補電容組和三個分補電容組，方便分別投切，同時將動態(tài)規(guī)劃算法應(yīng)用到電容投切序列的計算，基于最優(yōu)原則對數(shù)組進行遍歷，每次只決策一個電容是否投入，每次都基于上一次的決策結(jié)果進行當(dāng)前最優(yōu)決策。其不受電容數(shù)量和配置影響，存儲空間需求低，查找速度快，并能得到電容最優(yōu)組合。

附圖說明

圖1為一實施例的無功補償中的電容投切方法流程圖；

圖2為三相交流電各相無功量及補償方案示意圖。

具體實施方式