[發明專利]一種無功補償控制器及其冗余補償控制方法

在審

• 申請號: 201510976496.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105552923A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 高文根;汪石龍;劉世林;吳浙勛;田震;王鄭;王瑜;王宗躍
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

1.一種無功補償控制器，其特征在于，包括補償裝置，控制模塊，通信模塊，電壓檢測模塊，電流檢測模塊，數據采集模塊以及FIFO存儲器模塊，其中，所述補償裝置通過通信模塊與控制模塊相連；所述電壓檢測模塊和電流監測模塊與數據采集模塊相連接；所述數據采集模塊通過FIFO存儲器模塊與控制模塊連接。

2.如權利要求1所述的無功補償控制器，其特征在于，所述補償裝置包括靜止無功補償器組和靜止同步補償器組。

3.如權利要求1和2所述的無功補償控制器，其特征在于，所述控制模塊為DSP控制模塊，所述通信模塊為Modbus總線模塊，所述靜止無功補償器和靜止同步補償器通過Modbus總線模塊與DSP控制模塊相連。

4.如權利要求1-3中任一項所述的無功補償控制器，其特征在于，所述FIFO存儲器接受數據采集模塊的數據并存儲，以便控制器模塊隨時讀取計算操作。

5.如權利要求3和4所述的無功補償控制器，其特征在于，所述DSP控制模塊根據FIFO存儲器提供的數據進行計算，并根據程序設定，對所述補償模塊進行定時切換。

6.如權利要求1-5中任一項所述的無功補償控制器，其特征在于，所述的FIFO存儲器采用高密度supersyncTMⅡ36位系列存儲器中的IDT72V3680型號。

7.如權利要求1-6所述無功補償控制器的冗余補償控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)檢測無功功率；

(2)計算偏離權值；

(3)計算理論容量；

(4)設計實際容量。

8.如權利要求7所述無功補償控制器的冗余補償控制方法，其特征在于，步驟(1)中，檢測應用對象無功需求容量數據，分解靜態需求容量與動態需求容量，采用掛表的方式獲取裝機對象的無功需求容量數據Q,并對數據進行分解，將靜態無功容量記為Q_s,動態無功容量記為Q_D，滿足以下形式和要求：

Q＝Q_D+Q_s(a)

Q_D＝[Q_d1,Q_d2,...,Q_dm](b)

Q_di＝[Q_t1Q_t2...Q_tn](c)

在式(b)中的m表示對無功需求量的記錄次數，式(c)Q_di是第i次記錄的無功需求量，的時間間隔為數據的采樣周期。

9.如權利要求7和8所述無功補償控制器的冗余補償控制方法，其特征在于，步驟(2)中，計算偏離權值ζ_i，計算Q_D和Q_di數據組的樣本方差如下：

其中，Q_di為第i次記錄數據的平均值，為所有記錄數據的平均值，反映當次無功需求容量隨時間的波動程度，S_D²反映整體無功需求容量隨時間的波動程度，定義偏離權值ξ_i反映單次采樣周期內數據和整體數據樣本的差異，偏離權值函數如下：

10.如權利要求7-9所述無功補償控制器的冗余補償控制方法，其特征在于，

步驟(3)中，計算理論動態需求容量Q_DT，選用偏離權值最小的采樣數據組中最大值與平均值的比值來衡量容量動態波動程度，再乘以整體樣本數據均值來計算Q_DT，以實現裝機冗余度、成本和峰值容量之間的協調設計：

步驟(4)中，實際裝機容量設計，單機組裝機容量為Q_N,期望單機組工作效率不低于η，則需要機組的組數和實際裝機容量滿足：

在η一定下，遵循最小原則，選擇單機組容量Q_N。