專利名稱：一種實現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波治理的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波治理的控制方法，屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有配電系統(tǒng)中存在許多無功變化頻繁而又劇烈的設(shè)備如軋鋼機(jī)、注塑機(jī)、異步電機(jī)(軟起動)和港口起重機(jī)等，往往會引起電壓跌落及低功率因數(shù)的問題，這不僅使得配電網(wǎng)線損增大，同時還對一些供電電壓質(zhì)量要求高的精密設(shè)備產(chǎn)生極大的危害，因此，對無功補(bǔ)償裝置的要求更高?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置主要有無源式的固定電容器、晶閘管投切電容器、無源式的固定電容器和晶閘管控制電抗器組合及有源式的靜止無功發(fā)生器 上述裝置存在以下不足
1、無源式的固定電容器無法補(bǔ)償變化的無功；
2、管投切電容器可以對無功進(jìn)行分級補(bǔ)償，但無功連續(xù)變化時，不能做到完全補(bǔ)償；而且當(dāng)系統(tǒng)中還有諧波時，為了防止晶閘管投切電容器與系統(tǒng)發(fā)生諧振，需要在晶閘管投切電容器電容支路中串入阻波電抗器，增加了裝置的成本，降低了無功補(bǔ)償容量；
3、無源式的固定電容器和晶閘管控制電抗器組合可以對無功實現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)償，但晶閘管控制電抗器會產(chǎn)生諧波，同時由于晶閘管控制電抗器產(chǎn)生滯后無功，因此無源式的固定電容器的容量與晶閘管控制電抗器容量之和要大于系統(tǒng)所需補(bǔ)償?shù)臒o功容量；
4、靜止無功發(fā)生器可以對無功進(jìn)行快速連續(xù)補(bǔ)償，在運行時產(chǎn)生的諧波小，無須設(shè)置有濾波器，不存在與系統(tǒng)諧振的可能，穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能均優(yōu)于無源式的無功補(bǔ)償裝置，但目前成本較高，絕大多數(shù)用戶難以承受，因此限制了靜止無功發(fā)生器的工程化和實用化進(jìn)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有無功補(bǔ)償技術(shù)無法滿足補(bǔ)償連續(xù)變化無功的同時實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的完全補(bǔ)償，補(bǔ)償容量存在浪費且系統(tǒng)成本高的問題，提供一種實現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波治理的控制方法。本發(fā)明是通過下述方案予以實現(xiàn)的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)，它由無源無功補(bǔ)償部分、控制部分和有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分組成，無源無功補(bǔ)償部分與有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分并聯(lián)接入電網(wǎng)。所述的無源無功補(bǔ)償部分由M組智能電容并聯(lián)組成，兩三組所述的支路采用三角形連接方式進(jìn)行連接構(gòu)成一組智能電容，連接點分別接入到電網(wǎng)的三相中，其中，M為大于I的整數(shù)；
所述的有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分由一個靜止無功發(fā)生器和三個電感組成，靜止無功發(fā)生器由電壓源型三相全橋逆變器組成，電壓源型三相全橋逆變器的三相輸出端分別連接一個電感的一端，三個電感的另一端分別連接到電網(wǎng)的三相中；所述的控制部分由控制器、智能電容驅(qū)動電路、SVG驅(qū)動電路、第一光耦隔離電路和第二光耦隔離電路組成，控制器通過第一光耦隔離電路連接智能電容驅(qū)動電路以實現(xiàn)對智能電容驅(qū)動電路的控制，智能電容驅(qū)動電路的M個控制信號輸出端分別與M組晶閘管投切電容器的門極觸發(fā)端相連，控制器通過第二光耦隔離電路連接SVG驅(qū)動電路以實現(xiàn)對SVG驅(qū)動電路的控制，SVG驅(qū)動電路的6個控制信號輸出端分別與靜止無功發(fā)生器的6個門極觸發(fā)端相連。應(yīng)用一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)償，無功補(bǔ)償和諧波治理的過程為
步驟一、檢測電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值is。，檢測負(fù)載a相電流的瞬時值込及負(fù)載c相電流的瞬時值U，檢測靜止無功發(fā)生器輸出的a相電流的瞬時值iFa及靜止無功發(fā)生器輸出的c相電流的瞬時值iF。，檢測靜止無功發(fā)生器直流母線電壓的瞬時值ud。；· 步驟二、控制器根據(jù)采樣得到的負(fù)載a相電流的瞬時值込及負(fù)載c相電流的瞬時值U，利用晶閘管投切電容器投切規(guī)則計算出晶閘管投切電容器的投切組合方式W，智能電容驅(qū)動電路發(fā)出智能電容投切信號S廣Sm以完成上述投切方式組合；
步驟三、控制器根據(jù)采樣得到的電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值is。，利用瞬時無功功率理論計算出靜止無功發(fā)生器補(bǔ)償電流的指令值i*Fa ;
步驟四、控制器根據(jù)采樣得到的靜止無功發(fā)生器輸出的a相電流的瞬時值iFa、靜止無功發(fā)生器輸出的c相電流的瞬時值iF。、靜止無功發(fā)生器直流母線電壓的瞬時值ud。及在步驟三中得到的靜止無功發(fā)生器補(bǔ)償電流指令值i*Fa，采用直接電流控制方法生成PWM信號，SVG驅(qū)動電路發(fā)出SVG投切信號P1I6t5本發(fā)明采用無源無功補(bǔ)償與有源無功補(bǔ)償聯(lián)合無功補(bǔ)償?shù)姆绞綄﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，當(dāng)負(fù)載中的無功發(fā)生變化時，所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)中，晶閘管投切電容器對所需無功進(jìn)行分級補(bǔ)償，靜止無功發(fā)生器對晶閘管投切電容器各級之間剩余無功進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明所述的控制器采用全數(shù)字控制方法，使得所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)在負(fù)載波動劇烈的情況下仍具有良好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度。當(dāng)負(fù)載中還有諧波電流時，靜止無功發(fā)生器實現(xiàn)對負(fù)載中含有的諧波電流進(jìn)行過濾，抑制晶閘管投切電容器與系統(tǒng)發(fā)生諧振，因此，晶閘管投切電容器的每條支路中無須再串聯(lián)阻波電抗器，節(jié)約系統(tǒng)成本。本發(fā)明結(jié)合靜止無功發(fā)生器對無功補(bǔ)償?shù)目焖傩院瓦B續(xù)性及晶閘管投切電容器在補(bǔ)償大容量無功時的成本優(yōu)勢，提供了一種對負(fù)載在含有諧波電流環(huán)境下大容量無功快速連續(xù)補(bǔ)償?shù)母咝詢r比方案，具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效益，適于在電力系統(tǒng)內(nèi)推廣使用。


圖I是一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是應(yīng)用一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)的流程圖。圖3是采用智能電容與SVG聯(lián)合無功補(bǔ)償?shù)姆绞綄ω?fù)載進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜萘渴疽鈭D，其中，帶“A”的線段是電網(wǎng)系統(tǒng)所需無功的容量示意，帶“ X ”的線段是晶閘管投切電容器智能電容對所需無功進(jìn)行分級補(bǔ)償?shù)娜萘渴疽?，帶?□”的線段是靜止無功發(fā)生器SVG對晶閘管投切電容器智能電容各級之間剩余無功進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜萘渴疽猓瑤А癌枴钡木€段是采用智能電容與SVG進(jìn)行聯(lián)合無功補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償容量示意。圖4是晶閘管投切電容器智能電容的投切規(guī)則的流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖I、圖2和圖3具體說明本實施方式。一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)由無源無功補(bǔ)償部分I、控制部分2和有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分3，無源無功補(bǔ)償部分I與有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分3并聯(lián)接入電網(wǎng)；
所述的無源無功補(bǔ)償部分I由M組晶閘管投切電容器 智能電容并聯(lián)組成，兩個反向并聯(lián)的晶閘管D構(gòu)成的晶閘管閥組和補(bǔ)償電容器C串聯(lián)組成一支路，三組所述的支路采用三角形連接方式進(jìn)行連接構(gòu)成一組晶閘管投切電容器智能電容，連接點分別接入到電網(wǎng)的三相中，其中，M為大于I的整數(shù)；
所述的有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分3由一個靜止無功發(fā)生器SVG和三個電感L組成，靜止無功發(fā)生器SVG由電壓源型三相全橋逆變器組成，電壓源型三相全橋逆變器的三相輸出端分別連接一個電感L的一端，三個電感L的另一端分別連接到電網(wǎng)的三相中；
所述的控制部分2由控制器2-1、智能電容驅(qū)動電路2-2、SVG驅(qū)動電路2-3、第一光耦隔離電路2-4和第二光耦隔離電路2-5組成，控制器2-1通過第一光耦隔離電路2-4連接智能電容驅(qū)動電路2-2以實現(xiàn)對智能電容驅(qū)動電路2-2的控制，智能電容驅(qū)動電路2-2的M個控制信號輸出端分別與M組晶閘管投切電容器智能電容的門極觸發(fā)端相連，控制器2-1通過第二光耦隔離電路2-5連接智能電容驅(qū)動電路2-3以實現(xiàn)對SVG驅(qū)動電路2-3的控制，SVG驅(qū)動電路2-3的6個控制信號輸出端分別與靜止無功發(fā)生器SVG的6個門極觸發(fā)端相連。本實施方式中所述的控制器2-1是采用DSP與CPLD聯(lián)合的方式進(jìn)行控制的。DSP,即數(shù)字信號處理器，由于其具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和出色的運行速度在本系統(tǒng)中主要用于數(shù)據(jù)采集和處理；CPLD，即復(fù)雜可編程邏輯器件，由于其具有優(yōu)良的實時測控能力在本系統(tǒng)中主要用于控制。本發(fā)明采用無源無功補(bǔ)償與有源無功補(bǔ)償聯(lián)合無功補(bǔ)償?shù)姆绞綄﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，當(dāng)負(fù)載中的無功發(fā)生變化時，所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)中，晶閘管投切電容器智能電容對所需無功進(jìn)行分級補(bǔ)償，靜止無功發(fā)生器SVG對晶閘管投切電容器智能電容各級之間剩余無功進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明所述的控制器2-1采用全數(shù)字控制方法，使得所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)咋負(fù)載波動劇烈的情況下仍具有良好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度。當(dāng)負(fù)載中含有諧波電流時，靜止無功發(fā)生器SVG實現(xiàn)對負(fù)載中含有的諧波電流進(jìn)行過濾，抑制晶閘管投切電容器智能電容與系統(tǒng)發(fā)生諧振，因此，晶閘管投切電容器智能電容的每條支路中無須再串聯(lián)阻波電抗器，節(jié)約系統(tǒng)成本。本發(fā)明結(jié)合靜止無功發(fā)生器SVG對無功補(bǔ)償?shù)目焖傩院瓦B續(xù)性及晶閘管投切電容器智能電容在補(bǔ)償大容量無功時的成本優(yōu)勢，提供了一種對負(fù)載在含有諧波電流環(huán)境下大容量無功快速連續(xù)補(bǔ)償?shù)母咝詢r比方案。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)的不同之處在于
所述的M組智能電容，第m組晶閘管投切電容器智能電容中補(bǔ)償電容C的值，是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的晶閘管投切電容器智能電容補(bǔ)償容量值而確定，其中，m是從I到M的自然數(shù)。實施方式是對具體實施方式
一中晶閘管投切電容器智能電容中補(bǔ)償電容C的電容值的進(jìn)一步補(bǔ)充說明，補(bǔ)償電容C的電容值是根據(jù)晶閘管投切電容器智能電容的補(bǔ)償容量確定的，本實施方式預(yù)先設(shè)定M組晶閘管投切電容器智能電容分別按照單位補(bǔ)償容量的2n_i倍進(jìn)行容量補(bǔ)償，采用此種編碼方式補(bǔ)償晶閘管投切電容器智能電容容量，M組晶閘管投切電容器智能電容的補(bǔ)償容量分別為單位補(bǔ)償容量的I倍、2倍、4倍、……、2N_i倍，其中，n為I到N的自然數(shù)，N為不大于M的自然數(shù)。不同組晶閘管投切電容器智能電容中補(bǔ)償電容C的電容值可以是相等的，因此，M組晶閘管投切電容器智能電容中可以有補(bǔ)償容量相同的晶閘管投切電容器智能電容。
具體實施方式
三下面結(jié)合圖I、圖2、圖3具體說明本實施方式。應(yīng)用具體實施方式
一中所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)，無功補(bǔ)償和諧波治理的過程為
步驟一、檢測電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值13。，檢測負(fù)載a相電流的瞬時值込及負(fù)載c相電流的瞬時值U，檢測靜止無功發(fā)生器SVG輸出的a相電流的瞬時值iFa及靜止無功發(fā)生器SVG輸出的c相電流的瞬時值iF。，檢測靜止無功發(fā)生器SVG直流母線電壓的瞬時值ud。；
步驟二、控制器2-1根據(jù)采樣得到的負(fù)載a相電流的瞬時值U及負(fù)載c相電流的瞬時值U，利用晶閘管投切電容器智能電容投切規(guī)則計算出晶閘管投切電容器智能電容的投切組合方式W，智能電容驅(qū)動電路2-2發(fā)出智能電容投切信號S廣Sm以完成上述投切方式組合；
步驟三、控制器2-1根據(jù)采樣得到的電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值is。，利用瞬時無功功率理論計算出靜止無功發(fā)生器SVG補(bǔ)償電流的指令值i*Fa ；
步驟四、控制器2-1根據(jù)采樣得到的靜止無功發(fā)生器SVG輸出的a相電流的瞬時值iFa、靜止無功發(fā)生器SVG輸出的c相電流的瞬時值iF。、靜止無功發(fā)生器SVG直流母線電壓的瞬時值ud。及在步驟三中得到的靜止無功發(fā)生器SVG補(bǔ)償電流指令值i*Fa，采用直接電流控制方法生成PWM信號，SVG驅(qū)動電路2-3發(fā)出SVG投切信號P廣P6。本發(fā)明采用無源無功補(bǔ)償與有源無功補(bǔ)償聯(lián)合無功補(bǔ)償?shù)姆绞綄﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，當(dāng)負(fù)載中的無功發(fā)生變化時，晶閘管投切電容器智能電容根據(jù)智能電容投切規(guī)則計算出晶閘管投切電容器智能電容的投切組合方式W，智能電容驅(qū)動電路2-2發(fā)出智能電容投切信號SfSM以完成上述投切方式組合，對所需無功進(jìn)行分級補(bǔ)償，靜止無功發(fā)生器SVG利用瞬時無功功率理論計算出靜止無功發(fā)生器補(bǔ)償電流的指令值i*Fa，對晶閘管投切電容器智能電容各級之間剩余無功進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)負(fù)載中含有諧波電流時，由靜止無功發(fā)生器SVG實現(xiàn)對負(fù)載中含有的諧波電流的過濾，抑制晶閘管投切電容器智能電容與系統(tǒng)發(fā)生諧振。在三相三線制電力系統(tǒng)中，a、b、c三相測量量之和為零，因此，只需測量兩相參數(shù)，工程師習(xí)慣采用對a、c兩相進(jìn)行測量。本實施方式中所述的對電網(wǎng)a相及c相電流值所做的計算和判斷，也可以擴(kuò)展到電網(wǎng)三相中的任意兩相。圖3中，縱坐標(biāo)表示的是補(bǔ)償容量，通常，將感性無功補(bǔ)償容量定義為正值，容性無功補(bǔ)償容量定義為負(fù)值。Qfimx表示的是晶閘管投切電容器智能電容單位補(bǔ)償容量，QLfflax表示的是與電網(wǎng)系統(tǒng)所需補(bǔ)償容量的最大值，是感性無功，-Qtaax表示的容性無功。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖I、圖4具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式三所述的應(yīng)用一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)不同之處在于
在步驟二中，所述的晶閘管投切電容器智能電容投切規(guī)則為
步驟二 一、將M組晶閘管投切電容器智能電容按照補(bǔ)償容量從小到大排序為第I組、第2組、…、第M組；
步驟二 二、M組晶閘管投切電容器智能電容按照不同的投切組合方式，實現(xiàn)無源無功補(bǔ)償容量有2M-1種組合，將無源無功補(bǔ)償容量按從小到大編為Qp Q2、…、Q2^1 ；
步驟二 三、由步驟二 一及步驟二 二可以獲得無源無功補(bǔ)償容量％、Q2、…、Q2^1與晶閘管投切電容器智能電容投切組合方式Wl、W2、…、W2^1—一映射的 Q-W關(guān)系表格；步驟二 四、電網(wǎng)系統(tǒng)所需的無功補(bǔ)償容量為Qy當(dāng)QZQ^Qp1時，選擇投切組合方式·Wj。本實施方式是對具體實施方式
三中晶閘管投切電容器智能電容的投切規(guī)則做進(jìn)一步的補(bǔ)充說明，將M組晶閘管投切電容器智能電容按照補(bǔ)償容量從小到達(dá)進(jìn)行排序，M組晶閘管投切電容器智能電容可以有2M-1種投切組合方式W1、W2、…、W2^1，對應(yīng)的就可以得到2M-1種無源無功補(bǔ)償容量QpQ2、…、Q2^1，無源無功補(bǔ)償容量Q按從小到大的順序排列，制成無源無功補(bǔ)償容量Q與晶閘管投切電容器智能電容投切組合方式W映射成Q-M關(guān)系表格的形式。根據(jù)電網(wǎng)所需的具體無功補(bǔ)償容量％，判斷其在Q-W關(guān)系表格中所在的位置，SP當(dāng)位于(Qp QJ+1)之間時，選取投切組合方式Wp智能電容驅(qū)動電路2-2發(fā)出M組智能電容投切信號S廣SM。此過程實現(xiàn)了對智能電容投切組合方式的確定，晶閘管投切電容器智能電容能夠?qū)崿F(xiàn)自動投切，完成了晶閘管投切電容器智能電容對無功的分級補(bǔ)償。
具體實施方式
五下面結(jié)合圖I具體說明本實施方式。本實施方式與具體實施方式
三所述的應(yīng)用一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)不同之處在于在步驟三中，控制器2-1根據(jù)采樣得到的電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值is。，基于瞬時無功理論計算出電網(wǎng)電流中的無功電流與諧波電流分量之和isaq，采用i*Fa=kisaq控制策略，確定靜止無功發(fā)生器SVG補(bǔ)償電流指令值i*Fa，其中，k由希望達(dá)到的SVG補(bǔ)償率B計算得到，K=B/ (I-B)0本實施方式是對具體實施方式
三的補(bǔ)充說明，所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)根據(jù)上述方法獲得靜止無功發(fā)生器SVG補(bǔ)償電流指令值i*Fa，以靜止無功發(fā)生器SVG輸出電流為反饋值，采用直接電流控制方法生成PWM六組信號P1^V經(jīng)SVG驅(qū)動電路2-3功率放大后控制靜止無功發(fā)生器SVG中三星全橋逆變器開關(guān)器件的通斷。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波治理的控制方法，其特征在于它由無源無功補(bǔ)償部分(I)、控制部分(2)和有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分(3)組成，無源無功補(bǔ)償部分(I)與有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分(3)并聯(lián)接入電網(wǎng)； 所述的無源無功補(bǔ)償部分(I)由M組智能電容并聯(lián)組成，三組所述的支路采用三角形連接方式進(jìn)行連接構(gòu)成一組智能電容，連接點分別接入到電網(wǎng)的三相中，其中，M為大于I的整數(shù)； 所述的有源無功補(bǔ)償及諧波治理部分(3)由一個靜止無功發(fā)生器(SVG)和三個電感(L)組成，靜止無功發(fā)生器(SVG)由電壓源型三相全橋逆變器組成，電壓源型三相全橋逆變器的三相輸出端分別連接一個電感(L)的一端，三個電感(L)的另一端分別連接到電網(wǎng)的三相中； 所述的控制部分(2)由控制器(2-1)、智能電容驅(qū)動電路(2-2)、SVG驅(qū)動電路(2-3)、第一光耦隔離電路(2-4)和第二光耦隔離電路(2-5)組成，控制器(2-1)通過第一光耦隔離電路(2-4 )連接智能電容驅(qū)動電路(2-2 )以實現(xiàn)對智能電容驅(qū)動電路(2-2 )的控制，智能電容驅(qū)動電路(2-2)的M個控制信號輸出端分別與M組智能電容的門極觸發(fā)端相連，控制器(2-1)通過第二光耦隔離電路(2-5)連接SVG驅(qū)動電路(2-3)以實現(xiàn)對SVG驅(qū)動電路(2-3)的控制，SVG驅(qū)動電路(2-3)的6個控制信號輸出端分別與靜止無功發(fā)生器(SVG)的6個門極觸發(fā)端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)，其特征在于所述的M組智能電容，第m組智能電容中補(bǔ)償電容Q的值，是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的智能電容補(bǔ)償容量值而確定，其中，m是從I到M的自然數(shù)。
3.應(yīng)用權(quán)利要求I所述的一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)償，其特征在于無功補(bǔ)償和諧波治理的過程為 步驟一、檢測電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值^。，檢測負(fù)載a相電流的瞬時值込及負(fù)載c相電流的瞬時值U，檢測靜止無功發(fā)生器(SVG)輸出的a相電流的瞬時值iFa及靜止無功發(fā)生器(SVG)輸出的c相電流的瞬時值iF。，檢測靜止無功發(fā)生器(SVG)直流母線電壓的瞬時值Udc ； 步驟二、控制器(2-1)根據(jù)采樣得到的負(fù)載a相電流的瞬時值U及負(fù)載c相電流的瞬時值k。，利用晶閘管投切電容器(智能電容)投切規(guī)則計算出晶閘管投切電容器(智能電容)的投切組合方式W，智能電容驅(qū)動電路(2-2)發(fā)出智能電容投切信號S廣Sm以完成上述投切方式組合； 步驟三、控制器(2-1)根據(jù)采樣得到的電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值is。，利用瞬時無功功率理論計算出靜止無功發(fā)生器(SVG)補(bǔ)償電流的指令值i*Fa ； 步驟四、控制器(2-1)根據(jù)采樣得到的靜止無功發(fā)生器(SVG)輸出的a相電流的瞬時值iFa、靜止無功發(fā)生器(SVG)輸出的c相電流的瞬時值iF。、靜止無功發(fā)生器(SVG)直流母線電壓的瞬時值ud。及在步驟三中得到的靜止無功發(fā)生器(SVG)補(bǔ)償電流指令值i*Fa，采用直接電流控制方法生成PWM信號，SVG驅(qū)動電路(2-3)發(fā)出SVG投切信號P廣P6。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)，其特征在于在步驟二中，所述的智能電容投切規(guī)則為 步驟二 · 一、將M組智能電容按照補(bǔ)償容量從小到大排序為第I組、第2組、…、第M組； 步驟二 二、M組智能電容按照不同的投切組合方式，實現(xiàn)無源無功補(bǔ)償容量有2M-1種組合，將無源無功補(bǔ)償容量按從小到大編為％、Q2、…、Q2I1 ； 步驟二 ·三、由步驟二 · 一及步驟二 · 二了、可以獲得無源無功補(bǔ)償容量％、Q2>…、Q2M-!與智能電容投切組合方式H…、W2^1 —一映射的Q-W關(guān)系表格； 步驟二 ·四、電網(wǎng)系統(tǒng)所需的無功補(bǔ)償容量為Qy當(dāng)QZQ^Qp1時，選擇投切組合方式Wj。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用一種無功補(bǔ)償和諧波治理系統(tǒng)實現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波治理的就、控制方法，其特征在于在步驟三中，控制器(2-1)根據(jù)采樣得到的電網(wǎng)a相電流的瞬時值isa及電網(wǎng)c相電流的瞬時值^。，基于瞬時無功理論計算出電網(wǎng)電流中的無功電流與諧波電流分量之和isaq，采用i*Fa=kisaq控制策略，確定靜止無功發(fā)生器(SVG)補(bǔ)償電流指令值i*Fa，其中，k由希望達(dá)到的SVG補(bǔ)償率B計算得到，k=B/ (I-B)0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波治理的控制方法，屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有無功補(bǔ)償技術(shù)無法在滿足補(bǔ)償連續(xù)變化無功的同時實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的完全補(bǔ)償，補(bǔ)償容量存在浪費且系統(tǒng)成本高的問題。本發(fā)明所述的系統(tǒng)采用M組智能電容并聯(lián)接入電網(wǎng)、SVG的三相輸出端分別連接一個電感的一端，三個電感的另一端分別連接電網(wǎng)的三相的結(jié)構(gòu)，所述的無功補(bǔ)償和諧波治理的控制方法控制器對采集的電流、電壓值進(jìn)行處理，依據(jù)投切規(guī)則獲得智能電容的控制參數(shù)實現(xiàn)分級無功補(bǔ)償，結(jié)合瞬時無功功率理論獲得SVG控制參數(shù)實現(xiàn)各級之間剩余無功的補(bǔ)償。本發(fā)明在負(fù)載中含有諧波電流的情況下實現(xiàn)了快速連續(xù)的無功補(bǔ)償和諧波治理，用于電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償。
文檔編號H02J3/18GK102957155SQ201210433990
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者殷曉華, 奚昊, 趙余仁 申請人:如皋市圖騰電力科技有限公司