專利名稱：通用電容補償模糊控制新方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力應用技術領域，特別是涉及一種通用電容補償模糊控制新方法。
目前，利用微機構(gòu)成的變電所電壓和無功綜合控制裝置，基本上都是利用電壓、無功兩個判別量對變電所電壓和無功實行綜合調(diào)節(jié)，以保證電壓在合格范圍內(nèi)，同時實現(xiàn)無功基本平衡。(見圖1)但該方法中的無功調(diào)節(jié)判據(jù)是一個與電壓無關的平行于電壓坐標軸的固定邊界線，無功的調(diào)節(jié)對電壓有影響，而無功的調(diào)節(jié)邊界竟與電壓狀態(tài)無關，這不符合“保證電壓合格，無功基本平衡，盡量減少調(diào)節(jié)次數(shù)”的變電所電壓和無功綜合調(diào)節(jié)的基本原則。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提出了一種通用電容補償模糊控制的新方法。
本發(fā)明是通過以下步驟實現(xiàn)的先采樣電壓Ui、電流Ii，計算出Ui、Ii、COSi、Qi、Pi、ΔU，再進行如下判別。
(1)COSi＞COSo，Ui≥UH+ΔU轉(zhuǎn)至1區(qū)；(2)0≤COSi＜COSo，Ui≥UH+ΔU轉(zhuǎn)至2區(qū)；(3)0≤COSi＜COSo，UL+ΔU＜Ui＜UH+ΔU轉(zhuǎn)至3區(qū)；(4)0≤COSi＜COSo，Ui＜UL+ΔU轉(zhuǎn)至4區(qū)；(5)COSi＞COSo，Ui≤UL+ΔU轉(zhuǎn)至5區(qū)；(6)COSi＜0，Ui＜UL+ΔU轉(zhuǎn)至6區(qū)；(7)COSi＜0，UL+ΔU＜Ui＜UH+ΔU轉(zhuǎn)至7區(qū)；(8)COSi＜0，Ui＞UH+ΔU轉(zhuǎn)至8區(qū)；建立起模糊邊界的投切電容判別式Qct=203·Uo-UiUo+23·QiQo≥1]]>Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>式中Uo-標準電壓Ui-實際電壓Qo-每組電容器容量Qi-實際無功功率Qct-投入電容判別量Qcq-切除電容判別量當根據(jù)電壓及功率因數(shù)這兩個輔助判據(jù)判斷出需要投入電容時，則應再滿足
時才允許投入電容；當根據(jù)電壓及功率因數(shù)這兩個輔助判據(jù)判斷出需要切除電容時，則應再滿足Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>時才允許切除電容。
本方法采用無功缺額為主，電壓、功率因數(shù)為輔的綜合判據(jù)，綜合考慮了各方面因素的影響，能夠根據(jù)無功負荷狀態(tài)及時投切補償電容，另外又建立了一組投切判別式，可使裝置適用于等分和不等分各種運行方式的電容器組，解決了不等分電容器組的自動控制問題；根據(jù)電壓與無功之間的關系建立了電容投切模糊邊界，在無功補償效果不變的情況下，提高了電壓質(zhì)量，對于高壓電壓無功綜合控制系統(tǒng)，在提高電壓質(zhì)量的同時，可有效地減少變壓器分接開關的動作次數(shù)，從而降低了有載調(diào)壓變壓器的故障幾率，為電壓無功綜合控制技術在現(xiàn)場的全面推廣和應用奠定了基礎。


；圖1為本發(fā)明的控制原理圖。圖中0區(qū)-電壓與無功均合格，不調(diào)節(jié)，此區(qū)為穩(wěn)定工作區(qū)；1區(qū)-電壓越上限，無功正常，降壓；2區(qū)-電壓越上限，無功越下限，先降壓，如無功仍越下限，則應再投電容，但還要滿足

時才允許投上電容；3區(qū)-電壓合格，無功越下限，此時應該投電容，但還要看無功缺額，即只有滿足

時才允許投入電容；4區(qū)-電壓越下限，無功越下限，應先投電容，當滿足

時則投入電容，投完電容后，若電壓仍越下限，則再升壓；5區(qū)-無功正常，電壓越下限，則應升壓；6區(qū)-電壓越下限，無功越上限，先升壓，如無功仍越上限，應該再切電容，但還要滿足Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>時才允許切除電容7區(qū)-電壓合格，無功越上限，則應切電容，但還要滿足Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>時才允許切除電容8區(qū)-電壓越上限，無功越上限，則應先切電容，但還要滿足Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>時才允許切除電容若電壓仍越上限，則再降壓。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明根據(jù)上述無功投切判據(jù)可將電壓和無功平面分成如圖1所示的9個區(qū)，它的特點是將固定的無功下限邊界改變成受電壓影響的模糊邊界，其它邊界的斜率可根據(jù)具體的投切邊界條件進行調(diào)整。
從圖1中可以看到，在三角形區(qū)域abc中，電壓U大于標準電壓Uo、小于U上限，按照原Q下限，則需投入電容，此時投入電容將使電壓U更加偏離Uo，并有可能使電壓U超過U上限，從而引起一次不必要的電壓調(diào)節(jié)和電壓波動；按照新Q下限，電容投切的邊界值隨電壓的狀態(tài)而改變，此時電壓較高，無功不是太缺可以不投電容，這種判別方法符合人的判別思維，從而避免了投入電容引起的電壓進一步升高和可能導致的電壓調(diào)節(jié)和電壓波動。在三角形區(qū)域cde中，電壓U小于標準電壓Uo，接近U下限，盡管此時的無功缺額已接近原Q下限，但嚴格地按照原Q下限，此時不投電容，由于此時電壓靠近電壓下限，負荷或系統(tǒng)的波動很有可能引起電壓U低于U下限，從而導致電壓的不合格和電壓的調(diào)節(jié)；按照新Q下限，電壓越接近電壓下限，則電容越降低其動作邊界值，此時電壓較低，可以投入電容以使電壓升高，從而使電壓遠離電壓下限而接近標準電壓，這種判別方法同樣符合人的判別思維，它防止了由于電壓波動可能使電壓U小于U下限，也就避免了一次可能出現(xiàn)的電壓調(diào)節(jié)。從圖1中還可以發(fā)現(xiàn)三角形區(qū)域abc為無功不動作區(qū)，而三角形區(qū)域cde為無功動作區(qū)，由于兩個區(qū)的面積完全相等，所以同固定邊界的無功調(diào)節(jié)方法相比，無功補償效果和無功調(diào)節(jié)次數(shù)是相同的，即模糊邊界的無功調(diào)節(jié)方法在穩(wěn)定電壓和減少有載分接開關調(diào)節(jié)次數(shù)的同時，并沒有增加無功的調(diào)節(jié)次數(shù)和降低無功的補償效果。對三角形區(qū)域fgh和hmn進行分析可以得出同樣的結(jié)論。
采用通用電容補償模糊控制新方法，可以在保持無功調(diào)節(jié)次數(shù)和無功補償效果不變的情況下，有效地減少有載分接開關的調(diào)節(jié)次數(shù)，并減少了電壓的波動，使電壓更接近標準電壓。
權(quán)利要求
1.通用電容補償模糊控制方法，其特征在于采用以下步驟進行(1)先采樣電壓Ui、電流Ii，并計算出Ui、Ii、COSi、Qi、Pi、ΔU，并按以下方式進行判別控制當COSi＞COSo、Ui≥UH+ΔU時轉(zhuǎn)至1區(qū)；當0≤COSi＜COSo、Ui≥UH+ΔU時轉(zhuǎn)至2區(qū)；當0≤COSi＜COSo、UL+ΔU＜Ui＜UH+ΔU時轉(zhuǎn)至3區(qū)；當0≤COSi＜COSo、Ui＜UL+ΔU時轉(zhuǎn)至4區(qū)；當COSi＞COSo、Ui≤UL+ΔU時轉(zhuǎn)至5區(qū)；當COSi＜0、Ui＜UL+ΔU時轉(zhuǎn)至6區(qū)；當COSi＜0、UL+ΔU＜Ui＜UH+ΔU時轉(zhuǎn)至7區(qū)；當COSi＜0、Ui＞UH+ΔU時轉(zhuǎn)至8區(qū)；(2)模糊邊界的投切電容按以下公式進行投切控制Qct=203·Uo-UiUo+23·QiQo≥1]]>Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>式中Uo-標準電壓Ui-實際電壓Qo-每組電容器容量Qi-實際無功功率Qct-投入電容判別量Qcq-切除電容判別量當根據(jù)步驟(1)中的電壓及功率因數(shù)這兩個輔助判據(jù)判斷出需要投入電容時，則應再滿足
時才允許投入電容；當根據(jù)步驟(1)中的電壓及功率因數(shù)這兩個輔助判據(jù)判斷出需要切除電容時，則應再滿足Qcq=20·Ui-UoUo-2·QiQo≥1]]>時才允許切除電容。
全文摘要
本發(fā)明采用無功缺額為主,電壓、功率因數(shù)為輔的綜合判據(jù),綜合考慮了各方面因素的影響,能夠根據(jù)無功負荷狀態(tài)及時投切補償電容,另外又建立了一組投切判別式,可使裝置適用于等分和不等分各種運行方式的電容器組,解決了不等分電容器組的自動控制問題;在提高電壓質(zhì)量的同時,可有效地減少變壓器分接開關的動作次數(shù),從而降低了有載調(diào)壓變壓器的故障幾率,為電壓無功綜合控制技術在現(xiàn)場的全面推廣和應用奠定了基礎。
文檔編號H02J3/18GK1252641SQ98110529
公開日2000年5月10日 申請日期1998年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月28日
發(fā)明者厲吉文, 張明軍 申請人:山東工業(yè)大學