組，可以減少不必要的無功功率補(bǔ)償電容器組的投切次數(shù)，延長設(shè)備的使用壽命。
[0053]作為一個實(shí)施例，在所述小水電孤島運(yùn)行時，所述預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息的步驟包括:
[0054]根據(jù)所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值和預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)電壓和功率因數(shù)的歷史變化曲線，利用一元回歸方法預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息，簡單、準(zhǔn)確，應(yīng)用價(jià)值高。
[0055]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小水電無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括水位流量采樣模塊、交/直流采樣模塊、處理模塊、三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組和三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組； 在所述小水電并網(wǎng)發(fā)電時，所述水位流量采樣模塊采集所述小水電的發(fā)電水流量、水位高度和所述小水電發(fā)電機(jī)勵磁裝置對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子施加的勵磁電流，所述處理模塊根據(jù)所述小水電的發(fā)電水流量、水位高度和所述小水電發(fā)電機(jī)勵磁裝置對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子施加的勵磁電流，從預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)的實(shí)際出力數(shù)據(jù)中得到所述小水電發(fā)電機(jī)實(shí)際有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息，并將所述信息與所述小水電并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行需要的有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送投入或退出指令給所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組； 在所述小水電孤島運(yùn)行時，所述交/直流采樣模塊采集所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的波形曲線，并根據(jù)所述波形曲線得到所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值、所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息，所述處理模塊根據(jù)所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值和預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)電壓和功率因數(shù)的歷史變化曲線，預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息，并將所述島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息與所述交/直流采樣模塊得到的所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送投入或退出指令給所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組或所述三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小水電無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，在所述小水電并網(wǎng)發(fā)電時，投入所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組后，所述小水電的無功功率仍欠補(bǔ)時，所述處理模塊發(fā)送投入指令給所述三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小水電無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，在所述小水電孤島運(yùn)行時，所述處理模塊將所述島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息中的無功出力信息與所述交/直流采樣模塊得到的所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息中的無功出力進(jìn)行差值計(jì)算，當(dāng)計(jì)算得到的結(jié)果小于或等于設(shè)定閾值時，所述處理模塊根據(jù)所述交/直流采樣模塊得到的所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息，發(fā)送投入或退出指令給所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組或所述三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組；當(dāng)計(jì)算得到的結(jié)果大于設(shè)定閾值時，所述處理模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的延遲時間發(fā)送延遲投入或退出指令給所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組或所述三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小水電無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，在所述小水電孤島運(yùn)行時，所述處理模塊根據(jù)所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值和預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)電壓和功率因數(shù)的歷史變化曲線，利用一元回歸方法預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小水電無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述水位流量采樣模塊通過無線通訊模塊將所述小水電的發(fā)電水流量、水位高度和所述小水電發(fā)電機(jī)勵磁裝置對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子施加的勵磁電流發(fā)送至所述處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小水電無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述無線通訊模塊為藍(lán)牙模塊。
7.一種小水電無功功率補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟: 在所述小水電并網(wǎng)發(fā)電時，采集所述小水電的發(fā)電水流量、水位高度和所述小水電發(fā)電機(jī)勵磁裝置對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子施加的勵磁電流，根據(jù)所述小水電的發(fā)電水流量、水位高度和所述小水電發(fā)電機(jī)勵磁裝置對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子施加的勵磁電流從預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)的實(shí)際出力數(shù)據(jù)中得到所述小水電發(fā)電機(jī)實(shí)際有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息，并將所述信息與所述小水電并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行需要的有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果投入或退出三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組； 在所述小水電孤島運(yùn)行時，采集所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的波形曲線，并根據(jù)所述波形曲線得到所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值、所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息，根據(jù)所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值和預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)電壓和功率因數(shù)的歷史變化曲線，預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息，并將所述島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息與所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果投入或退出三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組或三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小水電無功功率補(bǔ)償方法，其特征在于，在所述小水電并網(wǎng)發(fā)電時，根據(jù)比較結(jié)果投入所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組后，所述小水電的無功功率仍欠補(bǔ)時，投入三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的小水電無功功率補(bǔ)償方法，其特征在于，在所述小水電孤島運(yùn)行時，將所述島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息與所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息進(jìn)行比較的步驟包括: 將所述島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息中的無功出力信息與所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息中的無功出力進(jìn)行差值計(jì)算，當(dāng)計(jì)算得到的結(jié)果小于或等于設(shè)定閾值時，根據(jù)所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)信息，投入或退出所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組或所述三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組；當(dāng)計(jì)算得到的結(jié)果大于設(shè)定閾值時，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的延遲時間延遲投入或退出所述三相共補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組或所述三相分補(bǔ)無功功率補(bǔ)償電容器組。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小水電無功功率補(bǔ)償方法，其特征在于，在所述小水電孤島運(yùn)行時，所述預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息的步驟包括: 根據(jù)所述小水電發(fā)電機(jī)母線上電壓和電流的有效值和預(yù)先存儲的所述小水電發(fā)電機(jī)電壓和功率因數(shù)的歷史變化曲線，利用一元回歸方法預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對所述小水電發(fā)電機(jī)有功出力、無功出力、功角和功率因數(shù)需求信息。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小水電無功功率補(bǔ)償裝置和方法，在并網(wǎng)發(fā)電時，采集小水電水流量、水位高度和勵磁電流，根據(jù)上述信息從存儲數(shù)據(jù)中得到小水電發(fā)電機(jī)實(shí)際出力信息，并將該信息與并網(wǎng)發(fā)電出力要求進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果投入或退出無功功率補(bǔ)償電容器組；在孤島運(yùn)行時，采集小水電電壓和電流波形曲線，根據(jù)該曲線得到電壓和電流的有效值、小水電發(fā)電機(jī)出力信息，預(yù)測島內(nèi)用電負(fù)荷對小水電發(fā)電機(jī)出力需求，將該需求與上述小水電發(fā)電機(jī)出力信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果投入或退出無功功率補(bǔ)償電容器組。本發(fā)明在小水電并網(wǎng)發(fā)電時，主動投切無功補(bǔ)償電容器組，提高了無功補(bǔ)償?shù)男?；在孤島運(yùn)行時，減少不必要的無功補(bǔ)償電容器組的投切次數(shù)，適合應(yīng)用。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號】CN104600711
【申請?zhí)枴緾N201410617034
【發(fā)明人】歐郁強(qiáng), 蔡德華, 王利國, 謝善益, 翟瑞聰, 李豪天, 徐平, 趙永發(fā), 曾強(qiáng), 曾聯(lián)想, 汪鵬敏, 馮劉凱
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局, 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 上海華立軟件系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月4日