电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于无功补偿装置技术领域，提供一种电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法、装置以及一种无功补偿装置控制系统，所述方法包括：在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数；根据所述传递函数获取无功补偿装置的状态模型；建立优化指标函数模型并结合黎卡提方程获取正定对称矩阵，得到二次型调节器增益；根据所述增益以及无功补偿装置的设定无功功率，确定在时域上电抗放大系数倒数与无功功率的关系。根据所述关系即可设计出无功补偿装置控制系统，本系统避免了状态观测带来的延时影响，保证系统具有快速的动态响应性能。

【技术实现步骤摘要】
电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法及装置
本专利技术属于无功补偿装置
，尤其涉及一种电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法、装置以及一种无功补偿装置控制系统。
技术介绍
目前无功补偿装置控制原理主要是根据系统无功功率需求量来调整补偿器晶闸管控制角，通过改变晶闸管控制角以改变三相等效电抗获得相应的无功功率，其抽象的变化规律是当控制角α增大时，补偿装置等效电抗增加，电抗放大系数k增加，补偿装置输出的无功功率Q减小；当控制角α减小时，补偿装置等效电抗减小，电抗放大系数k减小，补偿装置输出的无功功率Q增大。由于电抗放大系数k与控制角α之间是非线性关系，而放大系数k与无功功率Q之间是线性关系，因此设计系统控制器时可以根据放大系数k与无功功率Q之间函数关系来设计状态反馈系统或输出反馈系统。又由于随着放大系数k的增加无功功率Q逐渐减小，二者呈现反比关系，增加了设计控制器的复杂度，而且通过反比例关系设计的控制器系统具有一定的延时影响，响应速度比较慢。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法、装置以及一种无功补偿装置控制系统，旨在解决现有现有无功补偿装置控制系统设计复杂、动态响应速度慢的技术问题。一方面，所述电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法包括下述步骤:在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数；根据所述传递函数获取无功补偿装置的状态模型；建立优化指标函数模型并结合黎卡提方程获取正定对称矩阵，得到二次型调节器增益；根据所述增益以及无功补偿装置的设定无功功率，确定在时域上电抗放大系数倒数与无功功率的关系。另一方面，所述电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取装置包括:传递函数确定单元，用于在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数；状态模型建立单元，用于根据所述传递函数获取无功补偿装置的状态模型；增益获取单元，用于建立优化指标函数模型并结合黎卡提方程获取正定对称矩阵，得到二次型调节器增益；关系获取单元，用于根据所述增益以及无功补偿装置的设定无功功率，确定在时域上电抗放大系数倒数与无功功率的关系。第三方面，所述无功补偿装置控制系统由所述的时域上电抗放大系数倒数与无功功率的关系得到，包括减法器、增益器、第一处理单元和第二处理单元，所述减法器的正极输入端用于输入无功补偿装置的设定无功功率，所述减法器的输出端、增益器、第一处理单元和第二处理单元顺次连接，所述第一处理单元的输出端连接到所述减法器的负极输入端。本专利技术的有益效果是:本专利技术通过获取放大系数倒数k'与无功功率Q之间的一阶函数关系，设计了一种基于LQR (Linear quadratic regulator,线性二次型调节器)的无功补偿装置控制系统，该控制系统避免了状态观测给系统带来的延时影响，保证系统具有快速的动态响应性能。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法的流程;图2是本专利技术本专利技术实施例提供的电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取装置的结构图；图3是本专利技术实施例提供的无功补偿装置控制系统的结构图；图4是无功功率跟踪响应曲线图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说 明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一:图1示出了本专利技术实施例提供的电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法的流程，为了便于说明仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本实施例提供的电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法包括下述步骤:步骤SlOl、在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数。假设系统采样频率为fs，单位Hz，记录初始时刻h和截止时刻ts之间各个采样点时刻t下，电抗器放大系数倒数k' (t)和补偿装置输出的无功功率Q (t)，其中h < t < ts。由于在时域上，Q(t)和k' (t)满足一阶函数关系，那么在频域上，有传递函数 K其中s为频域符号，Q(s)、k' (s)分别为Q(t)、k, (t)的频域变换，K、τ为模型待辨识参数。其中K表示无功补偿装置的增益，τ表示无功补偿装置的惯性时间常数，利用最小二乘法根据采集的k' (t)和Q(t)数据计算获得K、T数值。步骤S102、根据所述传递函数获取无功补偿装置的状态模型。由上述传递函数关系式0(4可以推导出无功补偿装置状态方程形 IS十I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法，其特征在于，所述方法包括：在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数；根据所述传递函数获取无功补偿装置的状态模型；建立优化指标函数模型并结合黎卡提方程获取正定对称矩阵，得到二次型调节器增益；根据所述增益以及无功补偿装置的设定无功功率，确定在时域上电抗放大系数倒数与无功功率的关系。

【技术特征摘要】
1.一种电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取方法，其特征在于，所述方法包括: 在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数； 根据所述传递函数获取无功补偿装置的状态模型； 建立优化指标函数模型并结合黎卡提方程获取正定对称矩阵，得到二次型调节器增 根据所述增益以及无功补偿装置的设定无功功率，确定在时域上电抗放大系数倒数与无功功率的关系。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述传递函数为 3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述无功补偿装置的状态模型为 4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述建立优化指标函数模型并结合黎卡提方程获取正定对称矩阵，得到二次型调节器增益步骤具体包括: 建立优化指标函数 5.如权利要求4所述方法，其特征在于，在时域上电抗放大系数倒数k'(t)与无功功率Q(t)的关系为k' (t) = IT1BtP (Q*-Q(t))，其中Q*为无功补偿装置的设定无功功率。6.一种电抗放大系数倒数与无功功率关系的获取装置，其特征在于，所述装置包括: 传递函数确定单元，用于在频域上确定无功补偿装置输出的无功功率与电抗放大系数倒数的传递函数； 状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华军，赵菁，周登科，蔡炜，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42