无功补偿快速平滑调节方法技术

技术编号:13825688 阅读:109 留言:0更新日期:2016-10-12 23:12
本发明专利技术提供的无功补偿快速平滑调节方法,具体是:通过电能检测模块(4)、控制器(7)、连续可调电容器(6)和分级投切电容器(5)构成的基于逆阻型IGBT的动态无功补偿系统来实现大功率时变电力负载的动态无功补偿,该方法包括信号检测、电能信号分析与计算、基准补偿无功和微调补偿无功等4个步骤。本发明专利技术可应用于配电网、负载等的动态跟踪无功功率,实现无功功率的平滑调节,提高功率因数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态无功补偿领域,特别是一种无功补偿快速平滑调节方法
技术介绍
随着工业的发展,各行业使用的感性用电设备的数量快速增长,各种大功率冲击性负载使低压配电网上电压和无功功率波动频繁,功率因数降低,电压质量变差,严重影响电网中其它设备的工作。针对上述问题,中国专利文献(201020535748.9)公开的“基于逆阻型IGBT的PWM分相控制电容型SVC装置”,其技术方案是:连续调容装置与一定值电感并联,通过控制器控制IGBT开关的驱动电路,改变脉冲占空比大小实现连续调节主电路中连续调容装置的等效电容,从而达到调节无功功率的目的。但是,该专利提供的补偿装置由于连续调容装置和定值电感的调节范围有限,总无功调节容量小,主要应用在小功率负载上的静止无功补偿。中国专利文献(200920087271.X)公开的“基于可变电抗的静止无功补偿器”,其技术方案是:通过智能控制器控制可变电抗器中晶闸管的导通角,改变变压器二次侧电流大小,进而通过电磁感应来改变变压器一次侧电流,达到电感量可调的效果,使无功补偿器电路吸收或者发出无功功率,实现负荷动态无功补偿。但该专利提供的补偿装置会出现磁滞现象,不适合反复多次调节,且调节速度较慢。因此,在配电网和负载需要补偿的无功功率容量大、变化快等情况下,需要研究一种新的无功补偿方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:针对上述问题,提供一种无功补偿快速平滑调节方法,该方法可应用于配电网、负载等的动态跟踪无功功率,实现无功功率的平滑调节,提高功率因数。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案:本专利技术提供的无功补偿快速平滑调节方法,其特征是该方法包括信号检测、电能信号分析与计算、基准补偿无功和微调补偿无功步骤,具体为:第一步,信号检测:高压隔离开关和高压断路器合闸后,电路中的电能检测模块以及控制器得电;控制器开始工作,电压电流互感器检测提取电压和电流信号;第二步,电能信号分析与计算:检测到的电压和电流信号经电能检测模块分析处理后,得到功率因数ph、有功功率P和无功功率Q,并将其转换成数字信号,通过RS485总线传送给控制器;控制器通过实时分析采集到的数字信号,计算所需要补偿的无功功率QS;第三步,基准补偿无功:根据需要补偿的无功功率QS,控制器通过控制接触器KM11~KM1N的闭合来投切分级投切电容器,记为C0,向电力系统发出基准补偿无功,记为QC0,当ph达到功率因数的国家标准值ph0时,则返回第一步,否则转入第四步;第四步,微调补偿无功:控制器输出脉冲信号,控制电力电子容抗变换器中逆阻型IGBT的脉冲占空比,记为D,调节连续可调电容器的等效容值ΔC,快速地发出无级可调的无功功率ΔQC,ph≥ph0时则返回第一步,否则转入第四步;从第一步至第四步周而复始地运行,实现配电网中的无功功率的快速平滑调节,使功率因数满足国家标准。所述的连续可调电容器,由两组电力电子容抗变换器和电容器的串联电路经过并联后组成,用于发出连续可调的补偿无功。所述的电力电子容抗变换器,由两个逆阻型IGBT器件经过反向并联后组成,用于调节连续可调电容器的等效容抗。所述的分级投切电容器和连续可调电容器,其等效电容值CS的计算公式为:CS=C0+ΔC,其中,式中:C0为投入的分级投切电容器(5)的等效电容值,Ca和Cb分别为与电力电子容抗变换器相串联的电容器的电容值,D为逆阻型IGBT的脉冲占空比。所述的等效电容值CS,可在C0+min{Ca,Cb本文档来自技高网...

【技术保护点】
无功补偿快速平滑调节方法,其特征是该方法包括信号检测、电能信号分析与计算、基准补偿无功和微调补偿无功步骤,具体为:第一步,信号检测:高压隔离开关(1)和高压断路器(2)合闸后,电路中的电能检测模块(4)以及控制器(7)得电;控制器(7)开始工作,电压电流互感器(3)检测提取电压和电流信号;第二步,电能信号分析与计算:检测到的电压和电流信号经电能检测模块(4)分析处理后,得到功率因数ph、有功功率P和无功功率Q,并将其转换成数字信号,通过RS485总线传送给控制器(7);控制器(7)通过实时分析采集到的数字信号,计算所需要补偿的无功功率QS;第三步,基准补偿无功:根据需要补偿的无功功率QS,控制器(7)通过控制接触器KM11~KM1N的闭合来投切分级投切电容器(5),记为C0,向电力系统发出基准补偿无功,记为QC0,当ph达到功率因数的国家标准值ph0时,则返回第一步,否则转入第四步;第四步,微调补偿无功:控制器(7)输出脉冲信号,控制电力电子容抗变换器(12)中逆阻型IGBT的脉冲占空比,记为D,调节连续可调电容器(6)的等效容值ΔC,快速地发出无级可调的无功功率ΔQC,ph≥ph0时则返回第一步,否则转入第四步;从第一步至第四步周而复始地运行,实现配电网中的无功功率的快速平滑调节,使功率因数满足国家标准。...

【技术特征摘要】
1.无功补偿快速平滑调节方法,其特征是该方法包括信号检测、电能信号分析与计算、基准补偿无功和微调补偿无功步骤,具体为:第一步,信号检测:高压隔离开关(1)和高压断路器(2)合闸后,电路中的电能检测模块(4)以及控制器(7)得电;控制器(7)开始工作,电压电流互感器(3)检测提取电压和电流信号;第二步,电能信号分析与计算:检测到的电压和电流信号经电能检测模块(4)分析处理后,得到功率因数ph、有功功率P和无功功率Q,并将其转换成数字信号,通过RS485总线传送给控制器(7);控制器(7)通过实时分析采集到的数字信号,计算所需要补偿的无功功率QS;第三步,基准补偿无功:根据需要补偿的无功功率QS,控制器(7)通过控制接触器KM11~KM1N的闭合来投切分级投切电容器(5),记为C0,向电力系统发出基准补偿无功,记为QC0,当ph达到功率因数的国家标准值ph0时,则返回第一步,否则转入第四步;第四步,微调补偿无功:控制器(7)输出脉冲信号,控制电力电子容抗变换器(12)中逆阻型IGBT的脉冲占空比,记为D,调节连续可调电容器(6)的等效容值ΔC,快速地发出...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈静凃梦洁王一飞毛玲袁佑新
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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