无功补偿装置的控制方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无功补偿装置的控制方法和系统，其中方法包括：采集所述电力系统的输入电流和输入电压；获取所述输入电流中无功电流和各次谐波电流的含量；计算针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比；计算期望无功补偿容量和最大无功补偿容量；计算针对5次和7次谐波和针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量；计算需要工作的电容电抗组的数量；控制电容电抗组的投切。本发明专利技术通过获取电力系统中无功电流和谐波电流的含量情况，计算出需要接入系统中的不同电抗率的电容电抗组的数量并投切接入系统，能够针对负载的谐波变化状况进行电抗率匹配，通过无功补偿装置有效的抑制系统中的谐波，提高电力系统供电质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统领域，特别涉及一种无功补偿装置的控制方法和系统。
技术介绍
电力系统运行过程中，负载不是固定不变的，这会导致系统中的谐波组成和含量也在实时变化，而现有针对由低压电力电容器与低压滤波电抗器组成的无功补偿装置经设计完成后，接入电力系统中的电容电抗组的数值固定不变，无法针对负载的谐波变化状况进行电抗率匹配，导致无功补偿装置对于抑制系统中的谐波的效果有限，影响电力系统的供电质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中无功补偿装置对电力系统中谐波的消除效果不佳的缺陷，提供一种可以实时调整接入电力系统中电容电抗组的数值的无功补偿装置的控制方法和系统。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种无功补偿装置的控制方法，用于电力系统，所述无功补偿装置包括若干针对3次谐波电抗率的电容电抗组和若干针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组，每组电容电抗组设有投切开关，其特点是，包括以下步骤：S1、采集所述电力系统的输入电流和输入电压；S2、获取所述输入电流中无功电流、3次谐波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的含量；S3、计算针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比；S4、根据所述无功电流计算所述电力系统补偿到期望功率因数需要的期望无功补偿容量和补偿到功率因数为1时需要的无功补偿容量；S5、计算针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量，以同时满足所述期望无功补偿容量和所述无功补偿容量比；S6、分别计算针对5次和7次谐波的电抗率和针对3次谐波的电抗率需要工作的电容电抗组的数量，以满足针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量；S7、控制所述无功补偿装置中每组电容电抗组的投切开关的投切，以满足所述数量的电容电抗组接入所述供电系统。不同的电抗率对于电力系统中不同次谐波的抑制作用不同，本方案中，针对3次谐波电抗率的电容电抗组是指该电容电抗组的电抗率适合抑制3次谐波，而针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组是指该电容电抗组的电抗率适合抑制5次和7次谐波。投切开关用于将其控制的电容电抗组接入或者断离电力系统。S4中的期望功率因数由具体需求决定。较佳地，S3包括：计算5次谐波电流的含量与7次谐波电流的含量的平方和，再计算该平方和开平方的结果与3次谐波电流的含量的比值，并以该比值作为针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比。较佳地，所述针对3次谐波电抗率的电容电抗组和针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组为呈两种不同切换状态的同一种电容电抗组。本方案中，电容电抗组为同一种，通过开关能够配置接入系统中的电容的容值，从而呈现两种不同的电抗率。较佳地，所述针对5次和7次谐波的电抗率为7％，所述针对3次谐波的电抗率为14％。较佳地，步骤S6采用以下公式计算得出RO7和RO14：RO14=[Qr14Qo2+0.5],RO7=[min(Qmax-RO14*Qo2Qo1,[Qr-RO14*Qo2Qo1+0.5])];]]>其中，RO7为针对5次和7次谐波的电抗率的需要工作的电容电抗组的数量，RO14为针对3次谐波的电抗率的需要工作的电容电抗组的数量，min为取最小值函数，Qo1为针对5次和7次谐波的电抗率的电容电抗组每组能够提供的无功补偿容量，Qo2为针对3次谐波的电抗率的电容电抗组每组能够提供的无功补偿容量，Qr为所述电力系统补偿到期望功率因数的期望无功补偿容量，Qmax为所述电力系统补偿到功率因数为1时的无功补偿容量，Qr14为所述电力系统补偿到期望功率因数的针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量。本专利技术还提供一种无功补偿装置的控制系统，用于电力系统，所述无功补偿装置包括若干针对3次谐波电抗率的电容电抗组和若干针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组，每组电容电抗组设有投切开关，其特点是，所述控制系统包括：采集模块，用于采集所述电力系统的输入电流和输入电压；电流含量获取模块，用于获取所述输入电流中无功电流、3次谐波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的含量；补偿容量比计算模块，用于计算针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比；补偿总容量计算模块，用于根据所述无功电流计算所述电力系统补偿到期望功率因数需要的期望无功补偿容量和补偿到功率因数为1时需要的无功补偿容量；补偿容量计算模块，用于计算针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量，以同时满足所述期望无功补偿容量和所述无功补偿容量比；组数计算模块，用于分别计算针对5次和7次谐波的电抗率和针对3次谐波的电抗率需要工作的电容电抗组的数量，以满足针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量；投切模块，用于控制所述无功补偿装置中每组电容电抗组的投切开关的投切，以满足所述数量的电容电抗组接入所述供电系统。较佳地，所述补偿容量比计算模块用于计算5次谐波电流的含量与7次谐波电流的含量的平方和，再计算该平方和开平方的结果与3次谐波电流的含量的比值，并以该比值作为针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比。较佳地，所述针对3次谐波电抗率的电容电抗组和针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组为呈两种不同切换状态的同一种电容电抗组。较佳地，所述针对5次和7次谐波的电抗率为7％，所述针对3次谐波的电抗率为14％。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术通过获取电力系统中无功电流和谐波电流的含量情况，计算出需要接入系统中的不同电抗率的电容电抗组的数量并投切接入系统，能够针对负载的谐波变化状况进行电抗率匹配，通过无功补偿装置有效的抑制系统中的谐波，提高电力系统供电质量。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的无功补偿装置的控制方法的流程图。图2为本专利技术一较佳实施例中一组电容电抗组的示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，一种无功补偿装置的控制方法，用于电力系统，无功补偿装置包括若干可配置成14％电抗率或7％电抗率的电容电抗组，每组电容电抗组设有投切开关，其特点是，该方法包括以下步骤：101、采集电力系统的输入电流和输入电压；102、获取输入电流中无功电流、3次谐波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的含量；103、计算5次谐波电流的含量与7次谐波电流的含量的平方和，再计算该平方和开平方的结果与3次谐波电流的含量的比值，并以该比值作为7％电抗率与14％电抗率的无功补偿容量比；104、根据步骤102中无功电流计算电力系统补偿到期望功率因数需要的期望无功补偿容量和补偿到功率因数为1时需要的无功补偿容量；105、计算7％电抗率的无功补偿容量与14％电抗率的无功补偿容量，以同时满足步骤104中的期望无功补偿容量和步骤103中的无功补偿容量比；106、分别计算7％电抗率和14％电抗率需要工作的电容电抗组的数量，以满足步骤105中7％电抗率的无功补偿容量与14％电抗率的无功补偿容量；107、控制无功补偿装置中每组电容电抗组的投切开关的投切，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无功补偿装置的控制方法，用于电力系统，所述无功补偿装置包括若干针对3次谐波电抗率的电容电抗组和若干针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组，每组电容电抗组设有投切开关，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集所述电力系统的输入电流和输入电压；S2、获取所述输入电流中无功电流、3次谐波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的含量；S3、计算针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比；S4、根据所述无功电流计算所述电力系统补偿到期望功率因数需要的期望无功补偿容量和补偿到功率因数为1时需要的无功补偿容量；S5、计算针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量，以同时满足所述期望无功补偿容量和所述无功补偿容量比；S6、分别计算针对5次和7次谐波的电抗率和针对3次谐波的电抗率需要工作的电容电抗组的数量，以满足针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量；S7、控制所述无功补偿装置中每组电容电抗组的投切开关的投切，以满足所述数量的电容电抗组接入所述供电系统。

【技术特征摘要】
1.一种无功补偿装置的控制方法，用于电力系统，所述无功补偿装置包括若干针对3次谐波电抗率的电容电抗组和若干针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组，每组电容电抗组设有投切开关，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集所述电力系统的输入电流和输入电压；S2、获取所述输入电流中无功电流、3次谐波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的含量；S3、计算针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比；S4、根据所述无功电流计算所述电力系统补偿到期望功率因数需要的期望无功补偿容量和补偿到功率因数为1时需要的无功补偿容量；S5、计算针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量，以同时满足所述期望无功补偿容量和所述无功补偿容量比；S6、分别计算针对5次和7次谐波的电抗率和针对3次谐波的电抗率需要工作的电容电抗组的数量，以满足针对5次和7次谐波的电抗率的无功补偿容量与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量；S7、控制所述无功补偿装置中每组电容电抗组的投切开关的投切，以满足所述数量的电容电抗组接入所述供电系统。2.如权利要求1所述的无功补偿装置的控制方法，其特征在于，S3包括：计算5次谐波电流的含量与7次谐波电流的含量的平方和，再计算该平方和开平方的结果与3次谐波电流的含量的比值，并以该比值作为针对5次和7次谐波的电抗率与针对3次谐波的电抗率的无功补偿容量比。3.如权利要求1所述的无功补偿装置的控制方法，其特征在于，所述针对3次谐波电抗率的电容电抗组和针对5次和7次谐波电抗率的电容电抗组为呈两种不同切换状态的同一种电容电抗组。4.如权利要求1所述的无功补偿装置的控制方法，其特征在于，所述针对5次和7次谐波的电抗率为7％，所述针对3次谐波的电抗率为14％。5.如权利要求1所述的无功补偿装置的控制方法，其特征在于，步骤S6采用以下公式计算得出RO7和RO14：RO14=[Qr14Qo2+0.5],RO7=[min(Qmax-RO14*Qo2Qo1,[Qr-RO14*Qo2Qo1+0.5])];]]>其中，RO7为针对5次和7次谐波的电抗率的需要工作的电容电抗组的数量，RO14为针对3次谐波的电抗率的需要工作的电容电抗组的数量，Qo1为针对5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洋彪，
申请(专利权)人：美登思电气上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31