一种检测电网动态无功功率的方法以及无功功率检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种检测电网动态无功功率的方法以及无功功率检测装置，用于检测电网中的无功功率需求,能够避免由于通信延迟产生的数据不准确。所述方法包括：无功功率检测装置获取所述接入线路在上一检测周期的阻抗，所述上一检测周期是指所述当前检测周期以前的一个检测周期；所述无功功率检测装置获取所述逆变器在当前检测周期的电压、电流及相位差；所述无功功率检测装置根据所述接入线路在所述当前检测周期的阻抗以及所述逆变器在所述当前检测周期的电压、电流及相位差，计算所述电网的电压、电流及相位差；所述无功功率检测装置根据所述计算得到的所述电网的电压、电流及相位差计算所述电网的无功功率。

Method for detecting dynamic reactive power of power grid and reactive power detecting device

The embodiment of the invention discloses a method of case detection of power system dynamic reactive power and reactive power detection device for reactive power demand of grid detection, can avoid the communication delay of the data is not accurate. The method includes: a reactive power detection device to obtain the access line in the impedance detection period of the test cycle is a testing period the current detection period before; the reactive power detection device for obtaining the inverter voltage and current detection in the current period and phase the poor; the reactive power detection device according to the access line in the impedance of the current detection cycle and the inverter voltage, the current detection cycle and phase current, voltage and current and phase calculation of the grid voltage and current phase difference; and the power of the free reactive power detection device is calculated according to the difference of the reactive power calculation of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种检测电网动态无功功率的方法以及无功功率检测装置
本专利技术涉及强电领域，尤其涉及一种检测电网动态无功功率的方法以及无功功率检测装置。
技术介绍
无功补偿在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境，所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。传统应用上采用专门的无功补偿装置进行电网的无功补偿，然而随着并网逆变器，特别是光伏并网逆变器大量接入电网之后，逆变器可以充当无功补偿装置，为电网提供无功功率。不管是传统的无功补偿装置，还是带有无功补偿功能的并网逆变器，检测电网无功功率需求的方法是直接采集电网的电压、电流、相位或有功功率、无功功率等信息而计算得到。当电网的电压、电流、相位或有功功率、无功功率等信息被传输到并网逆变器而被采集到并网逆变器根据数据进行计算其无功功率时，由于通信线路的延迟，并不能准确地作为当前检测周期的无功功率需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种检测电网动态无功功率的方法以及无功功率检测装置，用于检测电网中的无功功率需求,能够避免由于通信延迟产生的数据不准确，提高无功功率检测的准确性。有鉴于此，本专利技术实施例第一方面提供了一种检测电网动态无功功率的方法，该方法用于电网系统，该电网系统包括电网以及通过接入线路接入该电网的逆变器，该逆变器把直流电转变成交流电通过该接入线路并入该电网中，该方法包括：获取该接入线路在上一检测周期的阻抗，该上一检测周期是指当前检测周期以前的一个检测周期；获取该逆变器在当前检测周期的电压、电流及相位差；根据该接入线路在上一检测周期的阻抗以及该逆变器在当前检测周期的电压、电流及相位差，计算该电网的电压、电流及相位差；且根据该计算得到的电网的电压、电流及相位差计算该电网的无功功率。本专利技术实施例将接入线路的当前检测周期的阻抗近似于上一检测周期的阻抗，并及时获取当前检测周期逆变器端的电压、电流，避免了通讯延迟对于数据获取的影响，因此无功功率检测装置通过这些数据计算得出的无功功率需求可以较为准确地作为电网当前检测周期的无功功率需求。结合本专利技术实施例的第一方面，在本专利技术实施例的第一方面的第一种实施方式中，获取该接入线路在上一检测周期的阻抗，包括：获取该接入线路在上一检测周期的电压、电流及相位差；根据该接入线路在上一检测周期的电压、电流及相位差，计算该接入线路的阻抗。结合本专利技术实施例的第一方面的第一种具体实施方式，在本专利技术实施例的第一方面的第二种具体实施方式中，该接入线路包括串联的多级变压器；获取该接入线路在该上一检测周期的电压、电流及相位差，包括：获取该多级变压器中的每一级变压器在上一检测周期的电压、电流及相位差；根据该接入线路在上一检测周期的电压、电流及相位差，计算该接入线路的阻抗，包括：根据每一级变压器在上一检测周期的电压、电流及相位差，计算每一级变压器的阻抗，并对每一级变压器的阻抗求和，得到该接入线路的阻抗，具体的，根据每一级变压器在上一检测周期的相位差θ，作为该级变压器的阻抗角，并采用下述公式计算该级变压器的阻抗：在上述公式中，Z为该级变压器的阻抗，U为该级变压器的电压有效值，I为该级变压器的电流有效值，θ为该级变压器的阻抗角。无功功率检测装置将该多级变压器的阻抗进行求和，得到接入线路的阻抗。由于在专利技术中，接入线路被看成是串联的变压器组成的，因此接入线路的阻抗可以看成为接入线路中所有串联的变压器的阻抗之和，所以直接通过计算串联的多级变压器在进行求和，可以直接得到准确的接入线路的阻抗数据。结合本专利技术实施例的第一方面，在本专利技术实施例的第一方面的第三种实施方式中，获取该接入线路在上一检测周期的阻抗，包括：获取该接入线路在上一检测周期的阻抗，包括：获取该电网在上一检测周期的电压、电流以及该逆变器在上一检测周期的电压、电流；根据该电网在上一检测周期的电压、电流以及该逆变器在上一检测周期的电压、电流，计算该接入线路的阻抗。结合本专利技术实施例的第一方面的第三种具体实施方式，在本专利技术实施例的第一方面的第四种具体实施方式中，包括：根据该电网在上一检测周期的电压、电流和该逆变器在上一检测周期的电压、电流计算该接入线路的阻抗，采用下述公式计算该接入线路的阻抗：在上述公式中，为接入线路的电压，为接入线路的电流，Zline为接入线路的阻抗，为电网的电流，为逆变器的电压。无功功率检测装置根据计算得到的当前检测周期电网的无功功率指示逆变器控制电信号中电压、电流，以使得电网得到该无功功率作为无功补偿。由于使用了动态无功功率作为动态无功功率补偿，因此无功功率检测装置能及时为当前检测周期的电网提供恰当的、准确的无功无功功率。由于根据电网和逆变器的数据计算得到的接入线路的阻抗，而不是根据变压器的数据计算的，变压器的数量比较多，所使用到的数据比较多，而使用逆变器和电网的数据计算更加简便，使用的数据更少，减轻无功功率检测装置的处理的负担。结合本专利技术实施例的第一方面，在本专利技术实施例的第一方面的第五种具体实施方式中，包括：根据该接入线路在上一检测周期的阻抗以及该逆变器在当前检测周期的电压、电流及相位差，计算该电网的电压、电流及相位差，包括：采用下述公式计算该电网的电压、电流及相位差；θgrid＝θlive+θinv，在上述公式中，为该电网的电压，为该逆变器的电压，Zline为该接入线路的阻抗，为该电网的电流，为该逆变器的电流，θgrid为该电网的电压和电流的相位差，θinv为该逆变器电压和电流的相位差，θline为Zline的阻抗角。结合本专利技术实施例的第一方面，在本专利技术实施例的第一方面的第六种具体实施方式中，包括：根据该计算得到的该电网的电压、电流及相位差，计算该电网的无功功率，包括：根据该电网的电压计算该电网的电压有效值，根据该电网的电流计算该电网的电流有效值，并采用下述公式计算该电网的无功功率：Qgrid＝Ugrid×Igrid×sinθgrid，在上述公式中，Qgrid为当前检测周期电网的动态无功功率，Ugrid为电网的电压有效值，Igrid为电网的电流有效值，θgrid为电网的电压和电流的相位差。应理解，根据上述方法不同的具体实施方式，上一检测周期指与当前检测周期相邻的前一个检测周期，或者当前检测周期前预置时间范围内的任一检测周期，或者当前检测周期前制定的某检测周期，不作限定。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：无功功率检测装置通过获取接入线路的阻抗以及逆变器在当前检测周期的电压、电流，并使之用于计算电网在当前检测周期的无功功率。本专利技术实施例将接入线路的当前检测周期的阻抗近似于上一检测周期的阻抗，并及时获取当前检测周期逆变器端的电压、电流，避免了通讯延迟对于数据获取的影响，因此无功功率检测装置通过这些数据计算得出的无功功率需求可以较为准确地作为电网当前检测周期的无功功率需求。本专利技术实施例第二方面提供了一种无功功率检测装置，该装置用于电网系统，该电网系统包括电网以及通过接入线路接入该电网的逆变器，该逆变器把直流电转变成交流电通过该接入线路并入该电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述方法用于电网系统，所述电网系统包括电网以及通过接入线路接入所述电网的逆变器，所述逆变器把直流电转变成交流电通过所述接入线路并入所述电网中；所述方法包括：获取所述接入线路在上一检测周期的阻抗，所述上一检测周期是指所述当前检测周期以前的一个检测周期；获取所述逆变器在当前检测周期的电压、电流及相位差；根据所述接入线路在所述上一检测周期的阻抗以及所述逆变器在所述当前检测周期的电压、电流及相位差，计算所述电网的电压、电流及相位差；且根据所述计算得到的所述电网的电压、电流及相位差计算所述电网的无功功率。

【技术特征摘要】
1.一种检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述方法用于电网系统，所述电网系统包括电网以及通过接入线路接入所述电网的逆变器，所述逆变器把直流电转变成交流电通过所述接入线路并入所述电网中；所述方法包括：获取所述接入线路在上一检测周期的阻抗，所述上一检测周期是指所述当前检测周期以前的一个检测周期；获取所述逆变器在当前检测周期的电压、电流及相位差；根据所述接入线路在所述上一检测周期的阻抗以及所述逆变器在所述当前检测周期的电压、电流及相位差，计算所述电网的电压、电流及相位差；且根据所述计算得到的所述电网的电压、电流及相位差计算所述电网的无功功率。2.根据权利要求1所述的检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述上一检测周期是指与所述当前检测周期相邻的前一个检测周期。3.根据权利要求1所述的检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述上一检测周期是指所述当前检测周期前预置时间范围内的任一检测周期。4.根据权利要求1-3任一项所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述获取所述接入线路在上一检测周期的阻抗，包括：获取所述接入线路在所述上一检测周期的电压、电流及相位差；根据所述接入线路在所述上一检测周期的电压、电流及相位差，计算所述接入线路的阻抗。5.根据权利要求4所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述接入线路包括串联的多级变压器；所述获取所述接入线路在所述上一检测周期的电压、电流及相位差，包括：获取所述多级变压器中的每一级变压器在所述上一检测周期的电压、电流及相位差；所述根据所述接入线路在所述上一检测周期的电压、电流及相位差，计算所述接入线路的阻抗，包括：根据所述每一级变压器在所述上一检测周期的电压、电流及相位差，计算所述每一级变压器的阻抗，并对所述每一级变压器的阻抗求和，得到所述接入线路的阻抗。6.根据权利要求5所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述根据所述每一级变压器在所述上一检测周期的电压、电流及相位差，计算所述每一级变压器的阻抗，并对所述每一级变压器的阻抗求和，得到所述接入线路的阻抗，包括：根据所述每一级变压器在所述上一检测周期的相位差θ，作为该级变压器的阻抗角，并采用下述公式计算该级变压器的阻抗：其中，Z为该级变压器的阻抗，U为该级变压器的电压有效值，I为该级变压器的电流有效值，并对所述每一级变压器的阻抗求和，得到所述接入线路的阻抗。7.根据权利要求1-3任一项所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述获取所述接入线路在上一检测周期的阻抗，包括：获取所述电网在所述上一检测周期的电压、电流以及所述逆变器在所述上一检测周期的电压、电流；根据所述电网在所述上一检测周期的电压、电流以及所述逆变器在所述上一检测周期的电压、电流，计算所述接入线路的阻抗。8.根据权利要求7所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述根据所述电网在所述上一检测周期的电压、电流以及所述逆变器在所述上一检测周期的电压、电流，计算所述接入线路的阻抗，包括：采用下述公式计算所述接入线路的阻抗：其中，为所述接入线路的电压，为所述接入线路的电流，Zline为所述接入线路的阻抗，为所述电网的电流，为所述逆变器的电压。9.根据权利要求1-8任一项所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述根据所述接入线路在所述上一检测周期的阻抗以及所述逆变器在所述当前检测周期的电压、电流及相位差，计算所述电网的电压、电流及相位差，包括：采用下述公式计算所述电网的电压、电流及相位差；θgrid＝θline+θinv，其中，为所述电网的电压，为所述逆变器的电压，Zline为所述接入线路的阻抗，为所述电网的电流，为所述逆变器的电流，θgrid为所述电网的电压和电流的相位差，θinv为所述逆变器电压和电流的相位差，θline为Zline的阻抗角。10.根据权利要求1-9任一项所述检测电网动态无功功率的方法，其特征在于，所述根据所述计算得到的所述电网的电压、电流及相位差，计算所述电网的无功功率，包括：根据所述电网的电压计算所述电网的电压有效值，根据所述电网的电流计算所述电网的电流有效值，并采用下述公式计算所述电网的无功功率：Qgrid＝Ugrid×Igrid×sinθgrid，其中，Qgrid为所述电网的动态无功功率，Ugrid为所述电网的电压有效值，Igrid为所述电网的电流有效值，θgrid为电网的电压和电流的相位差。11.一种无功功率检测装置，其特征在于，用于电网系统，所述电网系统包括电网以及通过接入线路接入所述电网的逆变器，所述逆变器把直流电转变成交流电通过所述接入线路并入所述电网中；所述无功功率检测装置包括：第一获取模块，用于获取所述接入线路在上一检测周期的阻抗，所述上一检测周期是指所述当前检测周期以前的一个检测周期；第二获取模块，用于获取所述逆变器在当前检测周期的电压、电流及相...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓生，郭海滨，辛凯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44