【技术实现步骤摘要】
一种电力系统无功功率因数补偿的控制系统及方法
本专利技术属于电力无功技术补偿领域,涉及一种无功功率补偿系统及方法,具体涉及一种电力系统无功功率因数补偿的控制系统及方法,可用于实现对电路中谐波和无功电流的动态补偿的控制,提高系统的功率因数。
技术介绍
由于大量感性负载的应用,电力系统中电压、电流在相位上存在一个角度差,这样就引出了无功功率的概念。无功功率是一个反应电源和负荷间能量交换的物理量,它的大小表明了电源与负荷间能量交换的幅度,本身并不消耗能量,同时,无功功率在系统中流动对电力系统本身产生了很大影响。电力系统中无功功率的存在会增加设备的容量,增加设备及线路的损耗。近年来,随着电力系统中非线性用电设备,特别是电力电子装置应用的日益广泛,给电力系统带来额外负担,影响了供电质量,降低了电力系统的功率因数。解决低功率因数问题一般有两种途径:一种是对电力电子装置本身进行改进,使其不产生谐波,也不消耗无功功率,另一种是装设补偿装置,如无功功率补偿器等,设法对无功进行补偿。第一种方法需要对电子设备进行变动,代价较大;而后一种方法则适用于各种谐波源和低功率因数的设备,因此成为了研究热点。目前广泛应用的无功补偿装置主要分为两类:静态无功补偿装置和动态无功补偿装置。静态无功补偿装置主要并联固定电容器,结构简单,成本低,维护方便,因此得到了广泛的应用,但它也存在只能补偿感性无功,不能连续调节,并且可能与系统谐波发生并联谐振,放大谐波电流,损害电容器等缺点。而动态无功补偿装置主要有静止无功补偿器和静止同步补偿器两大类,他们通过采集负载电流,根据无功监测算法以及电流跟踪技术实时 ...
【技术保护点】
1.一种电力系统无功功率因数补偿的控制系统,包括检测单元和瞬时功率因数控制单元,其中:所述瞬时功率因数控制单元,包括瞬时功率因数计算单元和自调节系数计算单元;所述瞬时功率因数计算单元,用于计算电力系统的瞬时功率因数;所述自调节系数计算单元,用于通过自调节控制器计算电力系统的自调节系数;其特征在于:所述检测单元,包括有功功率计算单元、有功电流基频计算单元、负载电流计算单元、补偿电流控制指令计算单元和补偿电流控制指令调节单元,其中:所述有功功率计算单元,用于检测电力系统的三相电压和三相电流,利用得到的系统瞬时电压矢量和瞬时电流矢量,计算电力系统的瞬时有功功率,并对瞬时有功功率进行滤波,获取电力系统有功功率基频分量;所述负载电流计算单元,用于根据有功功率计算单元检测到的三相电流和动态补偿装置输出的三相补偿电流瞬时值,计算负载电流瞬时值;所述有功电流基频计算单元,用于根据有功功率计算单元得到的三相电压和有功功率基频分量,计算电力系统的有功电流的基频分量瞬时值;所述补偿电流控制指令计算单元,用于根据负载电流计算单元得到的负载电流瞬时值,和有功电流基频计算单元得到的有功电流的基频分量瞬时值,计算有 ...
【技术特征摘要】
1.一种电力系统无功功率因数补偿的控制系统,包括检测单元和瞬时功率因数控制单元,其中:所述瞬时功率因数控制单元,包括瞬时功率因数计算单元和自调节系数计算单元;所述瞬时功率因数计算单元,用于计算电力系统的瞬时功率因数;所述自调节系数计算单元,用于通过自调节控制器计算电力系统的自调节系数;其特征在于:所述检测单元,包括有功功率计算单元、有功电流基频计算单元、负载电流计算单元、补偿电流控制指令计算单元和补偿电流控制指令调节单元,其中:所述有功功率计算单元,用于检测电力系统的三相电压和三相电流,利用得到的系统瞬时电压矢量和瞬时电流矢量,计算电力系统的瞬时有功功率,并对瞬时有功功率进行滤波,获取电力系统有功功率基频分量;所述负载电流计算单元,用于根据有功功率计算单元检测到的三相电流和动态补偿装置输出的三相补偿电流瞬时值,计算负载电流瞬时值;所述有功电流基频计算单元,用于根据有功功率计算单元得到的三相电压和有功功率基频分量,计算电力系统的有功电流的基频分量瞬时值;所述补偿电流控制指令计算单元,用于根据负载电流计算单元得到的负载电流瞬时值,和有功电流基频计算单元得到的有功电流的基频分量瞬时值,计算有害电流的瞬时值,并根据得到的有害电流的瞬时值计算调节前的补偿电流控制指令电流;所述补偿电流控制指令调节单元,用于根据补偿电流控制指令计算单元得到的调节前的补偿电流控制指令电流和自调节系数计算单元得到的电力系统的自调节系数计算调节后的补偿电流控制指令电流。2.一种电力系统无功功率因数补偿的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)有功功率计算单元获取电力系统有功功率基频分量pb:(1a)有功功率计算单元获取电力系统瞬时电压矢量v和瞬时电流矢量i:有功功率计算单元对电力系统三相电压和三相电流进行检测,并将检测结果在三维坐标xyz中表示,得到电力系统用电电源侧的瞬时电压矢量v和瞬时电流矢量i:v=vax+vby+vczi=isax+isby+iscz其中,va为电力系统电压的A相电压瞬时值,vb为电力系统电压的B相电压瞬时值,vc为电力系电压的C相电压瞬时值;isa为电力系统电流的A相电流瞬时值,isb为电力系统电流的B相电流瞬时值,isc为电力系统电流的C相电流瞬时值;(1b)有功功率计算单元计算电力系统瞬时有功功率p:有功功率计算单元通过电力系统瞬时电压矢量v和瞬时电流矢量i,计算电力系统瞬时有功功率p:p=v·i=vaisa+vbisb+vcisc;(1c)有功功率计算单元获取电力系统有功功率基频分量pb:有功功率计算单元对电力系统瞬时有功功率p进行低通滤波,得到电力系统有功功率基频分量pb:(2)有功功率计算单元计算电力系统有功电流基频分量瞬时值ipba、ipbb和ipbc:有功功率计算单元用于根据有功功率计算单元得到的三相电压和有功功率的基频分量计算电力系统用电电源侧的有功电流基频分量瞬时值ipba、ipbb和ipbc:其中,ipba为有功电流的基频分量A相电流瞬时值;ipbb为有功电流的...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛飞,宋艳玲,汪顺长,罗彬,
申请(专利权)人:丽水博远科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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