一种混合无功功率补偿控制方法技术

本发明专利技术公开了一种混合无功功率补偿控制方法，包括如下步骤1)更新滤波器链表；2)遍历滤波器链表，分配无功功率：3)根据无功功率的分配情况，发出无源部分投切命令；4)计算剩余无功功率，下发指令控制SVG按照剩余无功功率进行投切。本方法实现了统一控制无源无功补偿设备与有源武功补偿设备，能够线性连续地对无功功率进行精确补偿。该方法构建了无源控制和有源控制间的桥梁，通过投切通讯协调两个系统同时工作实现目标，并保证两个系统的自主控制性，使得系统间互不干扰。这样的控制方法具有更好的灵活性和兼容性，可以兼容不同容量和不同品牌的有源及无源设备，只需通过改变设备间的通讯控制方式，便能很方便地在不同控制系统间进行移植，大大扩展了本方法的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种混合无功功率补偿控制方法
本专利技术涉及电力控制
，尤其涉及一种混合无功功率补偿控制方法。
技术介绍
无源型无功补偿装置是采用并联电容器作为功率器件进行无功补偿，装置内的电容器分为若干组，由机械式或电子式开关投入电网。无源型补偿装置的输出容量是呈台阶式的，不能连续，无法做到精确补偿，在负载无功变化范围比较大的情况下，很容易出现过补偿或欠补偿现象。有源型无功补偿装置是将自换相桥式电路通过变压器或者电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，进而控制交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。有源型无功补偿装置的输出容量连续可调，可以精确补偿，但装置内的IGBT是大功率发热器件，装置自身损耗大，散热问题处理不好会大大降低装置的使用寿命。另外，有源型无功补偿装置的成本也远远高于无源型无功补偿装置。无源型无功补偿装置的缺点是由电容器本身的特性造成的，电容器的输出容量是固定的，只能尽可能减少补偿的步长，但无法做到连续输出。有源型无功补偿装置存在的缺点是自身的器件特性造成的，在可替代的低功耗功率器件出现之前，这个缺点无法避免。
技术实现思路
本专利技术的目的是能够有效利用无源无功补偿模块和有源有功补偿模块各自的优点，通过统一控制实现精确、实时、高速、连续补偿无功功率。本专利技术的技术方案为：一种混合无功功率补偿控制方法，包括如下步骤：1)更新滤波器链表；滤波器链表是指无源型无功补偿装置的链接地址表；2)遍历滤波器链表，分配无功功率：根据系统需补偿的无功功率QB，依次遍历整个滤波器链表，把QB分配到链表中满足要求的滤波器节点中，并依次设置投切命令字；3)根据无功功率的分配情况，发出无源部分投切命令；4)计算剩余无功功率，下发指令控制SVG(有源无功补偿装置)按照剩余无功功率进行投切。满足要求的滤波器节点是滤波器容量大于等于需要分配的无功功率，处于退出状态且无故障的滤波器。更新滤波器链表包括更新滤波器节点状态，通过降序排列调整滤波器链表。降序排列滤波器链表的方法为：系统需补偿的无功功率QB采用反馈型闭环调节方式进行调节，采用功率因数滞环控制，设定最低功率因数，若计算的系统功率因数超过该设定的最低功率因数，不再投入滤波器。无功功率QB的计算如下：其中QB为待补偿无功功率，Qc为已补偿无功功率，Q为检测到的无功功率，Q0为预投无功功率，Qz为支持网压无功功率，PT为系统额定电压，U为当前检测电压，Uz为支持电压，ZT为参数设置中的支持系数。计算系统需补偿的无功功率时通过查表离散傅里叶变换对采样电流、电压进行处理，求得系统的电流、电压有效值，以及有功电流、无功电流、有功功率等。滤波器类型设定为1或0，设置为1表示无源型无功补偿装置中的固态继电器模块A、C相同时投入同时退出，即不检测相序；设定为0表示无源型无功补偿装置中的固态继电器模块A、C相分时投入，分时退出，即检测相序。通过设定滤波器类型来决定设备在投入时是否检测相序，实现分时投入。当滤波器类型设置为0时的投入和退出时序如下：滤波器投入1)在线电压UAB的相位角165°时命令合KC(无源型无功补偿装置中的固态继电器模块C的投入开关)，在电容充满电的情况时，在UAB的210°实际出电流；在电容的电放光的情况下，在UAB的300°实际出电流；2)在线电压UAB的相位角75°命令合KA(无源型无功补偿装置中的固态继电器模块A的投入开关)(在发出合KC命令后的270°)，在电容充满电的情况时，在UAB的120°实际出电流；在电容的电放光的情况下，在UAB的210°实际出电流；滤波器退出3)在UAB的75°命令断KA，在UAB的120°实际关断；4)在UAB的165°命令断KC，在UAB的210°实际关断；每路滤波器在退出后，延时10S(时间可以通过参数设置)后才允许该路滤波器再次投入。混合无功功率补偿控制方法包括在开始进行补偿控制之前的自检程序，每次只投入一路滤波器进行自检，包括如下步骤：首先退出所有滤波器，退出所有滤波器后延时5S，记录全退出态的A、C相滤波器电流值，然后投入一路滤波器，延时5S，并记录下此时A、C相的电流值，由两次记录值差值可得该路滤波器的实际检测电流，根据投入滤波器的无功功率得出计算电流，比较检测电流与计算电流的偏差，偏差小于±20％，为电流正确，偏差大于等于±20％，该路滤波器有故障。一个固定容量的滤波器模块为一路滤波器。自检程序中当任意一相的滤波器电流大于20A时，启动柜顶风机，当所有的滤波器电流都小于15A时，延时2分钟，停止柜顶风机。相指的是A、B、C三相，一个固定容量的滤波器模块算作一路，每一路中都包含ABC三相。混合无功功率补偿控制方法实现了统一控制无源无功补偿设备与有源武功补偿设备，能够线性连续地对无功功率进行精确补偿。该方法主体为无源无功补偿设备控制，能够快速精确无冲击地投切无源设备，同时，弥补无源设备只能进行阶梯补偿的缺点，该方法增加了有源设备控制部分，通过投切通讯向有源设备下发指令补偿剩余无功功率，但保留模块化设备的自主控制功能。因此，此控制方法的特点便在于构建了无源控制和有源控制间的桥梁，通过投切通讯协调两个系统同时工作实现目标，并保证两个系统的自主控制性，使得系统间互不干扰。这样的控制方法设计具有更好的灵活性和兼容性，可以兼容不同容量和不同品牌的有源及无源设备，只需通过改变设备间的通讯控制方式，便能很方便地在不同控制系统间进行移植，大大扩展了本方法的应用范围。附图说明图1为滤波器投切控制硬件连接图图2为工作模式图图3为主控流程图图4为计算流程图图5为投切控制流程图具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细的说明。在一个具体混合无功功率控制系统中，该控制方法的工作模式如图2所示，混合无功功率控制方法使用无功管理板可工作于基础补偿柜(简称“基础柜”)和扩展补偿柜(简称“扩展柜”)两种不同的模式。基础柜和扩展柜中都有无源无功补偿设备和无功管理板，基础柜可控制自身7路滤波器和1路SVG模块，负责计算系统的无功功率并根据滤波器状态配置滤波器组的投切，并同时通过投切通讯(投切总线)控制最多3个扩展柜(每个扩展柜7路滤波器)，共28路滤波器的投切。扩展柜通过投切通讯接收基础柜发给本扩展柜的投切命令，并根据此命令发出控制脉冲以控制滤波器组的投入和退出。此外扩展柜可通过投切通讯把自身的工作状态和参数发送到基础柜。基础柜上还设置触摸屏用于参数的设定。无源控制部分的滤波器投切控制连接方式如图1所示。在控制器的参数表中“滤波器类型”可设置为1(固态继电器模块A、C相同时投入同时退出，即不检测相序)和0(固态继电器模块A、C相分时投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合无功功率补偿控制方法，包括如下步骤：/n1)更新滤波器链表；/n2)遍历滤波器链表，分配无功功率：根据系统需补偿的无功功率Q

【技术特征摘要】
1.一种混合无功功率补偿控制方法，包括如下步骤：
1)更新滤波器链表；
2)遍历滤波器链表，分配无功功率：根据系统需补偿的无功功率QB，依次遍历整个滤波器链表，把QB分配到链表中满足要求的滤波器节点中，并依次设置投切命令字；
3)根据无功功率的分配情况，发出无源部分投切命令；
4)计算剩余无功功率，下发指令控制SVG按照剩余无功功率进行投切。


2.根据权利要求1所述的混合无功功率补偿控制方法，其特征在于，更新滤波器链表包括更新滤波器节点状态，并按以下方式排列滤波器链表：
第一考虑容量，容量大的设备靠前；
第二考虑投入时间，相同容量的设备，投入时间长的排在前面；
第三考虑退出时间，相同容量设备且处于退出状态的设备，按照退出时间由前到后排列。


3.根据权利要求1所述的混合无功功率补偿控制方法，其特征在于，系统需补偿的无功功率QB采用反馈型闭环调节方式进行调节，采用功率因数滞环控制，设定最低功率因数，若计算的系统功率因数超过该设定的最低功率因数，不再投入滤波器。


4.根据权利要求3所述的混合无功功率补偿控制方法，其特征在于，系统需补偿的无功功率QB的计算方式为：



其中QB为待补偿无功功率，Qc为已补偿无功功率，Q为检测到的无功功率，Q0为预投无功功率，Qz为支持网压无功功率，PT为系统额定电压，U为当前检测电压，Uz为支持电压，ZT为参数设置中的支持系数。


5.根据权利要求1所述的混合无功功率补偿控制方法，其特征在于，滤波器类型设定为1或0，设置为1表示无源型无功补偿装置中的固态继电器模块A、C相同时投入同时退出；设定为0表示无源型无功补偿装置中的固态继电器模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌寒啸，张宇涛，王冬梅，王新庆，张君兆，李光蕊，李晓亮，林山人，曹小良，朱桂棠，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11