一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法及装置，其中，所述方法包括：采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析无功功率因数；利用有源滤波模块的四象限运行变流特性进行就地式无功补偿；采集主变电所35KV中压侧和各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数；通过计算得到各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量；利用中压能馈模块的四象限运行变流特性进行分布式无功补偿，将补偿容量的指令发送至各个牵引变电所内的能馈模块，并输出无功功率；采集主变电所高压侧的无功功率和功率因数；利用静止无功发生器SVG进行集中式无功补偿。在本发明专利技术实施中，所述方法实现局域配电网无功功率的综合整体提升。

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法及装置
本专利技术涉及城市轨道无功补偿
，尤其涉及一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法及装置。
技术介绍
城市轨道交通无功补偿方案根据无功补偿装置的补偿范围可分为集中式补偿、分布式补偿和就地式补偿三种模式；城市轨道交通现有无功补偿设备多局限于单点功率因数指标的治理，当城市轨道交通供电系统内存在牵引负荷分区供电时，大面积安装无功补偿设备的方案并不经济。项目摆脱以往局限于单点无功补偿的思路，从城市轨道交通供电系统这一局域配电网层面出发，如何用安装于关键点的少量补偿设备，实现局域配电网无功功率的综合整体提升，是更为经济合理的治理思路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法及装置，实现局域配电网无功功率的综合整体提升，是更为经济合理的治理思路。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，所述方法包括：采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数；基于所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数，利用有源滤波模块的四象限运行变流特性进行就地式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于高性能有源滤波模块；采集主变电所35KV中压侧的无功功率和功率因数和采集各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数；根据所述采集到主变电所35KV中压侧和各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数，通过计算得到各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量；基于所述各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量，利用中压能馈模块的四象限运行变流特性进行分布式无功补偿，将补偿容量的指令发送至各个牵引变电所内的能馈模块，并输出无功功率；采集主变电所高压侧的无功功率和功率因数；基于所述主变电所高压侧的无功功率和功率因数，利用静止无功发生器SVG进行集中式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于所述静止无功发生器SVG输出无功功率。可选的，所述采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数包括：将所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率因数补偿至1，并对所述主变电所和牵引变电所的功率因数进行补偿。可选的，所述将所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率因数补偿至1的表达式如下：Qlpn＝Qln；其中，Qln为所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率，Qlpn为高性能有源滤波模块需要提供的无功功率。可选的，采集各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数包括：所述牵引变电所将第N个补偿区段非高峰运营时段的功率因数补偿到预设值。可选的，所述牵引变电所将第N个补偿区段非高峰运营时段的功率因数补偿到预设值的表达式如下：Qfpn＝Qfln+QfDn+Qftn；其中，Qfpn为能馈模块需要提供的无功功率，Qfln为补偿牵引供电所的无功功率；QfDn为补偿电缆产生的无功功率；Qftn为补偿降压所的无功补偿。可选的，所述基于所述主变电所高压侧的无功功率和功率因数，利用静止无功发生器SVG进行集中式无功补偿包括：基于所述主变电所高压侧的无功功率和功率因数，通过计算得到所述主变电所高压侧需要的总无功补偿功率。可选的，所述主变电所高压侧需要的总无功补偿功率的具体计算公式如下：其中，Qjp为主变电所高压侧需要的总无功补偿功率，Qj为主变电所高压侧的无功功率，λj为主变电所高压侧的功率因数，λr为所述牵引变电所将第N个补偿区段非高峰运营时段的功率因数补偿到预设值的值。另外，本专利技术实施例还提供了一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制装置，所述装置包括：城轨降压所数据采集模块：用于采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数；有源滤波模块：用于基于所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数，利用有源滤波模块的四象限运行变流特性进行就地式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于高性能有源滤波模块；主变电所及牵引变电所数据采集模块：用于采集主变电所35KV中压侧的无功功率和功率因数和采集各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数；根据所述采集到主变电所35KV中压侧和各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数，通过计算得到各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量；中压能馈模块：用于基于所述各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量，利用中压能馈模块的四象限运行变流特性进行分布式无功补偿，将补偿容量的指令发送至各个牵引变电所内的能馈模块，并输出无功功率；主变电所高压侧数据采集模块：用于采集主变电所高压侧的无功功率和功率因数；静止无功发生器SVG：用于基于所述主变电所高压侧的无功功率和功率因数，利用静止无功发生器SVG进行集中式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于所述静止无功发生器SVG输出无功功率。可选的，所述城轨降压所数据采集模块还包括：用于将所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率因数补偿至1，并对所述主变电所和牵引变电所的功率因数进行补偿。可选的，所述主变电所及牵引变电所数据采集模块还包括：用于所述牵引变电所将第N个补偿区段非高峰运营时段的功率因数补偿到预设值。在本专利技术实施中，采用就地式补偿方式，利用有源滤波模块APF的四象限运行变流特性可实现对城轨降压所系的整流桥负载和电机等感性负载进行谐波抑制和无功补偿；采用分散式补偿方式，将中压网络划分为多个补偿区段，分配每个补偿区段内的补偿容量，能馈模块按照分配的补偿容量进行无功补偿，使每个补偿区段内的线路功率因数都满足要求，达到理想的无功补偿效果；采用集中式补偿方式，利用静止无功发生器SVG对主变所其它负荷、主变压器进行无功补偿，使城轨供电系统满足功率因数要求，避免供电系统功率因数考核罚款；实现局域配电网无功功率的综合整体提升，是更为经济合理的治理思路。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制装置的结构组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参阅图1，图1是本专利技术实施例的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数；/n基于所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数，利用有源滤波模块的四象限运行变流特性进行就地式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于高性能有源滤波模块；/n采集主变电所35KV中压侧的无功功率和功率因数和采集各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数；/n根据所述采集到主变电所35KV中压侧和各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数，通过计算得到各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量；/n基于所述各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量，利用中压能馈模块的四象限运行变流特性进行分布式无功补偿，将补偿容量的指令发送至各个牵引变电所内的能馈模块，并输出无功功率；/n采集主变电所高压侧的无功功率和功率因数；/n基于所述主变电所高压侧的无功功率和功率因数，利用静止无功发生器SVG进行集中式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于所述静止无功发生器SVG输出无功功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数；
基于所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数，利用有源滤波模块的四象限运行变流特性进行就地式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于高性能有源滤波模块；
采集主变电所35KV中压侧的无功功率和功率因数和采集各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数；
根据所述采集到主变电所35KV中压侧和各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数，通过计算得到各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量；
基于所述各补偿区段的无功功率和需要的补偿容量，利用中压能馈模块的四象限运行变流特性进行分布式无功补偿，将补偿容量的指令发送至各个牵引变电所内的能馈模块，并输出无功功率；
采集主变电所高压侧的无功功率和功率因数；
基于所述主变电所高压侧的无功功率和功率因数，利用静止无功发生器SVG进行集中式无功补偿，产生无功功率控制指令作用于所述静止无功发生器SVG输出无功功率。


2.根据权利要求1所述的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，其特征在于，所述采集城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率，并分析所述城轨降压所0.4KV负荷侧的无功功率因数包括：将所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率因数补偿至1，并对所述主变电所和牵引变电所的功率因数进行补偿。


3.根据权利要求2所述的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，其特征在于，所述将所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率因数补偿至1的表达式如下：
Qlpn＝Qln；
其中，Qln为所述城轨降压所0.4kV负荷侧的无功功率，Qlpn为高性能有源滤波模块需要提供的无功功率。


4.根据权利要求1所述的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，其特征在于，采集各牵引变电所进线处的无功功率和功率因数包括：所述牵引变电所将第N个补偿区段非高峰运营时段的功率因数补偿到预设值。


5.根据权利要求4所述的城市轨道交通多层级无功补偿协同控制方法，其特征在于，所述牵引变电所将第N个补偿区段非高峰运营时段的功率因数补偿到预设值的表达式如下：
Qfpn＝Qfln+QfDn+Qftn；
其中，Qfpn为能馈模块需要提供的无功功率，Qfln为补偿牵引供电所的无功功率；QfDn为补偿电缆产生的无功功率；Qftn为补偿降压所的无功补偿。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，姚知洋，金庆忍，陈卫东，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45